Circuitos Digitales y Compuertas

Los circuitos digitales son componentes de hardware que manipulan información binaria. Los circuitos se constituyen con partes electrónicas como transistores , diodos y resistores. Cada circuito recibe el nombre de Compuerta, la cual, realiza una operación lógica específica, y la salida de una compuerta se puede aplicar a la entrada de otras, para formar el circuito digital requerido.

Para describir las propiedades operacionales de los circuitos digitales, esnecesario presentar el sistema matemático llamado Álgebra Booleana, nombrada en honor al matemático inglés George Boole, que especifica la operación de cada compuerta.
El álgebra Booleana, también se utiliza ara describir la interconexión de compuertas digitales y para transformar diagramas de circuitos en expresiones algebraicas.


Lógica Binaria

La lógica binaria tiene que ver con variables que asumen dos valores discretos y con operaciones que asumen un significado lógico: Los dos valores que toman las variables son 1 y 0, y su nombre es designado con letras del alfabeto.
Existen tres operaciones lógicas asociadas con los valores binarios llamados AND, OR y NOT:

1.- AND. Esta operación se representa por un punto o por la ausencia de un operador, por ejemplo, x.y=z ó xy=z. La operación lógica AND se interpreta como z=1 si y sólo si x=1 y y=1, de lo contrario, z=0.

0.0=0
0.1=0
1.0=0
1.1=1

2.- OR. Esta operación está representada por un signo de +, por ejemplo x+y=z (+=or)

0+0= 0
0+1= 1
1+0= 1
1+1= 1

3.- NOT. Esta operación se representa por medio de una barra colocado sobre una variable, se conoce también como operación complemento, porque cambia un 1 por 0 y viceversa.




Compuertas Lógicas

Son circuitos electrónicos que operan con una o más señalesde entrada para producir una señal de salida.
Los símbolos gráficos que se utilizan para designar los tres tipos de compuertas son:


Las compuertas son bloques de hardware que producen el equivalente de señales de salida, uno y cero lógicos, si se satisfacen requisitos de lógica de entrada. Las señales de entrada x y y pueden existir en las compuertas AND y OR en uno de los cuatro estados posibles. Cero y Cero, Cero y Uno, Uno y Cero o Uno y Uno. Las compurtas AND y OR pueden tener más de dos entradas. La compuerta AND de tres entradas responde con una salida de 1 lógico si las tres entradas son 1, de lo contrario la salida será 0. La compuerta OR de cuatro entradas responde con un 1 lógico si alguna entrada es 1, su salida se convierte en cero sólo cuando todas las entradas son 0 lógicos.


Álgebra Booleana

Una función Booleana expresa la relación lógica entre variables binarias. Se evalúa determinando el valor binario de la expresión de todos los valores posibles de las variables