Tema 1.- LÓGICA DIGITAL

 

Los circuitos lógicos o digitales operan con lo que se llaman estados binarios. Es decir, las magnitudes de trabajo sólo pueden tener dos valores lógicos “0” o “1”. Estos valores en circuitería corresponden a niveles de tensión bajo o alto, normalmente de niveles de 5v o 0v lo cual varia según que tipo de tecnología que se este trabajando.

 

Los circuitos digitales reciben también el nombre de lógicos porque son capaces de realizar operaciones “lógicas” o booleanas correspondiente al álgebra de Boole, que se verá mas adelante. Con todo ello queremos decir que a un circuito digital se le entregan los datos en forma de tensiones y de acuerdo con el tipo de operación que efectúe el circuito digital, también nos devolverá niveles lógicos (0,1) en forma de tensión +5v nivel alto 1 o simplemente sin tensión nivel 0.  

 

1.1 Niveles Lógicos

 

Los circuitos digitales trabajan en dos niveles lógicos. Cada nivel lógico viene dado por un valor de tensión dentro de cada rango, según se considere el “nivel lógico alto” o “1” y “nivel lógico bajo” o ”0”, se definen dos tipos de lógica, la lógica positiva, cuando el nivel alto o “1” se consigue con una tensión positiva como por ejemplo ocurre con la tecnología TTL +5v. Y la lógica negativa cuando se considera cero voltios 0v. Como nivel alto, siendo pues el nivel bajo en este caso una tensión por debajo de cero, es decir, negativa.

Niveles lógicos
Niveles lógicos

1.2 Señales digitales.

 

Todas aquellas señales que sólo varían a intervalos escalonados, sin tomar valores intermedios y tienen dos tipos de estados se denomina señal binaria, esta es la señal que se emplea para los sistemas digitales.

 

Señal Binaria: Conocidas también como bits (Binary Digit), es la unidad mínima de información binaria. A los grupos de 8 bits se les denomina BYTE.

 

Tipos de estados: Son el tipo de señales eléctricas que toman los sistemas digitales como información numérica. Estos estados se denominan estado alto y estado bajo, cada uno de estos estados corresponde a un bit de información.

 

Estado Alto (1): Nivel de tensión comprendido entre 2 y 5 V. Siendo el valor práctico 3,5 V. Cuando el valor de tensión es 1, se dice que el sistema es de lógica positiva, sistema más usual.

 

Estado Bajo (0)   Nivel de tensión comprendido entre 0 y 0,8 V. El sistema es de lógica negativa si al estado 1 le corresponde el valor de tensión más bajo

 

Valor posicional de los dígitos. Según la posición que ocupan cada uno de los dígitos se dice que tiene mayor o menor peso. Denominándose el de mayor peso con las siglas MSB (Most Significant Bit) y la de menor peso, LSB (Least Significant Bit).

Teniendo mayor peso aquel dígito que se encuentra más a la izquierda y siendo el de menor peso el que se encuentra más a la derecha.

 

1.3.-Tabla de Verdad

 

Una tabla de la verdad es una expresión gráfica de todas las posibles combinaciones de las variables que contiene y el resultado de la función que corresponde.

En una tabla de verdad se muestran todos las posibilidades existentes tanto de entrada de datos o condiciones como de salidas o posibles combinaciones. Se estudiarán y aplicarán más adelante, pero pondremos un ejemplo sencillo:

Siendo una función lógica OR (suma lógica) de dos entradas, establezcamos su tabla de verdad.

 

 

A

B

F = A+B

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

                                                          

Figura 1

 

1.4.-Fórmula

 

Es una expresión simplificada de la tabla de verdad de un circuito lógico através de una ecuación algebraica. Para entenderlo veamos el ejemplo anterior de la puerta OR cuya tabla de verdad es la siguiente:

 

A

B

F

 

0

0

0

 

0

1

1

 

1

0

1

 

1

1

1

 

Dónde su formula es         F = A+B