1. INTRODUCCION

Dentro de la electrnica digital, existe un gran nmero de problemas a resolver que

se repiten normalmente. Por ejemplo, es muy comn que al disear un circuito

electrnico necesitemos tener el valor opuesto al de un punto determinado, o que

cuando un cierto nmero de pulsadores estn activados, una salida permanezca

apagada. Todas estas situaciones pueden ser expresadas mediante ceros y unos, y

tratadas mediante circuitos digitales.

Los elementos bsicos de cualquier circuito digital son las compuertas lgicas.

1.1 OBJETIVO

Aprender cmo funcionan las compuertas lgicas.

Verificar el funcionamiento de dichas compuertas en el laboratorio.

2. FUNDAMENTO TEORICO

Compuerta. Es un bloque de circuitera que produce seales de salida lgica (1 o

0) si se satisfacen las condiciones de las entradas lgicas. Los nombres, circuitos

digitales, circuitos de conmutacin, circuitos lgicos y compuertas son usados a

menudo pero s har referencia a los circuitos con compuertas.

Tabla de verdad. Es una representacin en forma tabular de todas las combinaciones

posibles de las variables de entrada.

Usos.- Cualquier informacin usada para calcular o controlar, puede ser operada

pasando seales binarias a travs de varias combinaciones de circuitos lgicos con

cada seal que representa una variable y transporta un bit de informacin. Definimos

como bit los 1 o 0 que puede tomar una variable binaria.

Lgica binaria. Existen tres operaciones binarias bsicas: AND, OR y NOT.

Compuerta AND

Con dos o ms entradas, esta compuerta realiza la funcin booleana de la

multiplicacin.

Su salida ser un 1 cuando todas sus entradas tambin estn en nivel alto. En

cualquier otro caso, la salida ser un 0. En efecto, el resultado de multiplicar entre

si diferentes valores binarios solo dar como resultado 1 cuando todos ellos

tambin sean 1, como se puede ver en su tabla de verdad. Matemticamente se lo

simboliza con el signo x.

Compuerta OR

La funcin booleana que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y

matemticamente la expresamos como +.

Esta compuerta presenta un estado alto en su salida cuando al menos una de sus

entradas tambin est en estado alto. En cualquier otro caso, la salida ser 0. Tal

como ocurre con las compuertas AND, el nmero de entradas puede ser mayor a

dos.

Compuerta NOT

Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto del que est

presente en su nica entrada. En efecto, su funcin es la negacin, y comparte con

la compuerta IF la caracterstica de tener solo una entrada. Se utiliza cuando es

necesario tener disponible un valor lgico opuesto a uno dado. Se simboliza en un

esquema elctrico en el mismo smbolo que la compuerta IF, con un pequeo crculo

agregado en su salida, que representa la negacin.

Compuerta NAND

Cualquier compuerta lgica 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 situacin muy comn, se fabrican compuertas que ya estn negadas

internamente. Este es el caso de la compuerta NAND: es simplemente la negacin

de la compuerta AND vista anteriormente.

Compuerta NOR

De forma similar a lo explicado con la compuerta NAND, una compuerta NOR es la

negacin de una compuerta OR, obtenida agregando una etapa NOT en su salida.

Compuerta XOR

La compuerta OR vista anteriormente realiza la operacin lgica 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 Maana ir de compras

o al cine. Basta con que vaya de compras o al cine para que la afirmacin sea

verdadera. En caso de que realice ambas cosas, la afirmacin tambin es verdadera.

Aqu es donde la funcin XOR difiere de la OR: en una compuerta XOR la salida ser

0 siempre que las entradas sean distintas entre s. En el ejemplo anterior, si se

tratase de la operacin 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.

3. DESARROLLO

3.1 Materiales

Los materiales utilizados en este laboratorio fueron los siguientes:

Compuerta NAND HD74LS00P

Compuerta OR

Compuerta NOR

Protoboard

Fuente de voltaje

Led

Resistencia de 300

3.2 Procedimiento

Los pasos a seguir en el laboratorio fueron:

1. Sabemos que la disposicin del integrado para la compuerta NAND es

la siguiente:

Conectamos cables a la compuerta 1 y 2 a la parte positiva o negativa,

estos sern nuestros 0 y 1s. Cuando ambos cables estn en el lado

negativo, ser como si estuvieran ambos en 0, y cuando ambos estn

en la parte positiva ser como si estuviramos poniendo a 1.

Conectamos la fuente con la parte positiva a Vcc y la negativa a GND,

por la puerta 3 conectaremos una resistencia en serie con un LED, que

ira a tierra. Jugamos con los 1 y 0s y verificamos el correcto

funcionamiento.

2. En el caso de la compuerta NOR, la disposicin es similar a la de las

compuertas NAND, solo que en vez de que la entrada de impulso este

en el 1 y 2 ahora estar en el 2 y 3, y la respuesta saldr por el 1.

Seguimos utilizando el lado positivo como 1 y negativo como 0 en

todos los circuitos.

3. Las compuertas OR son similares a las NAND, lo nico que cambia es

la respuesta, que hace caso a la tabla de verdad de OR.

4. RESULTADOS

A continuacin se muestra tanto la simulacin como el circuito armado y probado

en el laboratorio demostrando el correcto funcionamiento de las compuertas NAND,

NOR y OR.

Compuerta NAND.

1-1=0

1-0=1

0-1=1

0-0=1

Compuerta NOR.

1-1=0

1-0=0

0-1=0

0-0=1

Compuerta OR.

1-1=1

1-0=1

0-1=1

0-0=0

5. CONCLUSIONES

En el laboratorio se aprendi cmo funcionan las compuertas lgicas, asimismo se

verifico el funcionamiento de las NAND, NOR y OR, mediante las tablas de verdad.