Aplicacion de La Compuerta Universal Nand

UNIVERSIDAD MANUELA BELTRN Carrasco Villalba Cristhian David, Parra Vega Cindy Katherine.

APLICACION DE LA COMPUERTA UNIVERSAL NAND

1

Resumen Las funciones lgicas

generan una ventaja fundamental en las

herramientas digitales ya que resumen en

muy pocos componentes composiciones

matemticas que antes ocuparan salones

completos, para entender el

comportamiento bsico pero fundamental

de las compuertas se tendrn en cuenta

las funciones bsicas de la base numrica

binaria (lenguaje maquina), con lo cual se

proseguir a estudiar tericamente el

comportamiento de las funciones NAD,

NOT,OR, XOR, XNOR a partir de la

compuerta universal NAND, para en acto

seguido realizar el montaje experimental

de las mismas utilizando la compuerta

NAND LS7400.

Palabras Clave Compuerta, Funcin,

lgica, entradas y salidas.

Abstract The logic functions generate

a key advantage in digital tools as are

summarized in very few components,

mathematical compositions that before

occupied full halls, to understand the basic

but fundamental behavior of gates will be

considered the basic functions of the

binary number base (language machine),

which theoretically be continued to study

the behavior of NAD functions, NOT, OR,

XOR, XNOR from universal NAND gate for

performing thereupon in the experimental

setup using the same NAND gate LS7400.

Keywords Gate, function, logic inputs

and outputs.

I. OBJETIVOS

Reforzar los conocimientos aprendidos sobre las funciones lgicas, tales como NOT, AND, OR, NOR, EXOR, EXNOR.

Establecer la importancia de las compuertas lgicas aplicadas en los dispositivos digitales.

Reconocer la simbologa de las compuertas lgicas, para realizar esquemticos y simulaciones adecuadas.

II. INTRODUCCIN

En los circuitos digitales es posible aplicar proposiciones lgicas, cuando dichas proposiciones se combinan es posible formar funciones lgicas. Para crear las proposiciones lgicas se deben cumplir ciertas condiciones especficas, de otra forma no se aplicara la lgica. Existen siete tipos de compuertas lgicas (AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR, NOT), tres de estos son denominadas compuertas lgicas bsicas (AND, OR y NOT) y a partir de estas se realizan las posibles combinaciones de las cuales se basa la electrnica digital actual. [1]

III. MARCO TERICO

Los circuitos digitales funcionan en su mayora por mtodos matemticos tan bsico como son los dgitos unos y ceros, donde en la lgica digital el primero significa un ALTO (verdadero) y el segundo BAJO (falso). Sabiendo esto una compuerta lgica es un dispositivo electrnico que cumple las funciones booleana, que al igual que en el lgebra tradicional se pueden realizar sumas, multiplicaciones, niegan o afirman, incluyen o excluyen segn la propiedad lgica que las gobierne. Las compuertas lgicas fundamentales son AND, OR Y NOT, pero realizando diferentes operaciones con cada una de

APLICACION DE LA COMPUERTA

UNIVERSAL NAND

Informe 1 - Carrasco Villalba Cristhian David, Parra Vega Cindy Katherine.

UNIVERSIDAD MANUELA BELTRN Carrasco Villalba Cristhian David, Parra Vega Cindy

Katherine.


2

estas se pueden obtener las compuertas NOR, NAND, XOR y XNOR.

COMPUERTA LOGICA AND:

Este tipo de compuerta genera salidas de un nivel alto siempre que las entradas sean igualmente entradas altas, en caso contrario la salida ser baja, por lo tanto se puede deducir que el comportamiento de esta compuerta lgica es el resultado del producto de las entradas.

ENTRADA(A) ENTRADA(B) SALIDA (Y)

0 0 0

1 0 0

0 1 0

1 1 1 Tabla 1, Tabla de verdad funcin AND

COMPUERTA LOGICA NOT

Este tipo de compuerta cambia de un nivel lgico a su opuesta, si la entrada es uno su salida ser cero y viceversa, es importante aclarar que esta funcin solo funciona con una sola variable de entrada, por las caractersticas ya mencionadas tambin se le conoce como inversor.

COMPUERTA

LOGICA OR

Este tipo de compuerta tiene como caracterstica fundamental tener salidas altas (uno) si aunque sea una de sus entradas es alta, por lo que su comportamiento de salida es la suma de sus

componentes de entrada, y solo se obtendrn salidas bajas si las dos entradas son 0.


0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1

Tabla 3, Tabla de verdad funcin OR

Otros tipos de compuertas son generados a partir de las compuestas bsicas vistas entre las ms importantes son NOR, NAND, XOR y XNOR.

COMPUERTA NOR

La compuerta NOR no es ms que la misma compuerta OR con su funcionamiento lgico pero para la salida utilizan un inversor lo que ayuda a resumir varias funciones en una sola.


0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 1 0

Tabla 4, Tabla de verdad Funcin NOR

COMPUERTA NAND

Este tipo de compuerta no es ms que la

ENTRADA(A) SALIDA (Y)

0 1

1 0

Tabla 2, Tabla de verdad funcin NOT

Ilustracin 1, simbologia Compuerta logica AND

Ilustracin 2, Simbologa Compuerta lgica NOT.

