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¡Hola queridos lectores! En esta publicación, cubriremos ¿Qué es una puerta lógica? Y Diferentes Tipos de Puertas Lógicas con Tablas de Verdad Usa ilustraciones.
El archivo PDF de este artículo también se puede descargar al final.
Sin más preámbulos, comencemos a explicar qué es una puerta lógica.
Tabla de contenido
¿Qué es una puerta lógica?
Las puertas lógicas son los principales bloques de construcción de cualquier tipo. Sistemas DigitalesEs un circuito electrónico que consta de múltiples voltajes de entrada y una sola salida.
La relación entre la entrada y la salida depende de una lógica fija. En base a esto, las puertas lógicas se denominan puertas AND, puertas OR, puertas NO puertas, etc.
La interacción de las puertas para realizar diferentes tipos de operaciones lógicas se denomina diseño lógico. La tabla de verdad enumera las posibles combinaciones de entradas y salidas similares. Todas las puertas lógicas siguen una tabla de verdad.
Las puertas lógicas digitales están hechas para formar circuitos RTL (lógica de transistor resistivo) o DTL (lógica de transistor de diodo) a partir de componentes discretos como resistencias. transistorY diodo.
A continuación se describen las puertas lógicas digitales personales más “estándar” y sus respectivas tablas de verdad.
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Tipos de puertas lógicas
Los siguientes son los tipos estándar de puertas lógicas con tablas de verdad, que se describen a continuación.
- De acuerdo con los tipos estándar de puertas lógicas,
- Y Puerta
- Puerta de quirófano
- Dependiendo del tipo de inversión de la puerta lógica
- Puerta NAND
- Puerta NOR
- Dependiendo del tipo de puerta lógica exclusiva
- Puerta exclusiva de quirófano (puerta Ex-OR)
- Exclusivo – Puerta NOR (Ex-NOR Gate)
- Dependiendo del tipo de entrada única de la puerta lógica
- Tampón hexagonal
- NO Puerta (Inversor)
#1 Y Puerta
Y las puertas a menudo se denominan “puertas de todo o nada”. Una puerta AND consta de dos o más señales de entrada. Si la entrada es 1, solo se permite una salida. A menos que la salida sea cero. En pocas palabras, produce una salida de 0 cuando la entrada es 0.
La compuerta AND corresponde al funcionamiento del interruptor en serie para la entrada. La tabla anterior muestra los símbolos y las tablas de verdad. El diagrama de la puerta AND se muestra en la Figura 1 para ilustrar el concepto de usar un switch con una puerta AND.
La lámpara (Y) indica que solo se enciende cuando ambos interruptores de entrada (A y B) están cerrados o apagados. La siguiente tabla enumera otras combinaciones posibles de interruptores A y B. En la tabla siguiente se enumeran todas las combinaciones posibles de interruptores.
#2 Puerta O
Un OR consta de dos o más señales de entrada. Las puertas de quirófano a menudo se denominan “cualquiera o todas las puertas”. Proporcione una salida o todas las entradas sean 1. En otras palabras, proporciona una salida de 0 cuando la entrada es 0.
La puerta OR se adapta al funcionamiento del interruptor paralelo para la entrada. La tabla anterior muestra los símbolos y las tablas de verdad. El diagrama de la puerta OR se muestra en la Figura 1, que ilustra el concepto de usar un interruptor con una puerta OR.
La luz (Y) indica que se enciende cuando el interruptor A o el interruptor B están cerrados o apagados. En la tabla siguiente se enumeran otras combinaciones posibles de los conmutadores A y B. Las siguientes son todas las combinaciones posibles de interruptores:
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#3 Puerta NAND
La puerta NAND representa la puerta AND, seguida del inversor. Consta de dos o más señales de entrada. Esto solo le dará una salida de 0 si la entrada es 1. Proporciona una única salida cuando la entrada es cero.
La segunda teoría del matemático inglés De Mergen afirma que las puertas NAND son similares a las puertas OR negativas (burbujeantes). La tabla anterior muestra los símbolos de la puerta NAND y las tablas de verdad.
#4 Puerta NOR
La puerta NOR representa la puerta OR desarrollada por el inversor. Las puertas NOR constan de dos o más señales de entrada. Si la entrada es 0, proporcione 1. Si la entrada es 1, la salida es 0.
La puerta NOR representa la puerta OR desarrollada por el inversor. Las puertas NOR constan de dos o más señales de entrada. Si la entrada es 0, proporcione 1. Si la entrada es 1, la salida es 0.
Por lo tanto, también actúa como una puerta negativa (burbuja) Y. La tabla anterior muestra la tabla de verdad para las puertas de símbolo y NOR.
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#5 Dedicado – Puerta OR (Ex-OR Gate)
Las puertas Exclusive-OR (Ex-OR) a menudo se denominan puertas anti-considencia. Si hay un número impar de 1, solo se proporciona una salida.
Si dos entradas no son iguales cuando una entrada es 1 o 0, solo se proporciona una salida. La puerta Ex-NOR se puede utilizar como un inversor de control que conecta el terminal de entrada a Logic 1 y suministra la señal invertida al otro terminal.
