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30/11/2016
UNIDAD 1: ELECTRICIDAD Y
ELECTRÓNICA. ELECTRÓNICA DIGITAL
TECNOLOGÍA 4º ESO
ELECTRÓNICA DIGITAL
1. SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES
2. LÓGICA BOOLEANA. TABLAS DE VERDAD.
3. PUERTAS LÓGICAS
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1. SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES
Las señales de comunicación pueden ser analógicas o digitales.
SEÑALES ANALÓGICAS: La señal analógica es una señal contínua que
representa medidas físicas. Puede varias en frecuencia, amplitud o ambas.
SEÑALES DIGITALES:
Emplean valores discretos o discontínuos para
representar la información.
2. LÓGICA BOOLEANA
El álgebra de Boole (o álgebra booleana) fue
desarrollada por un matemático inglés llamado
George Boole a mitad del siglo XIX.
El álgebra de Boole se basa en dos valores: 1 y 0,
que significarán también VERDADERO o FALSO y
fue fundamental para el desarrollo de la
electrónica digital.
George Boole (1815-1864)
LÓGICA BOOLEANA:
Interruptor
Bombilla
Interruptor
Bombilla
Interruptor
Bombilla
Abierto
Apagada
Falso
Falso
0
0
Cerrado
Encendida
Verdadero
Verdadero
1
1
2
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2. LÓGICA BOOLEANA. TABLA DE VERDAD
En este circuito, la bombilla se encenderá (1) o se apagará (0) dependiendo de
la posición que tengan los interruptores: abierto (0) o cerrado (1).
Por ejemplo: si X está cerrado (1) e Y está abierto (0), la bombilla B lucirá (1).
Todas las posibles combinaciones de entradas (X e Y) y sus correspondientes
salidas (B) se organizan en lo que llamamos una TABLA DE VERDAD.
La tabla de verdad refleja el comportamiento de un determinado circuito
dependiendo de cómo se comporten las variables de entrada.
El número de combinaciones posibles depende del número de variables de
entrada.
Si sólo hay una entrada, las únicas combinaciones posibles son dos, que la
entrada sea 0 o 1:
X
B
0
0
1
1
X
B
2. LÓGICA BOOLEANA. TABLA DE VERDAD
Si hay dos entradas, existen
combinaciones:
4 posibles
X Y B
X
0 0 0
0 1 1
Y
B
1 0 1
1 1 1
Si hay dos entradas, existen 4 posibles
combinaciones:
X
Y
Z
B
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
X
Y
Z
B
Observa que: Nº Combinaciones = 2 Nº Entradas
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2. LÓGICA BOOLEANA. TABLA DE VERDAD
Para realizar la tabla de verdad de un circuito hay que seguir los siguientes pasos:
1.
2.
3.
Identificar las entradas del sistema (variables).
Identificar las salidas del sistema.
Crear la tabla de verdad que refleje todas las posibles combinaciones
entre entradas y salidas.
EJEMPLO: Dibuja la tabla de verdad para el circuito de una
cinta transportadora que está formada por dos
interruptores (A y B) desde los que se puede poner en
marcha la cinta y considerando que ésta sólo funcionará si
la carga no supera un determinado peso (C), si la carga no
supera un determinado valor máximo, su valor será 1 y en
caso contrario será 0.
El circuito analógico equivalente
sería:
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
3. PUERTAS LÓGICAS
En electrónica digital, los interruptores se reemplazan por componentes
llamados PUERTAS LÓGICAS. Las puertas lógicas permiten a un sistema tomar
decisiones en base a un determinado número de entradas o inputs. Una
puerta lógica es un circuito digital que permite o no el paso de una señal
eléctrica.
Hay 7 puertas lógicas: OR, AND, NOT (NO), NOR, NAND, X-OR and X-NOR.
· Puerta OR:
X
X
Y
B
TABLA DE VERDAD de una
puerta OR:
Y
X
Y
B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
B
En lógica
booleana la
puerta OR
representa una
suma:
B=X+Y
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3. PUERTAS LÓGICAS
· Puerta AND:
X
B
Y
TABLA DE VERDAD de una
puerta AND:
X
Y
B
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
X
Y
B
Lógica Booleana:
B=X·Y
· Puerta NOT (NO):
X
B
X
B
TABLA DE VERDAD de una 0
puerta NOT:
1
1
0
Lógica Booleana:
_
B=X
3. PUERTAS LÓGICAS
· Puerta NOR:
X
B
Y
TABLA DE VERDAD de una
puerta NOR:
X
Y
B
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
X
Y
B
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Lógica____
Booleana:
B=X+Y
· Puerta NAND:
X
Y
B
TABLA DE VERDAD de una
puerta NAND:
Lógica Booleana:
___
B = X ·Y
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3. PUERTAS LÓGICAS
____
Q = A·B
Q = A·B
____
Q = A+B
Q = A+B
3. PUERTAS LÓGICAS
INTERRUPTOR DEL
TIMBRE DE LA
PUERTA PRINCIPAL
TIMBRE
OR
INTERRUPTOR DEL
TIMBRE DE LA
PUERTA DE ATRÁS
Piensa de
manera
lógica… elige
una PUERTA
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3. PUERTAS LÓGICAS
SENSOR DE LA
VENTANA/PUERTA
ALARMA
ANTIRROBO
AND
INTERRUPTOR
GENERAL DE LA
ALARMA
Piensa de
manera
lógica… elige
una PUERTA
3. PUERTAS LÓGICAS
SENSOR EN EL
DORMITORIO
ON o OFF ?
A
C
SENSOR EN LA
ENTRADA A LA
CASA
B
OR
AND
D
F
ALARMA
ANTIRROBO
INTERRUPTOR
GENERAL DE LA
ALARMA
CREA LA TABLA DE VERDAD
PARA ESTE CIRCUITO:
A B
C
D
F
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3. LOGIC GATES
BEDROOM
SENSOR
ON or OFF ?
A
C
OR
B
FRONT ROOM
SENSOR
F
AND
D
BURGLAR
ALARM
GENERAL SWITCH
FOR ALARM
A B C
CREATE THE TRUTH TABLE FOR THIS CIRCUIT:
C = A + B ; F = C · D;
F = (A+B)· D
C D F
0 0
0 1
1 0
1 1
3. PUERTAS LÓGICAS
Di el nombre de cada una de las puertas lógicas. Pónlas a prueba contestando
Verdadero o Falso (Sí o no) a cada una de las entradas.
Baila bien
?
?
Se le dan bien
los deportes
?
Ojos azules
Nariz grande
ON
Sí,
¡Es la persona
correcta!
?
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