Tareas

LAS COMPUERTAS LÓGICAS
D ocente: Alex Molina Rondón

INTRODUCCIÓN
D entro de la electrónica digital, existe un gran número de problemas a resolver
que se repiten normalmente. Por ejemplo, es muy común que al diseñar un circuito
electrónico necesit emos tener el valor opuesto al de un punto determinado, o que
cuando un cierto número de pulsadores estén activados, una salida permanezcaapagada. Todas estas situaciones pueden ser expresadas mediante ceros y unos,
y tratadas mediante circuitos digitales. Los elementos básicos de cualquier circuito
digital son las c ompuertas lógicas.
H ay disponible una gran variedad de compuertas estándar, cada una con un
comportamiento perfectamente definido, y es posible combinarlas entre si para
obtener funciones nuevas. D esde el punto devista práctico, podemos considerar a
cada compuerta como una caja negra, en la que s e introducen valores digitales en
sus entradas, y el valor del resultad o aparece en la salida. C ada compuerta tiene
asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista el estado de su salida
para cada combinación posible de estados en la(s) entrada(s).
Si bien al pensar en la electrónica digital esmuy común que asuma mos que se
trata de una tecnología r elativamente nueva, vale la pena recordar que Claude E.
Shannon experimento con relés e interruptores conectados en serie, paralelo u
otras configuraciones para crear las primeras compuertas lógicas funcionales. En
la ac tualidad, una compuerta es un conjunto de transistores dentro de un circuito
integrado, que puede contener cientos deellas. De hecho, un microprocesador no
es más que un chip c ompuesto por millones de compuertas lógicas.
Veremos a continuación que símbolo s e utiliza para cada compuerta, y su tabla de
verdad.
COMPUERTA AND (Y)
C on dos o más entradas, es ta compuerta realiza la función booleana de la
multiplicación. Su salida será un “1” cuando todas sus entradas también estén en
nivel alto. En cualquierotro caso, la salida será un “0”. El operador AND se lo
asocia a la multiplicación, de la misma forma q ue al operador SI se lo asociaba a
la igualdad. En efecto, el resultado de multiplicar entre sí diferentes valores

binarios solo dará como resultado “1” cuando todos ellos también s ean 1, como se
puede ver en su tabla de verdad. Matemáticamente se lo simboliza con el signo
“x”.

Tablade verdad de la compuerta AND de 2 entradas

Tabla de verdad de la compuerta AND de 4 entradas
Podemos pensar en esta compuerta como una lámpara, que hace las veces de
salida, en serie con la fuente de alimentación y dos o más interruptores, cada uno
oficiando d e entrada. La lámpara se encenderá únicamente cuando todos los
interruptores estén cerrados. En este ejemplo, el estado de losinterruptores es “1”
cuando están cerrados y 0 cuando están abiertos. La salida está en 1 cuando la
lámpara está encendida, y en 0 cuando está apagada.

Circuito eléctrico equivalente a una compuerta AND

COMPUERTA OR (O)
La función booleana que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y
matemáticamente la expresamos como “+”. Esta compuerta presenta un estado
alto en su s alidacuando al menos una de sus entradas también está en estado
alto. En cualquier otro caso, la salida será 0. T al como ocurre con las compuertas
AND, el número de entradas puede ser mayor a dos.

Compuerta OR de 2 y 4 entradas

Tabla correspondiente a una OR de 2 entradas

Tabla correspondiente a una OR de 4 entradas

Un circuito eléctrico equivalente a esta compuerta está c ompuesto poruna
lámpara conectada en serie c on la alimentación y c on dos o más interruptores que
a s u vez están conectados en paralelo entre sí. Nuevamente, los interruptores
serian las entradas, y la lámpara la salida. Si seguimos las convenciones fijadas
en el ejemplo visto al explicar la compuerta AND, tenemos que si ambos
interruptores están abiertos (o en 0), la lámpara permanece apagada. Pero...