Compuertas Logicas

CAPÍTULO CUATRO
1. LÓGICA DIGITAL. En su forma más simple, la lógica es la parte del razonamiento humano que nos dice que una determinada proposición es cierta si se cumplen ciertas condiciones. Las proposiciones pueden ser clasificadas como verdaderas o como falsas. Muchas situaciones y procesos que encontramos en nuestra vida cotidiana pueden expresarse como funciones proposicionales lógicas.Dado que tales funciones son sentencias verdaderas/falsas o afirmativas/negativas, puede aplicarse a los circuitos digitales, ya que éstos se caracterizan por sus dos estados. Cuando se combinan varias proposiciones se forman funciones lógicas o proposicionales. Por ejemplo, la proposición “la luz está encendida” será cierta solo si “el foco no está fundido” es cierto y si “el apagador está enencendido” también es cierto. Por lo tanto, esta proposición lógica puede ser formulada como: la luz está encendida solo si la bombilla no está fundida y el interruptor está en encendido. En este ejemplo, la primera afirmación es cierta sólo si las dos últimas son ciertas. La primera proposición (“la luz está encendida”) es por tanto la proposición básica y las otras dos sentencias son lascondiciones de las que depende la proposición. Hacia 1850, el matemático y lógico irlandés George Boole desarrolló un sistema matemático para formular proposiciones lógicas con símbolos, de manera que los problemas puedan ser escritos y resueltos de una forma similar al álgebra ordinaria. El álgebra de Boole, como se le conoce hoy en día, encuentra aplicaciones en el diseño y el análisis de los sistemasdigitales. El término lógico se aplica a los circuitos digitales que se utilizan para implementar funciones lógicas. Existen varios tipos de circuitos lógicos que son los elementos básicos que constituyen los bloques sobre los que se construyen sistemas digitales más complejos, como puede ser una computadora. 2. COMPUERTAS LÓGICAS. EL INVERSOR O COMPUERTA NOT. El inversor (compuerta NOT) realiza laoperación denominada inversión o complementación. El inversor cambia un nivel lógico al nivel opuesto. En términos de bits cambia un 1 por un 0, y un 0 por un 1. El símbolo lógico del inversor se ilustra en la figura 4.1. La parte a) muestra los símbolos distintivos, y la b) muestra los símbolos rectangulares. En este curso se utilizarán los símbolos distintivos, sin embargo, los símbolosrectangulares suelen encontrarse en las documentaciones industriales, por lo que también se debe familiarizarse con ellos. Los símbolos cumplen con el estándar ANSI/IEEE 91-1984.

a) Símbolos distintivos con indicadores de negación Ingeniería de Hardware I René Chavarría Página 1

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b) Símbolos rectangulares con indicadores de polaridad Fig. 4.1 Símbolos lógicos estándar de una compuertainversora (Estándar ANSI/IEEE 91-1984)

Los indicadores de negación y de polaridad. El indicador de negación es un “círculo” ( ) que indica inversión o complementación, cuando aparece en la entrada o en la salida de un elemento lógico, como en la figura 4.1a. Generalmente, las entradas se sitúan a la izquierda del símbolo lógico, y la salida en la derecha. Cuando en la entrada hay un círculo, quieredecir que el estado activo o verdadero de la entrada es 0. Cuando el círculo se sitúa en la salida significa que el estado activo o verdadero de salida es 0. La ausencia de círculo en la entrada o en la salida significa que el estado activo o verdadero es 1. El indicador de polaridad o de nivel es un “triángulo” ( ) que indica inversión cuando aparece a la entrada o a la salida de un elementológico, como muestra la figura 4.1b. Cuando se presenta a la entrada, significa que un nivel BAJO es el estado de entrada activo o verdadero. Cuando se presenta a la salida, significa que un nivel BAJO es el estado de salida activo o verdadero. Obsérvese que un cambio de posición del indicador de polaridad o de negación no implica un cambio en el modo de funcionamiento del inversor. Tabla de verdad...