Sección 1.3
Sistemas Digitales: Lógica, Funciones y Circuitos Integrados
Una introducción completa a las operaciones lógicas básicas, las funciones digitales fundamentales y los circuitos integrados
de función fija que constituyen los bloques esenciales de los sistemas digitales modernos.
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Operaciones Lógicas Básicas
En su forma más simple, la lógica nos dice que una proposición es cierta si se cumplen ciertas condiciones. Las proposiciones se clasifican como verdaderas o falsas, y dado que los circuitos digitales se caracterizan por sus dos estados, las funciones lógicas se aplican directamente a ellos.
Hacia 1850, el matemático irlandés George Boole desarrolló un sistema matemático para formular proposiciones lógicas con símbolos: el álgebra de Boole, que hoy se aplica en el diseño y análisis de sistemas digitales. Los circuitos que implementan estas funciones se denominan puertas lógicas y son los bloques básicos de sistemas complejos como las computadoras.
Objetivo de la sección
  • Enumerar las tres operaciones lógicas básicas
  • Definir la operación NOT
  • Definir la operación AND
  • Definir la operación OR
Niveles lógicos
Las condiciones verdadero/falso se representan mediante un nivel ALTO (verdadero) y un nivel BAJO (falso). Cada operación básica produce una única respuesta para un conjunto dado de condiciones.
Símbolos de las Operaciones Lógicas Básicas
La Figura 1.15 muestra los símbolos estándar de las tres operaciones lógicas básicas. Las líneas a la izquierda de cada símbolo son las entradas y la línea a la derecha es la salida. Las puertas AND y OR pueden tener cualquier número de entradas.
NOT (Inversor)
Triángulo con burbuja en el vértice derecho. Invierte el nivel lógico de la entrada.
AND (Puerta AND)
Rectángulo con entrada curva izquierda y salida recta derecha.
OR (Puerta OR)
Similar a AND pero con curvatura adicional en la parte frontal izquierda.
La Operación NOT
La operación NOT (inversión) cambia de un nivel lógico al nivel lógico opuesto. Cuando la entrada está a nivel ALTO (1), la salida se pone a nivel BAJO (0), y viceversa. En cualquier caso, la salida no es la misma que la entrada.
La operación NOT se implementa mediante un circuito lógico conocido como inversor.

La operación NOT produce una salida a nivel ALTO únicamente cuando la entrada está a nivel BAJO.
Operación AND
Operación AND
La operación AND genera un nivel ALTO sólo cuando todas las entradas están a nivel ALTO. Si cualquiera de las entradas está a nivel BAJO, la salida es BAJO. Se implementa mediante la puerta AND.
Operación OR
La operación OR genera un nivel ALTO cuando una o más entradas están a nivel ALTO. Sólo produce un nivel BAJO cuando todas las entradas están a nivel BAJO. Se implementa mediante la puerta OR.
Tablas de verdad
Códigos de los integrados
Ejercicio 1.2
Para los circuitos digitales de la siguientes figuras, si, las entradas se definen según las señales In1, In2 e In3, encuentre la señal de salida Out 1.
Ejercicio 1.2.1
Ejercicio 1.2.2

Ejercicio-Taller
Para el siguiente circuito digital, encuentre el valor de salida si las entradas cumplen la Tabla 1.
Tabla 1