Digitales Informe.docx

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

Evaluación

INGENIERÍA BIOMEDICA CAMPUS TIQUIPAYA

SISTEMAS DIGITALES I Informe de Práctica de Laboratorio N_1

APLICACIÓN DE COMPUERTAS AND OR NOT GRUPO “A” Estudiante: Luis Fernando Hinojosa Malue Carrera: Ingeniería Biomédica

Gestión I-2019

Página

Cochabamba 13 de Marzo del 2019

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Docente: Ing. Raul Balderrama

APLICACIÓN DE COMPUERTAS AND OR NOT

1.

MARCO TEORICO

Compuertas Lógicas Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos que funcionan igual que una calculadora, de un lado 32 ingresas los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el resultado. Cada una de las compuertas lógicas se las representa mediante un Símbolo, y la operación que realiza (Operación lógica) le corresponde una tabla, llamada Tabla de Verdad. En 1815 George Boole propuso una herramienta matemática llamada Algebra de Boole Luego en 1938 Claude Shannon propuso que con esta ´algebra es posible modelar los llamados Sistemas Digitales. Las operaciones booleanas son posibles a través de los operadores binarios negación, suma y multiplicación, es decir que estos combinan dos o más variables para conformar funciones lógicas. Una compuerta es un circuito útil para realizar las operaciones anteriormente mencionadas. El álgebra booleana difiere de manera importante del álgebra ordinaria en que las constantes y variables booleanas sólo pueden tener dos valores posibles, 0 ó 1. Una variable booleana es una cantidad que puede, en diferentes ocasiones, ser igual a ó a 1. Las variables booleanas se emplean con frecuencia para representar el nivel de voltaje presente en un alambre o en las terminales de entrada y de salida de un circuito. Así pues, el 0 y el 1 booleanos no representan números sino que en su lugar representan el estado de una variable de voltaje o bien lo que se conoce como su nivel lógico. se dice que un voltaje digital en un circuito digital de encuentra en nivel lógico 0 ó en el 1, según su valor numérico real. en el álgebra booleana no hay fracciones, decimales, números negativos, raíces cuadradas, logaritmos, números imaginarios, etc. de hecho en el álgebra booleana sólo existen tres operaciones básicas: or, and y not. Estas operaciones básicas se llaman operaciones lógicas. es

resultado de una operación lógica básica (and, or, not) sobre la entrada

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y resistencias conectados de cierta manera hacen que la salida del circuito sea el

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posible construir digitales llamados compuertas lógicas que con diodos, transistores



PARTE 1



PARTE 2

3

CIRCUITOS

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2.

3.

TABLAS DE VERDAD

EXPERIENCIA 1

4.

EXPERIENCIA 2

A

B

C

A

B

C

0

0

0

0

0

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0

1

0

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1

1

LED

X

CUESTIONARIO

 Que representa una expresión Booleana? Las variables booleanas se emplean con frecuencia para representar el nivel de voltaje presente en un alambre o en las terminales de entrada y de salida de un circuito. Así pues, el 0 y el 1 booleanos no representan números sino que en su lugar representan el estado de una variable de voltaje o bien lo que se conoce como su nivel lógico  Como se puede interpretar una compuerta OR de 3 entradas, en compuertas OR de 2 entradas Las puertas Lógicas OR se fabrican de dos, tres y cuatro entradas. Códigos de los

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De dos entradas: CD 4071

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fabricantes de Circuitos Integrados para la compuerta OR:

De tres entradas: CD 4075 De cuatro entradas: CD 4072

Una de las restricciones habituales a la hora de construir un circuito es la disponibilidad únicamente de puertas de N entradas.

Durante el diseño el número

de entradas de cada una de las puertas (AND y/o OR) puede ser distinto de N. Es más, en un mismo diseño pueden surgir puertas del mismo tipo pero de diferente número de entradas. Supongamos que nuestro diseño contiene una puerta M entradas y queremos adaptarla a puertas de N entradas. Se puede producir dos casos (tres si contamos el caso trivial de M=N donde no es necesario hacer nada). Caso N > M Este caso es más sencillo que el anterior ya que sobran entradas en las puertas. Dejar las entradas sobrantes sin conectar no es una opción ya que en la tecnología electrónica dejar una entrada a una puerta sin conectar está contraindicado y no lo recomiendan los fabricantes. Esto es así porque una entrada sin conectar tiene su valor indefinido (no se sabe si es “0” o “1”) y podría da lugar a un fallo de diseño grave. Además, la alta impedancia de las entradas puede producir que cualquier pequeño ruido produzca una variación

Teniendo en cuenta esto se puede optar por dos alternativas:

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construido el circuito.

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de su valor por lo que este tipo de fallos puede ser difícil de encontrar una vez

1. Conectar la entrada a “0” o a “1” según convenga. Las entradas no utilizadas de una puerta OR se conectan a “0” y no influyen en el funcionamiento de la puerta mientras que en el caso de la AND deben conectarse a “1” para que no influyan en su operación. 2. Conectar la(s) entrada(s) sobrante a otra entrada. Si tenemos una puerta AND de 3 entradas y que queremos hacer la operación A·B (con una puerta AND de 2 entradas), es obvio que es equivalente a la operación A·A·B (con una puerta AND de 3 entradas). En lo que respecta a cuál de las alternativas es más conveniente, suele ser recomendable consultar con las indicaciones del fabricante. Por regla general, la segunda opción es preferible ya que a la hora de construir el circuito es más fácil acceder a una entrada de la misma puerta que a la alimentación (para obtener el “1”) o a la tierra (para obtener el “0”).  Como se podría saber si el circuito armado representa a la expresión booleana? Utilizando tablas de verdad se podría comprobar los resultados obtenidos

5. El

CONCLUSION

álgebra booleana, estudiadas por primera vez en detalle por George Boole,

constituyen un área de las matemáticas que ha pasado a ocupar un lugar prominente con el advenimiento de la computadora digital ya que Son usadas ampliamente en el diseño de circuitos de distribución y computadoras, y sus aplicaciones van en aumento en muchas otras áreas. Las compuertas lógicas son los dispositivos electrónicos más sencillos que existen,

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pero al mismo tiempo son los más utilizados en la actualidad.