Ilustracin 3, simbologia Compuerta logica OR

Ilustracin 4, Simbologa Compuerta lgica NOR


Katherine.


3

abreviacin de una compuerta AND y un NOT, por lo que tiene el mismo comportamiento lgico que una AND pero su salida es el inverso de esta.


0 0 1

1 0 1

0 1 1

1 1 0

Tabla 5, Tabla de verdad funcin NAND.

COMPUERTA XNOR

La compuerta XNOR es una NOR exclusiva lo que traduce que su salida ser solamente alta si sus entradas son iguales, de lo contrario las salidas sern bajas.

COMPUERTA XOR

La compuerta XOR es una OR exclusiva lo que traduce que su salida ser

solamente alta si sus entradas son diferentes de lo contrario las salidas sern bajas. [2]

IV. MONTAJES

Simulacin de circuitos propuestos:

1. Circuito (NOT)

2. Circuito (AND)


0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 1 1

Tabla 6, Tabla de verdad funcin XNOR.

Tabla 7, Tabla de verdad funcin XOR


0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 0

Tabla 6, Tabla de verdad Funcion XOR Ilustracion 5, Simbologa Compuerta lgica NAND

Ilustracin 6, Simbologa Compuerta lgica

XNOR Ilustracin 8, Simulacin de circuitos propuestos

(NOT)

Ilustracin 7, Simbologa Compuerta

lgica XOR


Katherine.


4

Ilustracin 9, Simulacin de circuitos propuestos

(AND)

3. Circuito (OR)

4. Circuito (NOR)

5. Circuito (XOR)

6. Circuito (XNOR)

Desarrollo experimental

Ilustracin 10, Simulacin de circuitos propuestos

(OR)

Ilustracin 11, Simulacin de

circuitos propuestos (NOR)


circuitos propuestos (XOR)


circuitos propuestos (XNOR)


Katherine.


5

1. Circuito (NOT)

2. Circuito (AND)

3. Circuito (OR)

4. Circuito (NOR)

5. Circuito (XOR)


Katherine.


6

6. Circuito (XNOR)

V. ANALISIS DE RESULTADOS

Se desarroll cada montaje con los implementos necesarios, en busca del refuerzo de los conceptos aprendidos en la teora. El integrado empleado es el 7400, el cual implementa una conjuncin lgica negada, por medio de dicha lgica se pueden crear

distintas funciones las cuales funcionan de acuerdo a sus tablas de verdad, por ejemplo uniendo las entradas y salidas de 4 funciones lgicas NAND se obtiene una funcin lgica XOR. Para comprobar que las simulaciones y los montajes estn correctamente realizados se analizara cuando el led prende (salida 1) y cuando no lo hace (salida 0), por medio de la tabla de verdad. Por ello en el circuito 1 (NOT) cuando las entradas son 1 el led se apaga, cuando las entradas o una de ellas son 0 el led enciende. En el circuito 2 (AND) cuando las entradas son 1 el led enciende, cuando estas o una de ellas son 0 se apaga. En el circuito 3 (OR) cuando las entradas son 0 el led se apaga y cuando son 1 el led enciende. En el circuito 4 (NOR) cuando todas las entradas del circuito son 0 la salida ser un 1 por ello el led se prendera. En el montaje del circuito 5 (XOR) cuando las entradas son 1 y 0 la salida de acurdo con las tablas de verdad ser 1 por ello el led encender, cuando las dos entradas son 1 el led se apagara. En el sexto circuito (XNOR) si las entradas son 1 la salida ser 1 y el led encender, cuando una de las entradas es 1 y la otra 0 el led no encender.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Por medio de la prctica realizada se reforz

los conocimientos adquiridos de las funciones

lgicas, su definicin, utilidad y uso,

comprendiendo que a partir de las funciones

lgicas bsicas NOT, AND Y OR, es posible

crear otras que pueden ser muy tiles e incluso

pueden simplificar algunos circuitos.

Al momento de simular en el Software

Multisim se identific e implemento la

representacin de las compuertas lgicas


Katherine.


7

usadas para los circuitos montados y en el

momento de realizar y comprobar los montajes

se verifico que estos correspondan a las

funciones correspondientes.

Se recomienda para el trabajo con compuertas

lgicas tener previo conocimiento sobre el

funcionamiento interno de estas, es decir cuales

pines corresponden a las entradas, salidas,

VCC y GND.

VII. RECONOCIMIENTO

Los autores del presente informe, expresan sus agradecimientos al docente de laboratorio Diego Rivera, al docente de teora Robin Blanco y a todo el equipo del laboratorio de circuitos por el apoyo brindado en el proceso y la elaboracin de las prcticas en el laboratorio.

VIII. REFERENCIAS

[1] T. FLOYD, Operaciones lgicas

bsicas, en FUNDAMENTOS DE

SISTEMAS DIGITALES, Ed. Prentice

Hall, sptima edicin., 2000, pp. 15-

17.

[2] R. TICCI, Compuertas lgicas y

algebra booleana, en SISTEMAS

DIGITALES, pp. 48-63.

Aplicacion de La Compuerta Universal Nand

Documents

Transcript of Aplicacion de La Compuerta Universal Nand