Elementos básicos de la electronica digital

Elementos básicos de electrónica digital
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.
Es undispositivo que nos permite obtener resultados, dependiendo de los valores de las señales que le ingresemos. Es necesario aclarar entonces que las compuertas lógicas se comunican entre sí (incluidos los microprocesadores), usando el sistema BINARIO. Este consta de solo 2 indicadores 0 y 1 llamados BIT dado que en electrónica solo hay 2 valores equivalentes 0=0volt 1=5volt (conectado-desconectado). Esdecir que cuando conectamos una compuerta a el negativo equivale a introducir un cero (0) y por el contrario si derivamos la entrada a 5v le estamos enviando un uno (1). Ahora para comprender como se comporta cada compuerta se debe ver su TABLA DE VERDAD. Esta nos muestra todas las combinaciones lógicas posibles y su resultado.
Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptoreselectromagnéticos 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.Lógica Positiva
En esta notación al 1 lógico le corresponde el nivel más alto de tensión y al 0 lógico el nivel más bajo, pero que ocurre cuando la señal no está bien definida. Entonces habrá que conocer cuáles son los límites para cada tipo de señal (conocido como tensión de histéresis), en este gráfico se puede ver con mayor claridad cada estado lógico y su nivel de tensión.

Lógica Negativa
Aquíocurre todo lo contrario, es decir, se representa al estado "1" con los niveles más bajos de tensión y al "0" con los niveles más altos.

Por lo general se suele trabajar con lógica positiva, la forma más sencilla de representar estos estados es como se puede ver en el siguiente gráfico.


COMPUERTA BUFFER
La compuerta BUFFER es la más basica de todas, simplemente toma el valor que se le entrega ylo deja pasar tal cual. Esto sirve para ajustar y aislar niveles lógicos ya que no se pueden conectar infinita cantidad de compuertas a una misma señal, ya que el voltaje del nivel 1 empieza a decaer y el sistema falla.
Tabla de verdad
A
X
0
0
1
1



 
COMPUERTA NOT
La compuerta NOT es un tanto parecida al buffer salvo por que invierte el valor que se le entrega. También tiene la utilidad deajustar niveles pero tomando en cuenta que invierte la señal.
Tabla de verdad
A
X
0
1
1
0



 
COMPUERTA AND
La compuerta AND hace la función de multiplicación lógica. Es decir toma los valores que le aplicamos a sus entradas y los multiplica.
Tabla de verdad AND
A
B
X
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1



 
COMPUERTA NAND
La compuerta NAND también hace la función de multiplicación, pero entrega el valor negado.Esto es muy util, dado que si estubieramos usando una AND normal tendriamos que usar otro chip con un NOT para negar el resultado.
Tabla de verdad NAND
A
B
X
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0



 
COMPUERTA OR
La compuerta OR realiza la función de suma lógica. Cuando se le aplica un uno a cualquiera de sus entradas el resultado de salida será uno, independiente del valor de la otra entrada. Excepto cuandolas dos entradas esten en 0 la salida será 0.
Tabla de verdad OR
A
B
X
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1



 
COMPUERTA NOR
La compuerta NOR realiza la función de suma, pero entrega el resultado invertido, ahorrandonos un NOT. Su salida será 1 solo si las dos entradas son 0.
Tabla de verdad NOR
A
B
X
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0



 
COMPUERTA X-OR
Esta compuerta XOR (or-exclusiva) se comporta de una manera...