Circuitos lógicos
Circuito Lógico es aquél que maneja la información en forma
binaria, sea con valores de "1" y "0".
El estado,
"verdadero" se representado por un 1, y "falso" por un 0
"Abierto" o "Cerrado"
"ON" "OFF"
Los circuitos cuyos componentes realizan operaciones
análogas a las que indican los operadores lógicos se llaman "circuitos
lógicos" o "circuitos digitales".
Todos los componentes arrojan una señal de salida, pero
pueden recibir una o dos señales de entrada. En general, se los llama "compuertas"
Las compuertas se
construyen con resistores, transistores, diodos, etc., conectados de manera que
se obtengan ciertas salidas cuando las
entradas adoptan determinados valores. Los circuitos integrados actuales tienen
miles de compuertas lógicas.
Forman la base de cualquier dispositivo en el que se tengan
que seleccionar o combinar señales de manera controlada.
Entre los campos de aplicación de estos tipos de circuitos
pueden mencionarse la conmutación telefónica, las transmisiones por satélite y
el funcionamiento de las computadoras digitales.
La lógica digital es un proceso racional para adoptar
sencillas decisiones de 'verdadero' o 'falso' basadas en las reglas del álgebra
de Boole.
Cuando el álgebra de Boole se emplea en electrónica, suele emplearse
la misma denominación que para las puerta lógica AND (Y), OR (O) y NOT (NO),
ampliándose en ocasiones con X-OR (O exclusiva) y su negadas NAND (NO Y), NOR
(NO O) y X-NOR (equivalencia). las variables pueden representarse con letras
mayúsculas o minúsculas, y pueden tomar los valores {0, 1}
Empleando esta notación las leyes de De Morgan se representan:
\mbox{NOT }(a \mbox{
OR } b)= \mbox{NOT } a \mbox{ AND } \mbox{NOT } b \,
\mbox{NOT }(a \mbox{
AND } b) = \mbox{NOT } a \mbox{ OR } \mbox{NOT } b \,
En su aplicación a la lógica se emplea la notación \land \lor \lnot y las variables pueden tomar los valores {F,
V}, falso o verdadero, equivalentes a {0, 1}
Con la notación lógica las leyes de De Morgan serían así:
\lnot {(a \lor b)}= \lnot {a} \land \lnot {b} \,
\lnot {(a \land b)} = \lnot {a} \lor \lnot {b}
\,
Orden en el álgebra de Boole
Sabiendo que
(\mathfrak{B}, \lnot{ }, \lor , \land)
es álgebra de Boole, se puede comprobar que:
a \lor b = b
a \land b = a
\lnot a \lor b = \top
a \land \lnot b = \bot
Las señales se pueden generar por conmutadores mecánicos. La
señal de entrada, una vez aceptada y acondicionada (para eliminar las señales
eléctricas indeseadas, o ruidos), es procesada por los circuitos lógicos digitales.
Las diversas familias de dispositivos lógicos digitales, por lo general
circuitos integrados, ejecutan una variedad de funciones lógicas a través de
las llamadas puertas lógicas, como las puertas OR, AND y NOT y combinaciones de
las mismas (como 'NOR', que incluye a OR y a NOT).
Los bloques elementales de un dispositivo lógico se
denominan puertas lógicas digitales. Una puerta Y (AND) tiene dos o más
entradas y una única salida. La salida de una puerta Y es verdadera sólo si
todas las entradas son verdaderas.
A partir de las puertas elementales pueden construirse
circuitos lógicos más complicados, entre los que pueden mencionarse los
circuitos biestables (también llamados flip-flops, que son interruptores
binarios), contadores, comparadores, sumadores y combinaciones más complejas.
Los procesadores son ejemplo, están específicamente
programados con instrucciones individuales para ejecutar una determinada tarea
o tareas.
Se utilizan microprocesadores para efectuar muchas de las
funciones de conmutación y temporización de los elementos lógicos individuales.
Ventaja de los microprocesadores es que permiten realizar
diferentes funciones lógicas, dependiendo de las instrucciones de programación
almacenadas previamente.
Un circuito lógico es aquel que maneja la información en
forma de "1" y "0", dos niveles lógicos de voltaje fijos.
"1" nivel alto o "high" y "0" nivel bajo o
"low".
Los circuitos lógicos están compuestos por elementos
digitales como la compuerta AND (Y), compuerta OR (O), compuerta NOT (NO) y
combinaciones poco o muy complejas de los circuitos antes mencionados.
Estas combinaciones dan lugar a otros tipos de elementos
digitales como los compuertas, entre otros.
- compuerta nand (No Y)
- compuerta nor (No O)
- compuerta or exclusiva (O exclusiva)
- mutiplexores o multiplexadores
- de multiplexores o de multiplexadores
- decodificadores
- codificadores
- memorias
- flip-flops
- microprocesadores
- micro controladores
- etc.
La electrónica moderna usa electrónica digital para realizar
muchas funciones.
Aunque los circuitos electrónicos podrían parecer muy
complejos, en realidad se construyen de un número muy grande de circuitos muy
simples.
En un circuito lógico digital se transmite información
binaria (ceros y unos) entre estos circuitos y se consigue un circuito complejo
con la combinación de bloques de circuitos simples.
La información binaria se representa en la forma de: (ver
gráficos)
- "0" ó
"1",
- "abierto" ó "cerrado" (interruptor),
- "On" y "Off",
- "falso" o "verdadero", etc.
Interruptor cerrado (on) , "1" lógico -
Electrónica UnicromInterruptor abierto (off), "0" lógico -
Electrónica Unicrom
Los circuitos lógicos se pueden representar de muchas
maneras. En los circuitos de los gráficos anteriores la lámpara puede estar
encendida o apagada ("on" o "off"), dependiendo de la
posición del interruptor. (apagado o encendido). Los posibles estados del
interruptor o interruptores que afectan un circuito se pueden representar en
una tabla de verdad.
