Electrónica Digital.

1. Instituto Tecnológico de Estudios
Superiores de Los Cabos
(Ing. Electromecánica)
“Practica 4 algebra Booleana por compuertas lógicas.”
Asignatura: Electrónica digital.
Docente: José Jesús Domínguez Carrillo.
Grupo: 5IE-01M
Estudiante(s): Camacho Mendoza Javier de Jesús.
Número de control: 19380077
Los Cabos, B.C.S., FECHA 21/10/2021.

2. Índice
Introducción........................................................................................................................................ 3
Marco teórico...................................................................................................................................... 3
¿Qué es una compuerta lógica?..................................................................................................... 3
Clasificación de las compuertas lógicas .............................................................................................. 4
Compuerta AND.............................................................................................................................. 4
Compuerta OR............................................................................................................................. 4
Compuerta NOT.......................................................................................................................... 4
Compuerta NAND....................................................................................................................... 5
Compuerta NOR.......................................................................................................................... 5
Compuerta XOR.......................................................................................................................... 6
Desarrollo............................................................................................................................................ 7
Compuerta AND...................................................................................................................... 8
Compuerta OR......................................................................................................................... 8
Compuerta NAND................................................................................................................... 8
Compuerta NOR...................................................................................................................... 9
Compuerta XOR...................................................................................................................... 9
Crear la función lógica mediante compuertas lógicas comprobando su tabla de
verdad y construyendo su circuito. .................................................................................... 10
Utilizando las compuertas básicas, implementar el medio sumador conellas y
comprobar su tabla de verdad.............................................................................................. 10
Conclusión......................................................................................................................................... 12
Bibliografía ........................................................................................................................................ 13

3. Introducción
Mediante el desarrollo de la práctica es necesario tener los conocimientos básicos
acerca de las compuertas lógicas y comprender la característica las cuales rigen
estas compuertas debido a que su comportamiento se determina de acuerdo con
elementos que están establecidos en el algebre de Booleana la cual se estudia con
más profundidad. En el desarrollo de la práctica y sus respectivas descripciones
teóricas, donde todas las compuertas lógicas que son utilizadas en el desarrollo de
la practica han sido analizadas y estudiadas con anterioridad en prácticas anteriores
que se elaboraron para la comprensión del tema, por lo tanto es de suma
importancia crear el desarrollo en el cual se representan todas las compuertas
lógicas disponibles para así tener un conocimiento previo acerca de ellas y tener en
cuenta el cómo utilizarlas para poder crear un circuito y aplicarlo en un ámbito
laboral y en un diseño arquitectónico de electrónica digital. En esta investigación
que se realizara se permitirá conocer cómo funciona una compuerta lógica, así
como la característica de cada compuerta a cual se realizara mediante el programa
de “Multisim” el cual nos permitirá simular cada una de estas compuertas lógicas
que se piden en dicha práctica.
Marco teórico
¿Qué es una compuerta lógica?
Las compuertas lógicas son el corazón de la electrónica digital. Básicamente, todas
las compuertas lógicas tienen una salida y dos entradas, algunas compuertas
lógicas como la compuerta NOT o el inversor tienen solo una entrada y una salida.
Las entradas de las compuertas lógicas están diseñadas para recibir solo datos
binarios (bajo 0 o alto 1) al recibir la señal de voltaje. El nivel lógico en bajo
representa cero volts y el nivel lógico en alto representa 3 o 5 volts.
Es posible conectar cualquier número de compuertas lógicas para diseñar un
circuito digital requerido. Prácticamente, implementamos una gran cantidad de
compuertas lógicas en circuitos integrados, mediante las cuales podemos guardar
el espacio físico ocupado por éstas. También es posible realizar operaciones
complicadas a altas velocidades mediante el uso de circuitos integrados (IC).
Combinando compuertas lógicas, podemos diseñar muchos circuitos específicos,
como flip flops, multiplexores, registros de desplazamiento, etc.

4. Clasificación de las compuertas lógicas
Compuerta AND
Con dos o más entradas, esta compuerta realiza la función de la multiplicación. Su
salida será un 1 cuando todas sus entradas también estén en nivel alto. En cualquier
otro caso, la salida será un 0. El operador AND se lo asocia a la multiplicación, de
la misma forma que al operador SI se lo asociaba a la igualdad. En efecto, el
resultado de multiplicar entre si diferentes valores binarios solo dará como resultado
1 cuando todos ellos también sean 1, como se puede ver en su tabla de verdad.
Matemáticamente se lo simbolizará con el signo x.
Compuerta OR
La función que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y
matemáticamente la expresamos como +. Esta compuerta presenta un estado alto
en su salida cuando al menos una de sus entradas también está en estado alto. En
cualquier otro caso, cuando todas sus entradas son 0 la salida será 0. Tal como
ocurre con otras compuertas, el número de entradas puede ser mayor a dos.
Compuerta NOT
Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto del que está
presente en su única entrada. En efecto, su función es la negación, y el círculo en
la salida significa que proporciona el estado opuesto. Se utiliza cuando es necesario
tener disponible un valor lógico opuesto a uno dado.

