Porta lóxica

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

Unha “porta lóxica”, ou “comporta lóxica”, é o dispositivo electrónico que permite implementar os plantexamentos da Álxebra de Boole de forma física.

Cada porta lóxica consiste nunha rede de dispositivos interruptores que cumpren as condicións booleanas para cada operador en particular. Froito da evolución dos transistores e aproveitando as características dos semiconductores son esencialmente circuitos de conmutación integrados nun chip. A tecnoloxía microelectrónica actual permite unha elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lóxicas dentro dun pequeno circuito integrado. O chip da CPU dun computador é unha das máximas expresións deste avance tecnolóxico.


Índice

[editar] Lóxica directa

[editar] Porta SI

Símbolo da función lóxica SI a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado
Símbolo da función lóxica SI a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado

A porta lógica SI, realiza a función booleana igualdade. Na práctica soe empregarse como amplificador de corrente (buffer en inglés).

A ecuación característica que describe o comportamento da porta SI é:

F = A \,

A súa táboa de verdade é a seguinte:

Táboa de verdade porta SI
Entrada A Saída A
0
0
1
1

[editar] Porta E (AND)

Símbolo da función lóxica E a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado
Símbolo da función lóxica E a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado


A ecuación característica que describe o comportamento da porta E (AND) é:

F = A*B\,

A súa táboa de verdade é a seguinte:

Táboa de verdade porta E (AND)
Entrada A Entrada B Saída A*B
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1

Esta porta consegue un “1” á saída só cando todas as suas entradas son “1”. Representa unha multiplicación. O signo que representa a operación é o do producto ( .) ou en informática ( *). Trátase do equivalente a dous interruptores en serie onde só pasará a corrente cando ambos estén pechados ( a “1”).


[editar] Porta OU (OR)

Símbolo da función lóxica OU. a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado
Símbolo da función lóxica OU. a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado

A porta lóxica OU, máis coñecida polo seu nome en inglés OR, realiza a operación de suma lóxica. O seu símbolo é o máis (+). Así a suma lóxica das variábeis A e B indícase como A + B e leese A ou B ou simplemente A máis B. Na figura da dereita pódense observar os seus símbolos en electrónica.

A ecuación característica que describe o comportamento da porta OU (OR) é:

F = A + B\,

A sua táboa de verdade é a seguinte:

Táboa de verdade porta OU (OR)
Entrada A Entrada B Saída A + B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1

Esta porta consegue un “1” á saida cando, polo menos, unha das suas entradas é “1”. Representa unha suma aínda que, por sí soa, non pode controlar o acarreo (carry en inglés). É equivalente a dous interruptores en paralelo onde pasará a corrente cando algún de eles ou ambos estean pechados (a “1”).

[editar] Porta OU-exclusiva (XOR)

Símbolo da función lóxica OU-exclusiva. a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado
Símbolo da función lóxica OU-exclusiva. a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado

A porta lóxica OU-exclusiva, máis coñecida polo seu nome en inglés XOR, realiza a función booleana A’B+AB'. O seu símbolo é o máis (+) inscrito nun círculo. Na figura da dereita pódense observar os seus símbolos en electrónica.

A ecuación característica que describe o comportamento da porta OU-exclusiva (XOR) é:

F = A \oplus B\,

A sua táboa de verdade é a seguinte:

Táboa de verdade porta OU-Exclusiva (XOR)
Entrada A Entrada B Saída A \oplus B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0

Esta porta consegue un “1” á saída cando existe un número impar de entradas que valen “1”; no caso de dúas entradas cando exclusivamente unha das suas entradas está a “1” (non as dúas).


[editar] Lóxica negada

[editar] Porta NON (NOT)

Símbolo da función lóxica NON a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado
Símbolo da función lóxica NON a) Contactos, b) Normalizado e c) Non normalizado

A porta lóxica “NON” (‘NOT’ en inglés) realiza a función booleana de inversión ou negación dunha variabel lóxica.

A ecuación característica que describe o comportamento da porta NON é:

F=\overline{A}\,

A súa táboa da verdade é a seguinte:

Táboa de verdade da función NON
Entrada A Saída \overline{A}
0
1
1
0

Consegue un “1” lóxico á saída cando a entrada é “0” e un “0” cando a entrada é “1”. Tamén recibe o nome de inversor. Ás veces esta porta é empregada para rexenerar sinais poñendo dúas portas en serie (lémbrese que en Álxebra de Boole unha dobre negación equivale a unha afirmación). Deste xeito conséguese o sinal orixinal rexenerado. As portas NON-E, NON-OU e OU-exclusiva negada que veremos a continuación podense interpretar como E, OU, e OU-exclusiva ás que se lles engadiu un inversor á saída.

[editar] Porta NON-E (NAND)

[editar] Puerta NON-OU (NOR)

[editar] Puerta equivalencia OU-exclusiva negada (XNOR)

Traballo en progreso: Este artigo é, polo de agora, só un esbozo. Traballa nel e contribúe a que a Galipedia mellore e medre.