La electrónica digital se basa en las acciones de siete tipos de puertas lógicas, denominadas AND, OR, NAND (No AND), NOR (No OR), XOR (OR exclusivo), XNOR (NOR exclusivo) y NOT.
La figura ilustra una selección de puertas lógicas básicas que están disponibles de varios fabricantes en familias estándar de circuitos integrados. Cada familia lógica está diseñada para que las puertas y otros circuitos integrados lógicos dentro de esa familia (y otras familias relacionadas) puedan combinarse fácilmente e integrarse en circuitos lógicos más grandes para llevar a cabo funciones complejas con un mínimo de componentes adicionales.
En lógica binaria solo se permiten dos estados, 1 y 0 o "encendido y apagado". la palabra NO en el mundo de la lógica binaria, por lo tanto, significa "lo opuesto de". Si algo no es 1 debe ser 0, si no está encendido, debe estar apagado. Entonces NAND (no AND) simplemente significa que una puerta NAND realiza la función opuesta a una puerta AND.
Una puerta lógica es un pequeño circuito de transistores, básicamente un tipo de amplificador, que se implementa en diferentes formas dentro de un circuito integrado. Cada tipo de puerta tiene una o más (generalmente dos) entradas y una salida.
El principio de operación es que el circuito opera en solo dos niveles de voltaje, llamados 0 lógico y 1 lógico. Estos valores están representados por dos niveles de voltaje diferentes. En la lógica de 5 voltios, el 1 está representado idealmente por 5 V y el 0 por 0 V, y en la lógica de 3,3 V, el 1 está representado idealmente por 3,3 V y el 0 lógico por 0 V. Cuando cualquiera de estos niveles de voltaje se aplica a las entradas, la salida de la puerta responde asumiendo un nivel 1 o 0, dependiendo de la lógica particular de la puerta. Las reglas lógicas para cada tipo de puerta se pueden describir de diferentes maneras; por una descripción escrita de la acción, por una tabla de verdad o por un enunciado de álgebra booleana.
Alternativamente, la acción de cualquiera de los 7 tipos de puertas lógicas puede describirse mediante una descripción escrita de su función lógica.
- La salida de la compuerta AND está en 1 lógico cuando, & solo cuando todas sus entradas están en 1 lógico; de lo contrario, la salida está en 0 lógico.
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La salida de la compuerta OR está en 1 lógico cuando una o más de sus entradas están en 1 lógico. Si todas sus entradas están en 1 lógico, la salida está en 0 lógico.
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La salida de la puerta NAND está en 0 lógico cuando y solo cuando todas sus entradas están en 1 lógico. De lo contrario, la salida está en 0 lógico.
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La salida de la puerta NOR está en 0 lógico cuando una o más de sus entradas están en 1 lógico. Si todas sus entradas están en 0 lógico, la salida está en 1 lógico.
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La salida de la puerta XOR está en 1 lógico cuando y solo una de sus entradas está en 1 lógico. De lo contrario, la salida está en 0 lógico.
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La salida de la compuerta XNOR está en 0 lógico cuando una y sólo una de sus entradas está en 1 lógico. De lo contrario, la salida está en 1 lógico. (Por lo tanto, es similar a la compuerta XOR, pero su salida está invertida).
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La salida de la compuerta NOT está en 0 lógico cuando su única entrada está en 1 lógico, y en 1 lógico cuando su única entrada está en 0 lógico. Por esta razón, a menudo se le llama INVERSOR.
