CIRCUITOS LOGICOS

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.