Tablas de las Compuertas

UMECIT

TEMA:

TABLAS DE COMPUERTAS

NOMBRE:

LIZ DOMINGUEZ

CED.

8-864-626

PROFESORA:

YESSICA CHABLE

CARRERA:

ING. EN SISTEMA

ASIGNATURA:

ARQUITECTURA Y LOG. DE COMPUTADORAS

NIVEL:

2

TURNO:

DIURNO

FECHA DE ENTREGA:

VIERNES 15-JULIO-2011

INTRODUCCION

En este trabajo se muestra la gran variedad de compuertas estándar, cada una se define por su comportamiento perfectamente definido, y en la q es  posible combinarlas entre sí obteniendo nuevas funciones.

Cada compuerta tiene asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista el estado de su salida para cada combinación posible de estados en la(s) entrada(s).

 En la actualidad, se considera que cada compuerta es un conjunto de transistores dentro de un circuito integrado, que puede contener cientos de ellas. Lo que quiere decir que un microprocesador no es más que un chip compuesto por millones de compuertas lógicas.

TABLAS DE LAS COMPUERTAS

Compuerta NOT (NO)

Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto del que está presente en su única entrada. En efecto, su función es la negación, y comparte con la compuerta IF la característica de tener solo una entrada.

Se utiliza cuando es necesario tener disponible un valor lógico opuesto a uno dado. Se simboliza en un esquema eléctrico en el mismo símbolo que la compuerta IF, con un pequeño círculo agregado en su salida, que representa la negación.

                                

ENTRADA A	SALIDA S
0	1
1	0

                          

El estado de la salida es el opuesto al de la entrada.

Compuerta AND (Y)

Con dos o más entradas, esta compuerta realiza la función booleana de la multiplicación.

Su salida será un “1” cuando todas sus entradas también estén en nivel alto. En cualquier otro caso, la salida será un “0”. El operador

AND se lo asocia a la multiplicación, de la misma forma que al operador SI se lo asociaba a la igualdad.

En efecto, el resultado de multiplicar entre sí diferentes valores binarios solo dará como resultado “1” cuando todos ellos también sean 1, como se puede ver en su tabla de verdad.

Matemáticamente se lo simboliza con el signo “x”.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA S
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Tabla de verdad de la compuerta AND de dos entradas.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA C	ENTRADA S
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

Es posible tener más de dos entradas.

Podemos pensar en esta compuerta como una lámpara, que hace las veces de salida, en serie con la fuente de alimentación y dos o más interruptores, cada uno oficiando de entrada. La lámpara se encenderá únicamente cuando todos los interruptores estén cerrados. En este ejemplo, el estado de los interruptores es “1” cuando están cerrados y 0 cuando están abiertos. La salida está en 1 cuando la lámpara está encendida, y en 0 cuando está apagada.

Compuerta OR (O)

La función booleana que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y matemáticamente la expresamos como “+”.

Esta compuerta presenta un estado alto en su salida cuando al menos una de sus entradas también está en estado alto.

En cualquier otro caso, la salida será 0.

Tal como ocurre con las compuertas AND, el número de entradas puede ser mayor a dos.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Tabla correspondiente a una OR de dos entradas.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA C	ENTRADA S
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

Con tres entradas, la tabla contiene el doble de estados posibles.

Un circuito eléctrico equivalente a esta compuerta está compuesto por una lámpara conectada en serie con la alimentación y con dos o más interruptores que a su vez están conectados en paralelo entre sí.

Nuevamente, los interruptores serian las entradas, y la lámpara la salida. Si seguimos las convenciones fijadas en el ejemplo visto al explicar la compuerta AND, tenemos que si ambos interruptores están abiertos (o en 0), la lámpara permanece apagada. Pero basta que cerremos uno o más de los interruptores para que la lámpara se encienda.

Compuerta IF (SI)

La puerta lógica IF, llamada SI en castellano, realiza la función booleana de la igualdad. En los esquemas de un circuito electrónico se simboliza mediante un triangulo, cuya base corresponde a la entrada, y el vértice opuesto la salida. Su tabla de verdad es también sencilla: la salida toma siempre el valor de la entrada. Esto significa que si en su entrada hay un nivel de tensión alto, también lo habrá en su salida; y si la entrada se encuentra en nivel bajo, su salida también estará en ese estado.

En electrónica, generalmente se utilizan compuertas IF como amplificadores de corriente (buffers en ingles), para permitir manejar dispositivos que tienen consumos de corriente elevados desde otros que solo pueden entregar corrientes más débiles.

ENTRADA A	SALIDA S
0	0
1	1

Compuerta NAND (NO Y)

Cualquier compuerta lógica se puede negar, esto es, invertir el estado de su salida, simplemente agregando una compuerta NOT que realice esa tarea. Debido a que es una situación muy común, se fabrican compuertas que ya están negadas internamente. Este es el caso de la compuerta NAND: es simplemente la negación de la compuerta AND vista anteriormente.

Esto modifica su tabla de verdad, de hecho la invierte (se dice que la niega) quedando que la salida solo será un 0 cuando todas sus entradas estén en 1.

El pequeño círculo en su salida es el que simboliza la negación. El número de entradas debe ser como mínimo de dos, pero no es raro encontrar NAND de 3 o más entradas.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA S
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

La compuerta NAND es una AND negada.

Compuerta NOR (NO O)

De forma similar a lo explicado con la compuerta NAND, una compuerta NOR es la negación de una compuerta OR, obtenida agregando una etapa NOT en su salida.

Como podemos ver en su tabla de verdad, la salida de una compuerta NOR es 1 solamente cuando todas sus entradas son 0. Igual que en casos anteriores, la negación se expresa en los esquemas mediante un círculo en la salida. El número de entradas también puede ser mayor a dos.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA S
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Tabla de verdad de la compuerta NOR.

Compuerta XOR (O Exclusivo)

La compuerta OR vista anteriormente realiza la operación lógica correspondiente al O inclusivo, es decir, una o ambas de las entradas deben estar en 1 para que la salida sea 1. Un ejemplo de esta compuerta en lenguaje coloquial seria “Mañana iré de compras o al cine”. Basta con que vaya de compras o al cine para que la afirmación sea verdadera. En caso de que realice ambas cosas, la afirmación también es verdadera. Aquí es donde la función XOR difiere de la OR: en una compuerta XOR la salida será 0 siempre que las entradas sean distintas entre sí. En el ejemplo anterior, si se tratase de la operación XOR, la salida seria 1 solamente si fuimos de compras o si fuimos al cine, pero 0 si no fuimos a ninguno de esos lugares, o si fuimos a ambos.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

La salida es 1 solo cuando las entradas son diferentes.

Esta característica hace de la compuerta XOR un componente imprescindible en los circuitos sumadores de números binarios, tal como los utilizados en las calculadoras electrónicas.

Compuerta NXOR (No O Exclusivo)

No hay mucho para decir de esta compuerta. Como se puede deducir de los casos anteriores, una compuerta

NXOR no es más que una XOR con su salida negada, por lo que su salida estará en estado alto solamente cuando sus entradas son iguales, y en estado bajo para las demás combinaciones posibles.

ENTRADA A	ENTRADA B	ENTRADA S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Tabla de verdad de la compuerta NXOR.

CONCLUSION

He llegado a la conclusión de que las tablas de las compuertas son necesarias en el sistema de circuito integrado, ya que en cada microprocesador están los chips que están formados de compuertas lógicas.