LABORATORIO NRO. 1

PUERTAS Y FUNCIONES LOGICAS

FASE 1:

CONOCIENDO LAS FUNCIONES LÓGICAS, TABLAS DE VERDAD Y MAPA DE KARNAUGH

1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:

• Comprobar las tablas de verdad de puertas lógicas y sus combinaciones. 
• Conocer las principales Puertas Lógicas, su simbología y comportamiento 
• Utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos. 
• Utilizar métodos de simplificación de compuertas lógicas. 

2. MARCO TEÓRICO:

2.1 COMPUERTAS LÓGICAS: 

Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico con una función cuyo dominio son las palabras conformadas por los valores binarios 0 ó 1  u otras funciones como sumar o restar, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas.

        2.1.1 Compuerta SI o YES

       La puerta lógica SI realiza la función de igualdad. 

       La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta SI es:

        F=A

       Su tabla de verdad es la siguiente:

        2.1.2 Compuerta AND o Y

       Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se

       indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.

       Su tabla de verdad es la siguiente:

        

        2.1.3 Compuerta OR o O

      

         (${\displaystyle \scriptstyle OR\equiv O\equiv \lor }$), realiza la operación de suma lógica.

         La ecuasion característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

  F= A+B

         Su tabla de verdad es la siguiente:

        2.1.4 Compuerta NOT o NO 

        La puerta lógica NO o NOT realiza la función de inversión o negación de una variable lógica.

        Una variable lógica (A) a la cual se le aplica la negación se pronuncia como "no A" o "A negada"

  Su tabla de verdad es la siguiente:

 2.1.5 Compuerta NAND

        La puerta lógica NAND, realiza la operación de producto lógico negado.

        La ecuacion característica que describe el comportamiento de la puerta NAND es:

  Su tabla de verdad es la siguiente:

  2.1.6 Compuerta NOR

        La puerta lógica NOR realiza la operación de suma lógica negada. 

           La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOR es:

  Su tabla de verdad es la siguiente:

2.2 TABLAS DE VERDAD 

Una tabla de verdad,o tabla de valores de verdad, es una tabla que muestra el valor de verdad de una proporción compuesta, para cada combinación de verdad que se pueda asignar.

Una tabla de verdad ayuda a adquirir el funcionamiento deseado de un circuito integrado con compuertas lógicas asignado así a la tabla las variables de entrada A, B, C, etc. Obteniendo así el circuito idóneo que se desea obtener. 
Generalmente se utiliza una tabla con valores asignados de 0 y 1, donde 0 representa que el circuito esta negado o inactivo y 1 que el circuito esta operativo o activado.

2.3 MAPA DE KARNAUGH 

Es una herramienta muy utilizada para la simplificación de circuitos lógicos, cuando empleamos una función lógica con su tabla de verdad y se desea implementar esa función de la manera más reducida posible se utiliza este método.

El agrupamiento de ceros 0 y unos 1 dentro del mapa te ayuda a visualizar las relaciones lógicas entre las variables y conduce directamente a una función booleana simplificada. El mapa de Karnaugh es a menudo usado para simplificar los problemas lógicos con 2, 3 o 4 variables. Un mapa de Karnaugh de 2 variables es trivial pero puede ser usado para introducir el método que necesitas aprender.

2.3.1 Convertir la expresión a una suma de productos si es necesario. Esto se puede realizar de varias maneras:

• Algebraica mente.
• Construyendo una tabla de verdad, trasladando los valores al mapa de Karnaugh. Esta es la forma que vamos a utilizar.
  

2.3.2 Cubrir todos los unos del mapa mediante rectángulos de 2^N elementos, donde N = 0 ... número de variables. Ninguno de esos rectángulos debe contener ningún cero (tal y como indicábamos en el apartado anterior).

• Para minimizar el número de términos resultantes se hará el mínimo número posible de rectángulos que cubran todos los unos.
• Para minimizar el número de variables se hará cada rectángulo tan grande como sea posible.

2.3.3 Finalmente escribir la función lógica reducida, con los datos de la tabla anterior se procede a escribir un la función lógica reducida.

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

3.1 EVIDENCIA DE MATERIALES UTILIZADOS 

3.2 EVIDENCIA DE CIRCUITOS REALIZADOS 

3.3 VÍDEO

https://www.youtube.com/watch?v=x4BmE7pAcmA&t=281s

4. OBSERVACIONES:

• Para realizar la simulación del circuito en el programa PROTEUS se debe escoger el tipo de componente a usar mediante un código específico como AND, u OR.
• El primer componente lógico “&” que empleó el grupo de trabajo no funcionaba correctamente. 
• Los componentes lógicos empleados para armar el circuito tenían la característica de que sus leds se enciendan al insertarse al protoboard por un tema de construcción de fábrica. 
• Se observó que la compuerta lógica AND estaba averiada por lo cual se solicitó un cambio.
• Para realizar la simulación se tiene que abrir un Windows virtual ya que solo en este se puede abrir el programa de simulación.
• Se debe tener en cuenta todas las especificaciones del problema para poder realizar el diseño de los circuitos ya que este dependerá que tipo de compuerta lógica se va ha utilizar.
• No se presentaron inconvenientes ya que se pudo realizar a la perfección la prueba final del circuito. 

5. CONCLUSIONES

• Empleando tablas de verdad y el mapa de KARNAUGH se determinó que componentes lógicos se emplearan en el circuito.
• Se logró crear el circuito electrónico en el programa PROTEUS y ver su funcionamiento. 
• Se pudo Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.
• Se comprobaron las tablas de verdad de puertas lógicas y sus combinaciones en un problema especifico.
• Se utilizó métodos de simplificación de compuertas lógicas como la tabla de KARNAUGH.

6. FOTO GRUPAL: