sábado, 9 de julio de 2011

Puerta lógica


Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.
Antecedentes
Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos 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.
La tecnología 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 (Puerta SÍ o Buffer)

Símbolo de la función lógica SÍ:


                           
Símbolo: a) Contactos,     b) Normalizado     y          c) No normalizado
La puerta lógica , 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:
Tabla de verdad puerta SI
Entrada A
Salida A
0
0
1
1
 
Puerta AND

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

La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND (AND \equiv Y \equiv \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:
F= (A) *(B)
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta AND
Entrada A
Entrada B
Salida  A \and B
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Así, desde el punto de vista de la aritmética módulo 2, la compuerta AND implementa el producto módulo 2.
Puerta OR
Símbolo de la función lógica O: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado


La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR (OR \equiv O \equiv \or ), realiza la operación de suma lógica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:
F =  A  +  B
Su tabla de verdad es la siguiente:

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