A tecnoloxía humana alcanzou o seu cumio cos sistemas dixitais.
Un microcontrolador ou microprocesador úsase normalmente nestes sistemas, que almacenan, procesan e transmiten datos en forma dixital.
Os circuítos dixitais proporcionan e reciben datos en díxitos binarios (1s e 0s).
Ademais, as portas lóxicas sentaron as bases da masa de circuítos lóxicos dixitais que existen na actualidade.
Os ordenadores convertéronse nun compoñente esencial da vida diaria xa que poden realizar unha ampla gama de traballos e operacións nun período de tempo moi curto.
Unha das responsabilidades máis importantes da CPU dun ordenador é levar a cabo procesos lóxicos utilizando hardware como circuítos integrados, tecnoloxías de software e circuítos eléctricos.
Os ordenadores usan díxitos binarios en lugar de díxitos dixitais para operacións sinxelas. As portas lóxicas fan todas as operacións.
Que é unha porta lóxica?
Unha porta lóxica é un compoñente dos circuítos dixitais que serve como bloque de construción.
Realizan operacións lóxicas esenciais en circuítos dixitais. As portas lóxicas utilízanse en case todos os equipos tecnolóxicos que usamos hoxe en día.
As portas lóxicas, por exemplo, pódense atopar en dispositivos móbiles, tabletas e dispositivos de memoria.
As portas lóxicas dun circuíto toman decisións baseadas nunha mestura de sinais dixitais enviados ás súas entradas. A gran maioría das portas lóxicas teñen dúas entradas e unha saída.
Para construír portas lóxicas úsase álxebra de Boole. En calquera momento, cada terminal está nun dos dous estados binarios: falso ou verdadeiro.
Falso é igual a cero, mentres que verdadeiro é igual a un. A saída binaria diferirá segundo o tipo de porta lóxica utilizada e a mestura de entrada.
Unha porta lóxica é semellante a un interruptor de luz en que a saída está desactivada nunha posición e acesa na outra. As portas lóxicas úsanse con frecuencia nos circuítos integrados (CI).
Cales son os diferentes tipos de portas lóxicas?
As portas lóxicas clasifícanse en sete tipos:
- E
- OR
- NON
- NOR
- NAND
- XOR
- XNOR
Agora, imos afondar en cada un deles.
1. E Porta
É unha porta lóxica no seu nivel máis básico. Hai dous tipos de entradas dispoñibles: 0 e 1.
O seu funcionamento é idéntico ao do operador "e". Se todas as entradas da porta teñen o mesmo valor (verdadeiro), o resultado é 1, senón que se entrega 0 cando algunha das entradas ten o mesmo valor (falso).
expresión
Y = AB
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
A | B | Saída |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
2. OU Porta
As portas OR teñen dúas ou máis entradas e son un tipo de porta lóxica.
Non obstante, só pode producir unha saída á vez. Segundo o álxebra, a porta OR produce a suma dos datos de entrada.
A saída da porta OU é normalmente verdadeira (1) cando polo menos unha das súas entradas é verdadeira; se non, o resultado é cero.
expresión
Y = A+B
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
A | B | Saída |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
3. NON Porta
Só pode ter unha entrada e unha saída en cada momento. Por outra banda, as portas NOT úsanse habitualmente para xerar saída en lugar de entrada.
O resultado é 0 se a entrada da porta NOT é 1; se a entrada é 0, o resultado é 1.
Debido á súa función, tamén se coñece como inversor. A porta NOT ás veces coñécese como porta unaria debido ao número claro de entradas totais.
expresión
Y=A'
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
Entrada (A) | Saída (NON A) |
0 | 1 |
1 | 0 |
4. NOR Porta
Está formado por portas OU e NON. A porta NOR é o polar oposto á porta OU en canto a como funciona.
Nun momento dado, a porta NOR pode ter dúas ou máis entradas pero só unha saída. Cando todas as entradas son cero, a porta NOR devolve 1; porén, se algunha das entradas é un (1), a saída é cero (0).
expresión
Y=(A+B)'
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
A | B | Saída |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
5. Porta NAND
É unha combinación dunha porta AND e unha porta NOT que pode aceptar dúas ou máis entradas ao mesmo tempo pero só sae unha.
O método da porta NAND é o inverso do da porta AND. Cando calquera das entradas da porta NAND é 0, obtense a saída 1; se non, a saída é sempre 0.
expresión
Y=(AB)'
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
A | B | Saída |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
6. Porta XOR
O Exclusive-OR, a miúdo coñecido como porta "Ex-OR", é unha porta lóxica dixital que toma máis de dúas entradas pero só produce un valor.
A saída da porta XOR é "1" se algunha das entradas é "1". O resultado é '0' se ambas entradas son '1'. O resultado é '0' se ambas entradas son '0'.
expresión
Y=A'.B+A.B'
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
A | B | Saída |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
7. Porta XNOR
A porta Exclusive-NOR, coñecida a miúdo como porta "EX-NOR", é unha porta lóxica dixital que toma máis de dúas entradas pero só sae unha.
Se ambas entradas son "1", a saída da XNOR Gate é "1". O resultado é "0" cando as dúas entradas son "0". O resultado será "0" se unha das entradas é "0".
expresión
Y=A.B+A'B'
Diagrama de bloques
Táboa da Verdade
A | B | Saída |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Usos da porta lóxica
- As portas lóxicas pódense acoplar de varias maneiras, e os últimos dispositivos, satélites e mesmo robots requiren un millón destas combinacións.
- As portas lóxicas úsanse nunha ampla gama de aplicacións. Os chips (IC) conteñen estes compoñentes, que se atopan en ordenadores, teléfonos, portátiles e outros dispositivos electrónicos.
- A transferencia de datos, a computación e o procesamento de datos se benefician das portas lóxicas. As portas lóxicas úsanse amplamente na lóxica transistor-transistor e na electrónica CMOS.
- As alarmas, zumbadores, interruptores e farolas usan combinacións sinxelas de portas lóxicas. Estas portas son amplamente utilizadas nunha variedade de industrias, xa que poden optar por iniciar ou parar dependendo da lóxica.
Pros
- Son baratos. Como resultado, vólvense moi rendibles.
- Necesita menos electricidade.
- O 0 lóxico e o 1 lóxico están claramente separados.
- Serve como base para cada gadget dixital.
- Usa álxebra booleana para realizar operacións lóxicas.
Contra
- A realización de portas lóxicas non é concebible nun sistema ou deseño de circuítos máis sofisticados xa que é difícil poñelos e vinculalos de forma adecuada.
- A baixa tensión de funcionamento é unha boa cousa.
- A entrada e a saída están separadas por un atraso de tempo.
Conclusión
O fluxo de corrente eléctrica é xestionado por unha porta lóxica.
Debes proporcionarlle entrada e, se a transferencia está habilitada, a corrente pode fluír por ela.
Os criterios para o fluxo de corrente que estás empregando como interruptor descríbense xeralmente pola porta lóxica.
Podes usar portas lóxicas para realizar operacións binarias como suma, multiplicación e división.
Deixe unha resposta