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Puertas lógicas

Electrónica y cableado
Matemáticas y números

¿Cómo funcionan las puertas AND, OR, NOT y XOR?

Cambia las entradas y ve al instante la salida de cada puerta lógica, con su símbolo en los dos estilos normalizados, su expresión booleana y su tabla de verdad.

Puerta y entradas

Estilo de símbolo

Salida de AND

0

A = 1, B = 0 → AND da 0

AND

Q = A · B

La salida es 1 solo cuando todas las entradas son 1.

Tabla de verdad de AND

A = 0, B = 0
0
A = 0, B = 1
0
A = 1, B = 0
0
A = 1, B = 1
1

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Todas las puertas, Formas ANSI

  • AND

    Q = A · B

    Qué significa

    La salida es 1 solo cuando todas las entradas son 1.

  • OR

    Q = A + B

    Qué significa

    La salida es 1 cuando al menos una entrada es 1.

  • NOT

    Q = ¬A

    Qué significa

    La salida es lo contrario de la entrada: el 1 pasa a 0 y el 0 pasa a 1.

  • NAND

    Q = ¬(A · B)

    Qué significa

    NOT AND: la salida es 0 solo cuando todas las entradas son 1. Cualquier otra puerta se puede construir solo con puertas NAND.

  • NOR

    Q = ¬(A + B)

    Qué significa

    NOT OR: la salida es 1 solo cuando todas las entradas son 0. Como NAND, permite construir cualquier otra puerta.

  • XOR

    Q = A ⊕ B

    Qué significa

    OR exclusiva: con dos entradas, la salida es 1 cuando son distintas; con más, cuando un número impar de entradas es 1. Suma bits sin el acarreo.

  • XNOR

    Q = ¬(A ⊕ B)

    Qué significa

    NOR exclusiva: con dos entradas, la salida es 1 cuando son iguales; con más, cuando un número par de entradas es 1.

  • Búfer

    Q = A

    Qué significa

    La salida es igual a la entrada. Un búfer refuerza o retrasa una señal sin cambiarla.

Cambia las entradas y ve al instante la salida de cada puerta lógica, con su símbolo en los dos estilos normalizados, su expresión booleana y su tabla de verdad.

Cómo usar la herramienta

  1. Elige una puerta: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR o búfer.
  2. Pon la entrada A, y la B en las puertas de dos entradas, en encendido (1) o apagado (0); la salida cambia al instante.
  3. Elige formas ANSI o rectángulos IEC para ver el símbolo que se usa en los esquemas estadounidenses o en los europeos e internacionales.

Cómo funciona

Una puerta lógica es la pieza más pequeña de la electrónica digital. Recibe una o dos entradas que valen 1 (encendido, tensión alta) o 0 (apagado, tensión baja) y da una salida. Su regla es una función booleana, y su tabla de verdad recoge la salida para cada combinación de entradas. Dos entradas tienen cuatro combinaciones: 00, 01, 10 y 11.

AND se escribe A · B y da 1 solo con 11. OR es A + B y da 1 salvo que las dos entradas sean 0. NOT, escrita ¬A, invierte su única entrada. XOR, A ⊕ B, da 1 cuando las entradas son distintas. NAND, NOR y XNOR son AND, OR y XOR seguidas de NOT: el pequeño círculo de un símbolo indica que la salida está invertida. Ejemplo: 1 XOR 1 da 0, y 1 NAND 1 da 0, mientras que 1 NAND 0 da 1.

Se usan dos estilos de símbolos. Las formas características, la AND en forma de D y la OR en forma de escudo, proceden de IEEE Std 91 (ANSI) y son habituales en esquemas estadounidenses y antiguos. La norma internacional IEC 60617-12 dibuja cada puerta como un rectángulo y escribe su función dentro: & para AND, ≥1 para OR (al menos una entrada es 1), =1 para XOR (exactamente una entrada es 1) y 1 para un búfer o NOT. Los dibujos de esta página son versiones propias de ambos estilos.

Las puertas reales tienen más que su tabla de verdad: retardo, niveles de tensión y cuántas entradas puede excitar una salida. Las puertas de más de dos entradas siguen la misma regla: una AND de tres entradas da 1 solo cuando las tres son 1.

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Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre AND y OR?

AND da 1 solo cuando todas las entradas son 1. OR da 1 cuando al menos una entrada es 1.

¿Por qué NAND y NOR se llaman puertas universales?

Cualquier otra puerta, y por tanto cualquier circuito digital, se puede construir solo con puertas NAND, o solo con puertas NOR. Por ejemplo, NOT es una NAND con las dos entradas unidas.

¿Qué significa el pequeño círculo en el símbolo de una puerta?

Inversión: la salida (o la entrada en la que está) se invierte. Es la única diferencia entre los símbolos de AND y NAND.

¿Qué significa ≥1 en un símbolo de puerta IEC?

Que la salida es 1 cuando al menos una entrada es 1: una puerta OR. =1 significa que exactamente una entrada debe ser 1 (XOR), y & que deben serlo todas (AND).

¿Para qué se usa XOR?

Para sumar dígitos binarios (el bit de suma de un sumador), comparar bits, comprobaciones de paridad y cifrado sencillo, ya que aplicar dos veces la misma XOR devuelve el original.

¿Qué estilo de símbolo debería usar?

Sigue los esquemas con los que trabajas. Los rectángulos IEC son la norma internacional y habituales en Europa; las formas ANSI son habituales en Estados Unidos, en los libros de texto y en muchas hojas de datos.

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