Compuertas lógicas basicas
- 1. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 1 COMPUERTAS LÓGICAS Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico con una función booleana. Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas. Se pueden aplicar a tecnología electrónica, eléctrica, mecánica, hidráulica y neumática. Son circuitos de conmutación integrados en un chip. Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición «abierto», la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo. La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico. En nanotecnología se está desarrollando el uso de una compuerta lógica molecular, que haga posible la miniaturización de circuitos. Compuerta AND La puerta AND o compuerta AND es una puerta lógica digital que implementa la conjunción lógica -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Ésta entregará una salida ALTA (1), dependiendo de los valores de las entradas, siendo este caso, al recibir solo valores altos en la puerta AND. Si alguna de estas entradas no son ALTAS, entonces se mostrará un valor de salida BAJA (0). En otro sentido, la función de la compuerta AND efectivamente encuentra el mínimo entre dos dígitos binarios, así como la función OR encuentra al máximo. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A como la entrada B están en "1". En otras palabras la salida X es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 1 Esta situación se representa en álgebra booleana como: X = A·B o X = AB
- 2. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 2 a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado Compuerta NAND La puerta NAND o compuerta NAND es una puerta lógica digital que implementa la conjunción lógica negada -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas están en 1 (uno) o en ALTA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas están en 0 o en BAJA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "0" (0 lógico, nivel bajo) cuando la entrada A como la entrada B están en "1". En otras palabras la salida X es igual a 0 cuando la entrada A y la entrada B son 1. Esta situación se representa en álgebra booleana como: La representación circuital es con pulsadores normales cerrados, conectados en paralelo. Una proposición lógica que corresponde a una compuerta NAND es la siguiente: "El perro no ladra y no mueve la cola", o equivalentemente, "El perro no hace la acción de ladrar y mover la cola al mismo tiempo". Las puertas Lógicas NAND se fabrican de dos , tres y cuatro entradas. Códigos de los fabricantes de Circuitos Integrados para la compuerta NAND: De dos entradas: CD 4011
- 3. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 3 De tres entradas: CD 4023 De cuatro entradas: CD 4012 a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado Compuerta OR La puerta OR o compuerta OR es una puerta lógica digital que implementa la disyunción lógica -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 0 o en BAJA, mientras que cuando una sola de sus entradas está en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "0" (0 lógico, nivel bajo) cuando la entrada A como la entrada B están en "0". En otras palabras la salida X es igual a 0 cuando la entrada A y la entrada B son 0 Esta situación se representa en álgebra booleana como: La representación circuital es con pulsadores normales abiertos, conectados en paralelo. Una proposición lógica que corresponde a una compuerta OR es la siguiente: "El perro ladra o mueve la cola". Ésta corresponde a una unión lógica o suma lógica. Las puertas Lógicas OR se fabrican de dos , tres y cuatro entradas. Códigos de los fabricantes de Circuitos Integrados para la compuerta OR: De dos entradas: CD 4071
- 4. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 4 De tres entradas: CD 4075 De cuatro entradas: CD 4072 a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado Compuerta XOR La puerta XOR, compuerta XOR u OR exclusiva es una puerta lógica digital, en la cual, cuando todas sus entradas son distintas entre sí para dos entradas A y B, o cuando el número de 1 (unos) da una cantidad impar para el caso de tres o más entradas, su salida está en 1. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A es distinta a la B. Esta situación se representa en álgebra booleana como: La representación circuital es con pulsadores normales cerrados y abiertos, conectados en un circuito combinado. Las puertas Lógicas XOR o EXOR se fabrican de dos y tres entradas.
- 5. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 5 a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado Compuerta XNOR La puerta XNOR, compuerta XNOR o NOR exclusiva es una puerta lógica digital en la cual, cuando tiene dos entradas, estas poseen el mismo valor lógico, o cuando el número de 1 (unos) da una cantidad par para el caso de tres o más entradas, su salida está en 1 o en ALTA. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A es igual a la B. Esta situación se representa en álgebra booleana como: La representación circuital es con pulsadores normales cerrados y abiertos, conectados en un circuito combinado. En lógica, corresponde a la bicondicional "si y sólo si". Por ejemplo: "Pacas va a aprobar Electrónica si y sólo si estudia mucho". Las puertas Lógicas XNOR se fabrican de dos entradas.Códigos de los fabricantes de Circuitos Integrados para la compuerta EXNOR: De dos entradas: CD 4077
- 6. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 6 a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado Compuerta NOR La puerta NOR o compuerta NOR es una puerta lógica digital que implementa la disyunción lógica negada -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas están en 0 (cero) o en BAJA, su salida está en 1 o en ALTA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas están en 1 o en ALTA, su SALIDA va a estar en 0 o en BAJA. Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A como la entrada B están en "0". En otras palabras la salida X es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 0 Esta situación se representa en Álgebra booleana como: La representación circuital es con pulsadores normales cerrados, conectados en serie. Una proposición lógica que corresponde a una compuerta NOR es la siguiente: "El perro no ladra ni mueve la cola", o equivalentemente, "Es falso que el perro ladre o mueva la cola".
- 7. FIEE- ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO 3 - COMPUERTAS LÓGICAS II 7 Las puertas Lógicas NOR se fabrican de dos , tres y cuatro entradas. Códigos de los fabricantes de Circuitos Integrados para la compuerta NOR: De dos entradas: CD 4001 De tres entradas: CD 4025 De cuatro entradas: CD 4002 a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado MATERIALES -Fuente de 5v -Compuertas 7400, 7408, 7402, 7432, 7486, 74266 -Resistencias 470 Ω, 220 Ω -Timer 555 -