Los circuitos digitales son diseñados para producir voltajes de salida que caen dentro de los intervalos de voltaje prescritos 0 y 1, como los que se presentan en la figura.
De manera similar, los circuitos digitales se crean para responder de forma anticipada a
voltajes de entrada que se encuentran dentro de los intervalos definidos 0 y 1. Lo que esto significa es que un circuito digital responderá en la misma forma a todas las entradas de voltaje que caigan dentro del intervalo 0 permitido; de manera similar, no hará distinción entre voltajes de entrada que se encuentren dentro del intervalo 1 permitido.
Para ilustrar lo anterior, en la figura se presenta un circuito digital típico con una entrada v1 y una salida v0. La salida se muestra para dos diferentes formas de onda de señales de entrada. Observe que v0 es igual para ambos casos porque las dos formas de onda de entrada, aunque difieren en sus niveles exactos de voltaje, están en los mismos niveles binarios.
Circuitos lógicosA la forma en que un circuito digital responde a una entrada se le denomina lógica del circuito. Cada tipo de circuito digital obedece a cierto tipo de reglas lógicas.
Por esa razón, los circuitos digitales también se llaman circuitos lógicos.
*El termino compuerta viene de la operacion habilitar- deshabilitar
OPERACIÓN CON COMPUERTAS OR
La operación OR es la primera de las tres operaciones booleanas básicas que se deben aprender. La tabla de verdad en la figura muestra que sucede cuando dos entradas lógicas, A Y B, se combinan usando la operación OR para producir la salida x. En la tabla se muestra que x es una lógica 1 para cada combinación de niveles de entrada, donde una o mas entradas son 1 el único caso donde x es un cero es cuando ambas entradas son 0.
La expresión booleana para la operación OR es
X = A + B
En esta expresión, el signo + no representa la adición común, sino la operación OR es similar a la adición común y corriente, excepto para el caso donde A y B son 1; la operación OR produce 1 + 1 = 1, no 1 + 1 = 2. En la algebra booleana, 1 es el valor mayor, por lo tanto nunca se puede tener un resultado mayor que 1. Lo mismo es valido para la combinación de tres entradas.
OPERACIÓN CON COMPUERTAS AND La operación booleana para la operación AND es
X = A * B
En estas expresión el signo * representa la operación booleana AND y no la multiplicación. Sin embargo, la operación AND en variables booleanas opera igual que la multiplicación común, como lo muestra como lo muestra un análisis de la tabla de verdad.
1. La operación AND se realiza igual que la multiplicación común entre unos y ceros.
2. La compuerta AND es un circuito lógico que realiza la operación AND en las entradas del circuito.
3. La salida de una compuerta AND será 1 sólo para el caso en que todas las entradas sean 1; para todos los otros casos la salida será 0.
4. La expresión x = AB se lee “ x es igual a A Y B”
OPERACIÓN NOT
La operación difiere de las operaciones OR y AND en que se puede realizar en una solo variable de entrada. Por ejemplo, si la variable A se somete a la operación NOT, el resultado x se puede expresar como
X = /A
donde la barra sobrepuesta representa la operación NOT. Esta expresión se lee “x es igual a la negación de A”, o “x es igual al inverso de A”, o ” x es igual al complemento de A”. cada una de estas es de uso común y todas indican que el valor lógico de x = /A es opuesto al valor lógico de A. la tabla de verdad de la figura aclara esto para los dos casos A = 0 Y A = 1.
/1 = 0 por que NOT 1 es 0 y /0 = 1 por que NOT es 1
CIRCUITO NOT (INVERSOR)
En la figura anterior se muestra el símbolo de un circuito NOT, al cual se le llama mas comúnmente INVERSOR. Este circuito siempre tiene una sola entrada y su nivel lógico de salida invariablemente es opuesto al nivel lógico de esta entrada, el INVERSOR afecta una señal de entrada así cuando la entrada es = 0 la salida = 1, y viceversa.
RESUMEN DE LAS OPERACIONES BOOLEANAS
OR AND NOT
0 + 0 = 0 0 * 0 = 0 /0 = 1
0 + 1 = 1 0 * 1 = 0 /1 = 0
1 + 0 = 1 1 * 0 = 0
1 + 1 = 1 1 * 1 = 1
DESCRIPCION ALGEBRAICA DE CIRCUITOS LOGICOS
Cualquier circuito lógico, sin importar que tan complejo sea, puede ser completamente descrito mediante el uso de las tres operaciones básicas booleanas, ya que la compuerta OR, la compuerta AND y el circuito NOT son los bloques de construcción básicos de los sistemas digitales. Por ejemplo considerando el circuito de la figura. Este circuito tiene tres entradas, A,B y C, y una sola salida, x . Utilizando la expresión booleana para cada compuerta, se puede determinar fácilmente la expresión para la salida.
La expresión para la salida de la compuerta AND se escribe A * B. Esta salida AND se escribe como una entrada a la compuerta OR junto con c, otra entrada. La compuerta OR opera sobre sus entradas de manera que su salida es la suma OR de las entradas. Así, se puede expresar la salida OR como x = C + A * B.
En ocasiones puede haber confusión respecto a cual operación se realiza primero en una expresión. La expresión A * B + C se puede interpretar como
Las operaciones AND se realizan primero, a menos que existan paréntesis en la expresión, en cuyo caso la operación dentro del paréntesis se efectúa primero.
Consideremos el circuito de la figura
La expresión para la salida de la compuerta OR es simplemente A + B. Esta salida sirve como una entrada para la compuerta AND junto con otra entrada, C. De esta manera, la salida de compuerta AND se expresa como x = (A + B) * C. Observen el uso de los paréntesis para indicar que A y B operan primero con OR, antes que su suma OR realice la operación AND con C.
CONCLUSION
Puedo concluir que este analisis solo ha sido una pequeña parte introductoria acerca de los circuitos logicos
para lo cual espero haber ayudado a comprender un poco hacerca de esto que nos rodea, una computadora un celular etc, no es de sorprenderce que muchas personas traten de adquirir un poco de explicacion ya que vivimos en un nuevo mundo que esta siendo construido por maquinas las cuales nosotros creamos por la necesidad de obtener mas y mas conocimiento.
REFERENCIAS
SISTEMAS DIGITALES
Principos y Aplicaciones
Tocci - Widmer
PEARSON
PRENTICE HALL
Electronica:
teoria de circuitos y dispositivos electronicos.
Boylestad - Nashelky
PEARSON
PRENTICE HALL
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