INFORME DEL MES DE NOVIEMBRE
RAMIRO MENDOZA MOTA
NC:828857
MECATRONICA INDUSTRIAL
COMPUERTAS LÓGICAS
RAMIRO MENDOZA MOTA
NC:828857
MECATRONICA INDUSTRIAL
COMPUERTAS LÓGICAS
1.0....................................................................................................Objetivo
2.0....................................................................................................Introducción
3.0....................................................................................................Compuertas Logicas
3.1....................................................................................................Tipos de compuertas
3.2....................................................................................................Compuerta AND
3.3....................................................................................................Compuerta NOT
3.4....................................................................................................Compuerta OR
3.5....................................................................................................Compuerta NAND
3.6....................................................................................................Compuerta NOR
3.7....................................................................................................Compuerta XOR
3.8....................................................................................................Compuerta NXOR
4.0....................................................................................................Conclusión
5.0....................................................................................................Bibliografia
1.0 Objetivo:
Ampliar los conocimientos del becario acerca de las distintas compuertas que conocemos y que utilizamos en Electrónica Digital para realizar distintos circuitos.
Saber identificar las características tales como la tabla de verdad y la forma de funcionamiento cada una.
2.0 Introducción:
Electrónica Digital:
La Electrónica Digital es una rama de la electrónica en la cual se estudia o se aplica
solo dos estados de valores, magnitudes o tensiones: alto-bajo. cero-uno. En la representacion digital los valores no se denotan por valores proporcionales, sino por símbolos llamados digitos. Cuando se manejan diversos valores es importante que podamos representar sus cantidades o magnitud con eficiencia o exactitud. Existen básicamente dos maneras de representar el valor numérico de las cantidades: la analogica o la digital.
Al hablar de electronica digital estamos en presencia del mayor avance en cuanto a ciencia electronica se refiere. Al principio los mecanismos interactuaban entre si por movimientos y secuencia preconcebidas para obtener un mismo resultado, la invención de las valvulas, luego los transistores, los chips y por ultimo los microprocesadores así como los micro-controladores han llevado a esta ciencia a posicionarse como una de las mas precisas en lo que a procesamiento de datos, imagen y vídeo que podamos hablar.
Las señales eléctricas con que trabaja un sistema digital son 0V y 5V (este es un nivel cómodo para el diseñador de los circuitos pero podría ser cualquier otro). Puede parecer lógico que 5V sera el estado alto o uno lógico, pero debemos tener en cuenta que existe la "Lógica Positiva" y la "Lógica Negativa".
--Logica Positiva:
En esta notación al 1 lógico le corresponde el nivel mas alto de tension y al 0 logico el nivel mas bajo. Cuando ocurre que la señal no está bien definida entonces habrá que conocer cuales son los limites para cada tipo de señal.
--Lógica Negativa:
Aquí ocurre todo lo contrario, es decir, se representa al estado "1" con los niveles mas bajos de tensión y al "0" con los niveles más altos.
3.0 Compuertas Logicas:
Una puerta lógica o una compuerta logica, es un dispositivo electronico con una funcion booleana. Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen segun sus propiedades lógicas. Se pueden aplicar a tecnologia electronica, electrica, mecanica, hidraulica y neumatica. Son circuitos de conmutación integrados en un chip.
Una compuerta funciona igual que una calculadora, de un lado ingresa los datos, esta realiza la operación. y finalmente. te muestra el resultado.
Cada una de las compuertas logicas se representa mediante un símbolo, y la operacion que realiza (Operación Logica) se corresponde con una tabla, llamada Tabla de Verdad.
3.1 Tipos de Compuertas Lógicas:
- 3.2 Compuerta AND :
Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x.
La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND; esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0.
Esas condiciones tambien son especificadas en la tabla de verdad de esta compuerta.La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B estan en 1.
El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el simbolo de la multiplicacion de la aritmética ordinaria (*).
Una compuerta AND puede tener muchas entradas. La compuerta de múltiples entradas puede ser creada conectando compuertas simples en serie.
