Tema de ¿Qué es un “Circuito Lógico”?

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COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL SUR

MATERIA

CIBERNETICA Y COMPUTACIÓN I

ALUMNO:

REYES MARTÍNEZ ISRAEL ALEJANDRO

GRUPO:

551

TRABAJO:

“CIRCUITOS LÓGICOS”

Introducción

Con este trabajo se busca dar una explicación entendible pero concisa acerca de los circuitos lógicos, como funcionan y sus diferentes tipos y variables así como su utilidad en la vida diaria de las personas y la importancia que esta representa para la sociedad tecnológica actual.

¿Qué es un “Circuito Lógico”?

Un circuito lógico es aquel que maneja la información en forma de "1" y "0", dos niveles lógicos de voltaje fijos. "1" nivel alto o "high" y "0" nivel bajo o "low".

Los circuitos lógicos están compuestos por elementos digitales como la compuerta AND (Y), compuerta OR (O), compuerta NOT (NO) y combinaciones poco o muy complejas de los circuitos antes mencionados.

La electrónica moderna usa electrónica digital para realizar muchas funciones.

Aunque los circuitos electrónicos podrían parecer muy complejos, en realidad se construyen de un número muy grande de circuitos muy simples.

En un circuito lógico digital se transmite información binaria (ceros y unos) entre estos circuitos y se consigue un circuito complejo con la combinación de bloques de circuitos simples.

Para la utilización de circuitos lógicos se necesita hablar del sistema binario que se explicara a continuación.

El Sistema Binario

El funcionamiento de los circuitos lógicos utiliza el sistema binario de numeración, cuyos elementos básicos (0 y 1) en informática reciben el nombre de bits, acrónimo inglés de la expresión binary digit o dígito binario. Cada uno de los caracteres alfanuméricos, como por ejemplo "A", "s", "4" o "@", "&" se representa según un código como una combinación de bits que recibe el nombre de palabra o byte. De entre los múltiples sistemas de códigos que existen (ANSI, EBCDIC, BCD, Baudot, Hollerith y muchos otros) merece destacar, por lo extendido que se halla, el llamado código ASCII (acrónimo de Américan Standard Code for Information Interchange), cuyos bytes están formados por ocho bits (siete bits significativos más uno de paridad).

Algebra de Boole

El álgebra de Boole son unas reglas matemáticas sencillas que permiten representar el comportamiento de un circuito lógico. También permite diseñar los circuitos según los resultados que se desean, obtener las diversas formas equivalentes y escoger de entre ellas la que más interese, que suele ser la más sencilla.[pic 3]

Un álgebra de Boole es una estructura algebraica definida sobre un conjunto B que consta de dos operaciones binarias internas +, · y una operación unaria ', que, dados a,b, c elementos de B, verifican las siguientes propiedades:

1. Propiedades conmutativas:

 a + b = b + a
a · b = b · a

2. Propiedades asociativas:

(a + b) + c = a + (b + c)
(a · b) · c = a · (b · c)

3. Propiedades distributivas:

(a + b) · c = (a · c) + (b · c)
(a · b) + c = (a + c) · (b + c)

4. Existencia de elemento neutro: Existen dos elementos 0, 1 en el conjunto B que son los elementos neutros para cada una de las operaciones.

 a + 0 = a
a · 1 = a

5. Existencia del elemento complementario:

 a + a' = 0
a · a' = 1

Las álgebras de Boole en las que los elementos neutros 1, 0 son distintos se llaman propias; en caso contrario se habla de álgebras de Boole impropias.

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Puertas o funciones elementales y Tabla de la Verdad

Las puertas lógicas realizan operaciones que se conocen como conectivos entre proposiciones. Son tres fundamentales: NO (complementación o negación), O (disyunción) e Y (conjunción). Todas las demás puertas lógicas pueden obtenerse a partir de éstas. Se conoce con el nombre de Mapa de Karnaugh o Tabla de verdad del conectivo a la tabla que se forma con el valor de verdad de cada combinación de valores de verdad de las proposiciones de entrada. En otras palabras, la tabla de verdad de una puerta lógica expresa las salidas que corresponden a cada una de las entradas posibles.

Puerta NO o NOT

La puerta NO se corresponde con la complementación booleana. En terminología anglosajona se denomina puerta NOT o inversor. La figura muestra el símbolo de esta puerta y su tabla de verdad.

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Símbolo de un inversor.

La puerta NO tiene una única entrada (A) y una única salida (Y). El estado de la salida Y es opuesto al de la entrada A. A esta operación se la llama inversión o negación y la puerta NO es un inversor digital.

AS
01
10

Puerta Y o AND

Se corresponde con el producto booleano. En terminología anglosajona se denomina puerta AND. Esta puerta tiene varias entradas y una sola salida. La salida Y es uno cuando todas las entradas son unos. Cuando alguna o todas las entradas son cero la salida Y es cero. En la figura aparecen símbolo y tabla de verdad de una puerta Y de tres entradas.

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Puerta y de tres entradas.

A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1                                  1                                   1                                   1

Puerta O, u OR

Se corresponde con la adición booleana. En terminología anglosajona se denomina OR. Esta puerta tiene varias entradas y una salida. La salida Y es cero solamente cuando todas las entradas son cero, y en el resto de los casos las salida es siempre uno. La figura muestra los símbolos y la tabla de verdad de una puerta O de dos y tres entradas.  

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