Practica Compuertas

UASLP – FI

Laboratorio de Sistemas Digitales

Práctica 1

Práctica 1 Compuertas Lógicas
1.1 Objetivo
Conocer el funcionamiento, conexión y utilización de las compuertas lógicas AND, OR, NOT, NAND, NOR, EX -OR y EX -NOR.

1.2 Antecedentes
Los sistemas digitales están compuestos de una serie de circuitos integrados que ejecutan instrucciones para controlar sistemas mecánicos,eléctricos, neumáticos entre otros. La base de los sistemas digitales son los operadores lógicos que dan forma a sistemas que obedecen a tablas de verdad, grafos de transiciones, cartas algorítmicas, y que mediante comparaciones, corrimientos lógicos, aritméticos y almacenamiento de datos, entre otras operaciones; dan como resultado, un proceso digital que a través de adecuados circuitos de acoplamiento,interactúan como etapa de control sistemas de procesamiento de datos, como dispositivos decodificadores para exhibidores de siete segmentos, pantallas cristal líquido, como etapa de activación, monitoreo y control en sistemas con motores, electroválvulas, sistemas de computo, sistemas de comunicaciones, entre otros. Los sistemas digitales como ciencia, se basan en la teoría de conjuntos y el algebrade Boole, la cual está soportada mediante una cantidad suficiente de teoremas y postulados que permiten trabajar con el sistema binario en donde el universo digital de números se reduce a sólo 0s y 1s. De esta forma es relativamente fácil trabar la electrónica digital en el sistema binario que con el sistema decimal. En el sistema binario solamente se utilizan dos guarismos: el 0 y el 1 pararepresentar las cantidades, de ahí su denominación de binario. A estos guarismos se les conoce como bits. Las señales físicas correspondientes a los dígitos (bits) que procesa el sistema digital son, por tanto, señales binarias. En la práctica, los voltajes típicos correspondientes a los circuitos integrados digitales de tecnología Lógica Transistor Transistor (TTL), son de 0 - 0.5V para el valorlógico (0) y de 3.5 - 5.0 V para el valor lógico (1). Esto se ilustra en la figura 1.1 y la interpretación de los valores lógicos en los sistemas digitales en la tabla 1. 1.
1 (3.5V) 0 (0 V)

Figura 1.1 Valores típicos de voltaje para niveles de entrada en los circuitos integrados (CI) TTL.

Tabla 1.1 Interpretación de los valores lógicos en los sistemas digitales.

0 Lógico Falso DesactivadoNivel Bajo (L) No Interruptor Abierto

1 Lógico Verdadero Activado Nivel Alto (H) Sí Interruptor Cerrado

En el álgebra de Boole existen operadores binarios que obedecen a cada uno de los teoremas y postulados del álgebra de Boole. Los operadores lógicos principales son: AND (y), OR (o) y NOT (no), de ahí se derivan otros operadores que complementan los reglas de algebra de Boole. Puesto que lasfunciones booleanas se expresan en términos de operaciones AND (y), OR (o) y NOT (no), es más fácil implementar una función booleana con estos tipos de compuertas. La posibilidad de construir compuertas para las otras operaciones lógicas tiene un interés práctico.

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Práctica 1

Los circuitos integrados (CI) que se basan en los operadoreslógicos antes mencionados, ejecutan una variedad de funciones lógicas a través de las llamadas compuertas lógicas. Las compuertas lógicas son bloques de construcción básica de los sistemas digitales que operan con niveles lógicos (que representan a los números binarios), por lo que se denominan compuertas lógicas binarias. Las compuertas ejecutan las operaciones lógicas de OR, AND y NOT.

1.2.1Operaciones lógicas y compuertas
Los operadores básicos representados en cada una de las compuertas solamente contienen dos entradas y una salida. Considerando como entradas a ‘A’ y ‘B’, y como salida a X, la operación OR se expresa como A + B = X . Lo que indica que si para las entradas A o B la salida es X. El CI de la compuerta OR es un circuito que internamente contiene desde cuatro hasta...