Back to basics #9 - Compuertas lógicas

Hola de nuevo a todos, el día de hoy vamos a ver un poco sobre la lógica.

Cómo muchos de ustedes sabrán, la unidad básica de numeración es el binario; es decir que solo hay dos dígitos disponibles para representar a los demás. Al solo disponer de unos y ceros, la cosa es un tanto "simple".

Electrónicamente hay ciertos circuitos que son capaces de hacer operaciones sobre los "unos" y "ceros" y dependiendo del tipo de operación para el cual fue diseñado el circuito nos devolverá un valor, a estos circuitos se les denomina "compuerta lógica". Existen siete tipos de compuertas (básicos son cuatro) y cada una funciona diferente. Ahora veamos cuales son.

AND

La compuerta AND (Y en español) es una compuerta lógica que recibe dos entradas y tiene una salida. Su símbolo es el siguiente:

Tenemos que la compuerta AND tiene las entradas "A" y "B" pero además posee una salida "C". Antes de continuar imaginemos que cada que vemos un uno, significa hay un voltaje y para fines prácticos serán 5v, por lo que para la compuerta AND, si tenemos un cero a la entrada "A" y un cero a la entrada "B", la salida "C", tendrá un cero. Una forma fácil de recordar cómo es que funciona la compuerta AND es tomar un enunciado cómo ejemplo. "Ve a la farmacia a traer Alcohol y paracetamol., Solo si hay alcohol Y paracetamol traes banditas, si no no traigas nada." Esto significa que solo cuando las primeras condiciones se cumplen, la tercera también lo hará, es decir solo si hay dos unos a la entrada, también habrá un uno a la salida, retomado el ejemplo, Sí hay alcohol y no hay paracetamol, entonces no se compran las banditas, sí hay banditas pero no hay alcohol de igual manera las banditas no se compran. Sí no hay alcohol y tampoco hay paracetamol las banditas no se compran.

Or

La compuerta OR (O en español) es una compuerta lógica que recibe dos entradas y tiene una salida. Su símbolo es el siguiente:

La compuerta OR tine las entradas "A" y "B" y una salida "C". Para entender un poco cómo funciona, tomemos el siguiente enunciado: "Ve a la tienda y sí hay vino O jugo compras vasos". Para evaluar el resultado es importante notar que si una de las entradas está encendida, la salida también lo estará. Si retomamos el ejemplo, sí hay vino, se compran los vasos aun si no hay jugo. Sí hay jugo de igual forma se compran los vasos aun si no hay vino. Sí hay vino y jugo, se compran los vasos de igual forma. Solo cuando no hay vino y jugo, no se compran los vasos. Para la compuerta lógica OR es lo mismo, solo cuando las dos entradas son ceros (o están apagadas) la salida también lo estará. Para los otros casos la salida tendrá un uno (o estará encendida).

Xor

La compuerta XOR (O exclusivo en español) es una compuerta lógica que recibe dos entradas y tiene una salida. Su símbolo es el siguiente:

La compuerta XOR tiene las entradas "A" y "B" y una salida "C". Esta compuerta solo tendrá un uno la salida  cuando "A" o "B" tengan también un uno, pero ojo solamente cuando una o la otra pero no ambas, Si ambas entradas son unos o ambas entradas son ceros, la salida será cero.

Not

La compuerta Not (No en español pero en realidad significa el inverso) es una compuerta lógica que recibe una entrada. Su símbolo es el siguiente:

La compuerta NOT solo posee una entrada "A" y una salida "B". Cómo no se me ocurre una buena metáfora, solo digamos que sirve para invertir lo que se aplique a la entrada "A", es decir sí la entrada es un cero (apagado), la salida será un uno (encendido) y viceversa.

NAND, NOR y XNOR

Para las compuertas NAND, NOR y XNOR las entradas son las mismas que sus contra partes.

La única diferencia es que estás funcionan al revés, si en la compuerta AND esperamos un cero a la salida, en la compuerta NAND esperaríamos un uno (Obviamente ingresando las mismas entradas). Seguramente te diste cuenta que es lo mismo usar una compuerta NAND que usar una AND y una NOT juntas y de hecho es posible obtener el mismo resultado de una usando otras.

Y bien, por ahora es todo. En el siguiente post veremos cómo "simular" las compuertas usando programación y después veremos cómo usar los circuitos para prender LED's.

Los leo luego.