Cirtcuitos digitales y compuertas

Los circuitos digitales son componentes de hardware que manipulan información binario.

Se constituyen con partes electrónicas como transistores, viodos y resistores.

Cada circuito recibe el nombre de compuerta, la cual realiza una operación lógica específica y la salida de una compuerta se puede aplicar a la entrada de otras para formar el circuito digital requerido.

Para describir las propiedades operacionales de los circuitos digitales, es necesario presentar el sistema matemático llamado álgebra booleana en honor del matemático ingles George Boole que especifica la operacion de cada compuerta. El algebra boowleana tambien se utiliza para describir la interconexion de compuertas digitales y para transformar diagramas de circuitos en expresiones algebraicas.

- Lógica binaria

La lógica binaria tiene que ver con variables que asumen dos valores discretos y operaciones que asumen un significado logico. Los 2 valores que toman las variables son 1 y 0 y su nombre es designado por letras del alfabeto.

Existen 3 operaciones logicas asociadas con los valores binarios llamados AND, OR y M y NOT.

1. AND - Esta operacion se representa por un punto o por la ausencia de un operador, por ejemplo xy=z. La operación logica AND se interpreta como Z=1 si y solo x=1 y y=1, de lo contrario z=0

2. OR - Esta operacion esta representada por el signo +, por ejemplo x+y=z

3. NOT - Esta operacion se representa por medio de una barra colocado arriba de una variable. Se conoce tambien como operacion complemento porque cambia un 1 por 0 y viceversa.

- Compuertas logicas

Son circuitos electronicos que operan con una o mas señales de entrada para producir una señal de salida.

Los simbolos graficos que se utilizan para designar los 3 tipos de compuertas.

OR






AND

NOT/INVERSO






Las compuertas son bloques de hardware que producen el equivalente de señales de salida, 1 y o logicos, si se satisfacen requisitos de logica de entrada. Las señales de entrada x y y pueden existir en las compuertas AND y OR en uno de cuatro estados posibles: 00, 01, 10, 11.

Las compuertas AND y OR pueden tener mas de 2 entradas. La compuerta AND de 3 entradas responde con una salida de 1 logico si las 3 entradas son 1, de lo contrario la salida sera 0. La compuerta OR de 4 entradas responde con un 1 logico si alguna entrada es 1, su salida se convierte en 0 solo cuando todas las entradas son 0 logico.

- Algebra Booleana

Una funcion Booleana expresa la relacion logica entre variables binarias. Se evalua determinando el valor binario de la expresion de todos los valores posibles de las variables