Puertas lógicas

Las puertas lógicas, también conocidas como compuertas, son unos dispositivos electrónicos, creados a partir de otros componentes electrónicos discretos, expresión física de un operador booleano.

Su funcionamiento es similar al de una calculadora común. Nosotros introducimos una serie de datos (datos de entrada), la puerta realiza la operación definida y muestra un resultado (datos de salida).

Lo que diferencia a unas compuertas de otras es la operación que lleva a cabo (operación lógica). Cada operación se caracteriza por un símbolo concreto y lleva consigo una tabla que muestra los resultados posibles en función de las variables aplicadas (Tabla de verdad).

Las compuertas más sencillas son: NOT, AND, OR, XOR y NOR.

• COMPUERTA NOT (o NO).

Se función es realizar la función booleana de inversión de datos (conocida como compuerta inversora), de manera que si introduces un «0» la compuerta muestra un «1» y viceversa. Dispone de una sola entrada. Su ecuación característica es: F=A’.

 

• COMPUERTA AND (o Y).

Se trata de una de las puertas más simples y utilizadas en electrónica. Se función es realizar la función booleana de producto lógico (no aritmético). Puede tener múltiples entradas. Su ecuación característica es:  F=A·B.

• COMPUERTA OR (o O).

Se función es realizar la función booleana de suma lógica. Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1. Puede disponer de varias entradas. Su ecuación característica es: F=A+B.

 

• COMPUERTA XOR (o OR exclusiva).

Se función es realizar la suma lógica entre a por b invertida y a invertida por b. Su símbolo es el mas (+) inscrito en un círculo. Puede tener dos o más entradas. Su ecuación característica es: F = A’B+AB’.

• COMPUERTA NOR (o NO-O).

Se función es realizar la función booleana de suma lógica negada. Podemos definir la puerta NO-O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico sólo cuando todas sus entradas están a 0. La puerta lógica NOR constituye un conjunto completo de operadores. Dispone de dos o más entradas. Su ecuación característica es: .

 

• COMPUERTA NAND (o NO-Y).

Se función es realizar la función booleana de producto lógico negado. La puerta NO-Y  proporciona a su salida un 0 lógico únicamente cuando todas sus entradas están a 1. Dispone de dos o más entradas. Su ecuación característica es: .

 

David Martínez Carrillo ha creado una presentación en la que podréis ver todos los símbolos, tablas de verdad y características de las diferentes compuertas.

A modo de resumen os puede valer este buen manual de compuertas lógicas realizado por David Rivera:

En el siguiente manual de Juan Gónzalez Gómez, puedes repasar los conceptos teóricos y practicar con ejercicios. Es un manual muy completo. Utilízalo.

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Si quieres ver cómo fluctúan los valores en función de los valores adquiridos en las tablas de verdad visualiza el siguiente video de educaset:

La siguiente ventana muestra un simulador online de circuitos lógicos llamado Logic.ly. Se trata de la demo, si te interesa puedes comprarlo en la misma web.

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