Pulsa aquí para ver Funcionamiento:
- 3.3 Compuerta NOT
Es una puerta que la entrada simpre es contraria al valor de la salida. En las funciones una barra sobre una variable significa que tomara el valor contrario (valor invertido).
La funcion nos dice que el estado de la salida S, es el de la entrada a pero invertida, es decir, la salida es lo contrario de la entrada. Sa a es 0, a invertida sera 1. Si a es 1 invertida sera 0.
Todas las puertas logicas que se invierten en la salida, su simbolo lleva un circulito en el extremo.
Como vemos en el esquema electrico el pulsador esta en estado 0 cerrado (sin pulsar) y la lámpara en estado 0 del pulsador estará encendida, estado 1. Cuando pulsamos el pulsador (estado1) la lampara se apaga y estará en estado 0
Pulsa aqui para ver Funcionamiento:
- 3.4 Compuerta Or
La compuerta OR produce la funcion sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0.
El símbolo algebraico de la esta función, es igual a la operación aritmética de suma (+).
Las compuertas OR pueden tener mas de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.
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- 3.5 Compuerta NAND
Es el complemento de la funcion AND, como se indica por el simbolo grafico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño circulo (quiere decir que invierte la señal).
La designación NAND se deriva de la abreviación NOT-AND. Una designacion mas adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.
Las compuertas NAND pueden tener mas de 2 entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.
Un caso interesante de este tipo de compuerta, al igual que la compuerta NOR o NO O es que en la primera y en la ultima linea de la tabla de verdad, la salida X es que tiene un valor opuesto al valor de las entradas.
E otras palabras: Con una compuerta NAND se puede obtener el comportamiento de una compuerta NOT o NO.
Aunque la compuerta NAND parece ser la combinación de 2 compuertas (1AND y 1 NOT), esta es mas común que la compuerta AND a la hora de hacer diseños.
Pulsa aquí para ver Funcionamiento:
- 3.6 Compuerta NOR
Una compuerta logica NOR (No O) se puede implementar con la concatenacion de una compuerta OR con una compuerta NOT.
Al igual que en el caso de la compuerta logica OR, esta se puede encontrar en versiones de 2,3 o mas entradas.
Cuando las entradas A y B o A, B y C (en el caso de una compuerta de 3 entradas) se unen, para formar una sola entrada. En este caso la salida (X) tiene exactamente el valor opuesto a la entrada.
En otras palabras: Con una compuerta logica NOR, se púede lograr el comportamiento de una compuerta lógica NOT.
Las entradas son A y B pero invertidas. Solo hay posibilidad de salida cuando los dos pulsadores, cerrados en reposo, están sin accionar (estado 1). Si cualquiera de los dos pulsadores lo accionamos lo abriremos y la lámpara estará apagada.
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- 3.7 Compuerta Xor
En la electronica digital hay unas compuertas que no son comunes, una de ellas es la compuerta XOR o Compuerta Exclusiva o Excluyente
Comprender el funcionamiento de esta compuerta digital es muy importante para despues poder implementar lo que se llama comparador digital.
Se representa con la siguiente función booleana:
X = A.B + A.B
Tabla de verdad:
- 3.8 Compuerta NXOR
Es una puerta lógica digital cuya funciones la inversa de la puerta OR exclusiva (XOR). La versión de 2 entradas implementa la igualdad lógica.
Una salida ALTA (1) resulta si ambas entradas a la puerta son las mismas. Si una pero no ambas entradas son altas (1), resulta una salida BAJA (0).
Hay 2 simbolos para puertas XNOR: el simbolo "distintivo" y el simbolo "rectangular"
4.0 Conclusión:
Las Compuertas Lógicas son usadas ampliamente en el diseño de circuitos de distribucion y computadoras, y sus aplicaciones van en aumento en muchas otras áreas.
Implementan y simplifican circuitos lógicos empleando diferentes leyes de algebra de Boole de acuerdo al tipo de compuerta, ya que sus funciones se aplican mediante suma, multiplicación, negación y afirmación.
Las Compuertas Logicas son los dispositivos mas sencillos que existen, pero los mas utilizados en la actualidad.
5.0 Bibliografia:
