Circuitos Y Compuertas Lógicas

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Naturaleza de los Circuitos y Compuertas Lógicas
Miguel López Bautista
(41621831-33)
México, D.F. a 10 de octubre de 2015
Índice
Introducción ………………………………………………….…..2
Expresiones booleanas ……………………………………………3
Compuertas Lógicas ………………………………………………4
Compuerta AND ……………………………………...……5
Compuerta OR .……………………………………...…….6
Compuerta NOT……………………………………...……7
Compuerta NAND …………………………………….......8
Compuerta NOR ……………………………………...……9
Compuerta XOR ……………………………………...……10

Introducción
George Boole (1815-1864) fue un matemático británico que es considerado como uno de los fundadores de las ciencias de la computación debido a su creación del álgebra booleana, la cual es la base de la aritmética computacional moderna.
El álgebrabooleana fue desarrollada por George Boole a partir del análisis y deducción. En su libro An Investigation of the Laws of Thought en 1854, muestra las herramientas para que las proposiciones lógicas fueran manipuladas matemáticamente. Debido a su carácter abstracto de sus principios no tuvo una aplicación directa sino hasta 1938 en que la compañía de teléfonos Bell de Estados Unidos la utilizópara realizar un análisis de los circuitos de su red telefónica. Claude E.Shanon, entonces estudiante de posgrado del Instituto Tecnológico de Massachusets, a partir del álgebra de Boole creó la llamada álgebra de conmutación para representar las propiedades de conmutación eléctricas biestables, demostrando con esto que el álgebra booleana se adapta perfectamente al diseño y representación decircuitos lógicos de control basados en relés e interrupciones.
Los circuitos lógicos de control tienen una gran importancia ya que las computadoras, los sistemas telefónicos, los robots y cualquier operación automatizada en una empresa, son algunos ejemplos de la aplicación de éstos y del álgebra booleana.
Una señal es la representación de información, y puede aparecer en forma de valor o de unacadena de valores de magnitud física. Existen principalmente dos clases de señales: analógicas y digitales. La señal analógica tiene como característica principal el continuo cambio de magnitud, de la misma manera que una corriente eléctrica y una presión de gas. En la señal digital los posibles valores de tensión están divididos en un número infinito de intervalos, a cada uno de los cuales estáasignado un valor o una cadena de valores con información. Una señal digital puede obtenerse de una manera analógica asignando ciertos umbrales de sensibilidad. La señal binaria es una señal digital con solo dos valores posibles: conectado-desconectado, verdadero-falso, 1-0.

Expresiones booleanas
El álgebra booleana trabaja con señales binarias. Al mismo tiempo una gran cantidad de sistemas decontrol, también conocidos como digitales, usan señales binarias y estas son un falso o un verdadero que proviene de sensores que mandan la información al circuito de control, mismo que lleva a cabo la evaluación para obtener un valor que indicará si se lleva a cabo o no una determinada actividad, como encender un foco, arrancar un equipo de ventilación en un cine o ejecutar una operación matemáticaen una computadora.
Los sensores pueden se “ópticos”, como lo que se usan en las tiendas departamentales; “magnéticos” como los que permiten detectar armas en un aeropuerto; de “temperatura”, como los que utiliza un sistema de calefacción, los refrigeradores o bien el mismo termostato que controla el sistema de enfriamiento de un automóvil; de “nivel”, ya que un flotador como el que tiene untinaco o una cisterna para controlar la cantidad de agua, es un sensor que puede mandar información a un circuito de control.
En cada uno de estos grupos de sensores existen tipos, tamaños y modelos, de acuerdo con el uso y funcionamiento, de forma que existen infrarrojos, láser, fotoeléctricos y de ultrasonido, entre otros.
Para resolver un problema práctico en el cual se desea automatizar un...