La ingeniería se ha apoyado en los sistemas digitales para lograr la evolución especializada que actualmente experimenta la humanidad. Desde la televisión hasta los modernos procesos de comunicación se han desarrollado gracias a los sistemas digitales, que requieren de la lógica digital y sus características para producir la tecnología y así facilitar la evolución de la humanidad.

Por lo anterior, en el ambiente de la computación y la informática además es importante entender la información que se puede manejar a partir de los conceptos de la lógica digital y sus características, así como su posible aplicación.

Con ello, es viable alcanzar los propósitos para diseñar, analizar, transmitir, almacenar o caracterizar la información del mundo real en formato digital, además de entender: la lógica digital, los procesos requeridos para la digitalización con compuertas, cómo se estructura un circuito usando compuertas digitales básicas y los mecanismos que permiten mezclar y estructurar compuertas complejas con base en las básicas.

Objetivo general

Conocer, entender y manejar los conceptos de la lógica digital, su relación con las compuertas básicas, las tablas de verdad y la posibilidad de diseñar sistemas a través de estos sistemas básicos llamados compuertas lógicas.

Objetivos específicos

• Conocer los conceptos de la lógica digital.

• Conocer las compuertas básicas y su estructura.

• Conocer la tabla de verdad de las compuertas y su posible combinación.

• Mostrar cómo se diseña e implementan circuitos con compuertas, tal como las compuertas secundarias o mixtas.

La expresión de funciones digitales mediante su lógica digital y representación por compuertas y circuitos lógicos, permite ver la manera en que se presentan los procesos cotidianos en los que se involucran elementos donde intervienen los sistemas digitales como resultan ser los sistemas computarizados y automatizados en las diversas industrias.

Estos elementos permiten conocer rápidamente la tecnología que hoy forma parte del quehacer social en donde artefactos como el ipad, el iPhone, la Tablet y otros dispositivos modernos, en los que intervienen los circuitos digitales, han permitido que el mundo actual sea más ágil y sencillo debido a las bondades que ofrecen en alta velocidad, optimización de respuestas y del análisis, entre otros.

Las puertas lógicas, también conocidas como compuertas, son una clase de dispositivos electrónicos, conformados a partir de otros componentes electrónicos discretos. Estos son la expresión física de los operadores booleanos del álgebra de Boole. Cuando algún diseño o circuito electrónico requiere alguna compuerta lógica no se le construye componente a componente, sino que se recurre a circuitos integrados ya fabricados que contienen compuertas completas en su interior.

Se puede considerar a cada compuerta como una caja negra, donde se ponen valores lógicos o digitales en sus entradas. El valor del resultado aparece en la salida, también en forma digital.

Para representar todas las posibles combinaciones entre la o las entradas y la salida se usa normalmente las llamadas tablas de verdad, que son una lista de todas las posibles combinaciones de valores en las entradas, en donde el valor de la salida corresponde en cada caso o combinación de entrada.

Las compuertas básicas son IF, AND, OR y NOT; sin embargo en este estudio se hará énfasis en las compuertas equivalentes negadas, o las llamadas compuertas universales; es decir: NAND y NOR que son las que permiten implementar todas las demás compuertas, incluso las complementarias.

Existen diversas maneras de implementar un circuito digital o lógico, dependiendo del tipo de lógica usada, ya sea positiva o negativa, y de las

Normalmente se usa la combinación de compuertas, pero también se puede emplear un solo tipo de compuertas y sus equivalencias. Las principales son:

• De la función boleana al circuito
• De la tabla de verdad a circuito
• Implementación con NAND
• Implementación con NOR

La implementación de circuitos o sistemas digitales con el uso de compuertas es la forma de entender, analizar y diseñar soluciones a problemas cotidianos a través de los sistemas digitales y sus características de representación. En este procedimiento es muy importante saber pasar de la función lógica o álgebra de Boole y de la tabla de verdad al circuito o su representación. Es por ello que se puede representar directamente según la función o utilizando la propiedad de compuerta universal de las compuertas NAND y NOR.

Las diversas formas de implementación de circuitos permiten solucionar los problemas del mundo analógico con base en sistemas digitales, que son más manejables y que asumen valores binarios, en donde las expresiones representan verdadero o falso, abierto o cerrado, alto o bajo y en general dos premisas opuestas que son las que representan los

El trabajo desde la tabla de verdad, desde la ecuación homogénea u homogenizada, desde la ecuación reducida, usando todas las compuertas o las compuertas universales es la base de la mayoría de los sistemas de control existentes en todo ámbito, en donde priman los sistemas digitales de información que permiten almacenar, manipular, controlar y gestionar los datos en forma digital.