La puerta X-OR de dos entradas es un detector de desigualdad. La tabla anterior muestra la tabla de símbolos y verdades para la puerta Ex-OR.
#6独占 – Puerta NOR (antes Puerta NOR)
Las puertas Ex-NOR (Ex-NOR) también se conocen como puertas combinadas. La puerta Ex-NOR proporciona una salida solo cuando hay muchos 1.
Si las dos entradas son iguales, significa que proporciona solo una salida y ambas entradas son 1 o 0. La puerta Ex-NOR se utiliza como inversor controlado acoplando un terminal de entrada a la lógica 0 y suministrando una señal que se invierte en el otro terminal.
La puerta X-NOR de dos entradas es un detector de ecuaciones. La tabla anterior muestra la tabla de símbolos y verdad para la puerta Ex-NOR.
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#7 Búfer hexadecimal
El búfer hexadecimal se muestra en la Figura 1. Si la entrada es 1, proporciona 1 salida. Del mismo modo, proporciona una salida de 0 cuando la entrada es 0 y no significa nada.
La tabla anterior muestra una tabla de valores de símbolo y verdad con expresiones booleanas para un búfer hexadecimal.
#8 NO Puerta (Inversor)
En la Figura 1 se muestra una puerta NOT con un inversor. Esto proporciona una única salida cuando la entrada es 0. Del mismo modo, proporciona una salida de 0 cuando la entrada es 1.
La tabla anterior muestra una tabla de símbolos y valores de verdad utilizando expresiones booleanas para la puerta NOT (inversor).
A continuación se muestra el estado de los dos posibles interruptores. Si el interruptor de entrada está abierto, la luz se encenderá. Cuando el interruptor de entrada está cerrado, la luz se apaga.
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Resumen rápido de todas las puertas lógicas con tabla de verdad
La siguiente tabla de verdad de la puerta lógica relaciona el uso lógico de la puerta lógica de dos entradas anterior.
Aplicación de puertas lógicas
Las puertas lógicas tienen muchos usos, pero la mayoría están determinados por la tabla de verdad o el modo de operación. Muchos dispositivos electrónicos utilizan puertas lógicas, como termostatos de seguridad, cerraduras de botón, sistemas de riego automático y alarmas antirrobo activadas por luz.
Una de las principales ventajas es que las puertas lógicas básicas se pueden utilizar de diversas maneras, si se mejora el funcionamiento. Además, el número de puertas disponibles en un solo dispositivo es ilimitado.
Sin embargo, es posible que esté limitado por el espacio físico de su dispositivo. Las matrices de unidades de área de puerta lógica se encuentran en circuitos integrados digitales (IC).
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Teorema de De Morgan
El teorema de Demogan es, es básicamente un conjunto de leyes o reglas derivadas de las expresiones booleanas AND, OR y NOT que hacen uso de dos variables de entrada, A y B. Estos dos teoremas o reglas le permiten negar variables de entrada y convertirlas de una forma de función booleana a otra.
El teorema de De Morgan consta de dos teoremas.
#1 Primer teorema
De acuerdo con el primer teorema de De Morgan, si combinas dos (o más) variables de entrada con AND y niegas, el resultado es igual al complemento OR. Esto significa que una función OR negativa es equivalente a una función NAND, lo que indica lo siguiente:
Primer teorema de Demagan usando una tabla de verdad
Uso de puertas lógicas para implementar la Primera Ley de Demorgun
Utilizando una puerta NAND convencional con las entradas A y B, Ā. B̅。 Después de invertir las dos entradas, Ā y B̅ son generados por la disposición de puertas lógicas subordinadas. A continuación, sirven como entradas para la puerta OR. Como resultado, la salida de la puerta OR viene dada por: Ā+B̅。
Por lo tanto, la función de puerta NAND es el inversor (NO la puerta) de cada entrada. En otras palabras, una puerta NAND individual es equivalente a una puerta OR negativa.
#2 Segundo teorema
En el segundo teorema de Demogan, si dos (o más) variables de entrada son OR y negadas, son equivalentes a su complemento AND. Como resultado, la función NOR es equivalente a una función AND negativa. Ā+B̅ = Ā.B̅, y una vez más, podemos demostrar esto usando una tabla de verdad.
Segundo teorema de Demagan usando una tabla de verdad
Usando las entradas A y B, A+B se puede implementar usando la función de puerta NOR normal.
Puertas lógicas para implementar la segunda ley de la pistola de demostración
Uso de entradas Ser Y BUsemos las funciones normales de la puerta NOR para crear un Ā+B̅。 Antes de la producción Ā Para y B̅, las dos entradas se invierten en la disposición de la puerta lógica inferior. Por lo tanto, se forma la entrada de la puerta AND. Como resultado, la salida de la puerta AND es A.B.
Al combinar la función de puerta AND con el inversor (puerta NOT) de cada entrada, se puede ver que las condiciones de salida de cada puerta AND son equivalentes a la puerta NOR, y la equivalencia de la puerta NOR y la AND negativa se puede expresar de esta manera.
Reflexiones finales
Eso es todo. Gracias por leer. Espero haber cubierto todo sobre Tipos de puertas lógicas Si hay algo que me perdí o tienes alguna duda sobre lo que escribí, sería útil que me lo hicieras saber.
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