Puertas 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
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.
Latecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.
En nanotecnología se está desarrollando el uso de una compuerta lógica molecular, que haga posible la miniaturización de circuitos.
Lógica directa
Lapuerta lógica SÍ, realiza la función booleana igualdad. En la práctica se suele utilizar como amplificador de corriente o como seguidor de tensión, para adaptar impedancias (buffer en inglés).
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta SÍ es: f=a
Su tabla de verdad es la siguiente .
Entrada
Salida
0
0
1
1

Símbolo de la función lógica SÍ: a) Contactos, b)Normalizado y c) No normalizado

Puerta AND
La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND (), realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:

Sutabla de verdad es la siguiente:

Puerta AND con transistores




Símbolo de la función lógica Y: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado


Puerta OR
La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR (), realiza la operación de suma lógica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla deverdad puerta OR
Entrada
Entrada
Salida
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1.



Puerta OR con transistores

Símbolo de la función lógica O: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

Puerta OR-exclusiva (XOR)
La puerta lógica OR-exclusiva, más conocidapor su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. Su símbolo es (signo más "+" inscrito en un círculo). En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:


Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta XOR
Entrada
Entrada
Salida
0
0
0
0
1
1
1
0
1
11
0
Se puede definir esta puerta como aquella que da por resultado uno, cuando los valores en las entradas son distintos. ej: 1 y 0, 0 y 1 (en una compuerta de dos entradas). Se obtiene cuando ambas entradas tienen distinto valor.
Si la puerta tuviese tres o más entradas , la XOR tomaría la función de suma de paridad, cuenta el número de unos a la entrada y si son un número impar, pone un 1 ala salida, para que el número de unos pase a ser par. Esto es así porque la operación XOR es asociativa, para tres entradas escribiríamos: a(bc) o bien (ab)c. Su tabla de verdad sería:
Símbolo de la función lógica O: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

Símbolo de la función lógica O-exclusiva: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado
XOR de tres entradas
Entrada...