5. La figura muestra el símbolo utilizado en los esquemas de circuitos para representar
esta compuerta, y su tabla de verdad. A menudo se le conoce como inversor.
Compuerta NAND
Cualquier compuerta lógica se puede negar, esto es, invertir el estado de su salida,
simplemente agregando una compuerta NOT que realice dicha tarea. Debido a que
es una situación muy común, se fabrican compuertas que ya están negadas
internamente. La compuerta NAND es simplemente la negación de la compuerta
AND vista anteriormente. Lo cual esto modifica su tabla de verdad, mejor dicho esta
la invierte (se dice que la niega) quedando que la salida solo será un 0 cuando todas
sus entradas estén en 1. El pequeño círculo en su salida es el que simboliza la
negación. El número de entradas debe ser como mínimo de dos, pero no es raro
encontrar NAND de 3 o más entradas.
Compuerta NOR
Así como se observó anteriormente, la compuerta OR también tiene su versión
inversa. Esta compuerta cuando tiene sus entradas en el estado 0 donde la salida
estará en 1, pero si alguna de sus entradas pasa a un estado 1 sin importar la
posición, donde su salida será en estado 0.

6. Compuerta XOR
A estas compuertas también se les llama OR exclusiva, esta actúa como una suma
binaria de un digito cada uno y el resultado de dicha suma seria la salida. Otra
manera de verlo es que casa uno y el resultado que se obtenga será la suma de la
salida. Otra manera de verlo es que cada valor de entrada igual es el estado de la
salida es 0 y con valores de entrada diferente, donde la salida será de 1.

7. Desarrollo
Materiales para la elaboración de la práctica:
• 1 74LS32 OR
• 1 74LS08 AND
• 1 74LS06 NOT
• 6 LEDS
• 2 switch de dos posiciones
• 6 resistencias de 330 ꭥ
• Fuente de poder de 5v o batería de 12
• Herramienta de simulación y multímetro
Comprobación de las tablas de verdad en los circuitos integrados.
Con la utilización de las herramientas de simulación es posible comprobar las tablas
de verdad que se investigaron para cada circuito que se realizara, como resultado
de lo derivado de la introducción de los valores a las variables disponibles utilizando
un diodo LED como muestra para determinar el estado de la salida de una
compuerta, tomando en cuenta que si el LED enciente, entonces la salida de la
compuerta está en nivel H (High, alto) y si el LED permanece apagado, entonces la
salida de la compuerta está en nivel L (Low, bajo) quedando los circuitos de la
siguiente manera donde se muestran en la siguientes imágenes de cada compuerta
lógica con su respectiva tabla de la verdad.
Compuerta NOT
A X
0 1
1 0

8. Compuerta AND
Compuerta OR
Entrada
Salida
A B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Compuerta NAND
Entrada
Salida
A B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A B Salida
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

9. Compuerta NOR
Entrada
Salida
A B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Compuerta XOR
Entrada
Salida
A B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

10. Crear la función lógica mediante compuertas lógicas comprobando su tabla
de verdad y construyendo su circuito.
𝒇(𝒙, 𝒚) = 𝒚
̅ ∙ (𝒙 + 𝒚)
A B A+B 𝐵
̅ 𝐵
̅(𝐴 + 𝐵)
0 0 0 1 0
0 1 1 0 0
1 0 1 1 1
1 1 1 0 0
Utilizando las compuertas básicas, implementar el medio sumador conellas y
comprobar su tabla de verdad.
El medio sumador es el circuito que suma aritméticamente dos números
binarios de 1 bit cada uno. Tiene 2 entradas (A y B) y 2 salidas (Co y S). Las
funciones Booleanas que lo describen son:
𝑆(𝐴, 𝐵) = (1,2) = ∑ 𝐴𝐵
̅ + 𝐴𝐵
̅ = A ⊕ B
Co(A, B) = Σ(3) = AB
Dibujar el circuito del Medio Sumador con una compuerta XOR y una compuerta
AND, asignando nombres a los circuitos y compuertas utilizados e indicando los
pines de cada una de ellas.
U1A
74LS02D
U2A
74LS04N
U3A
74LS00D

11. A B 𝐴̅ 𝐵
̅ 𝐴̅ + 𝐵 𝐴 ∙ 𝐵
̅ A ⊕ B
0 0 1 1 1 0 1
0 1 1 0 0 0 1
1 0 0 1 0 1 1
1 1 0 0 0 0 0

12. Conclusión
Las álgebras booleanas, estudiadas por primera vez en detalle por George Boole,
constituyen un área de las matemáticas que ha pasado a ocupar un lugar
prominente con el advenimiento de la computadora digital. Son usadas ampliamente
en el diseño de circuitos de distribución y computadoras, y sus aplicaciones van en
aumento en muchas otras áreas. Las compuertas lógicas son los dispositivos
electrónicos más sencillos que existen, pero al mismo tiempo son los más utilizados
en la actualidad. De acuerdo a la práctica realizada se obtuvo una visión más clara
sobre el comportamiento de cada una de las compuertas y su aplicación con las
tablas de verdad de acuerdo con lo que se menciona en la introducción teórica
tenemos que la tecnología TTL es más confiable que la tecnología CMOS además
de más económica pero hay un inconveniente en la electrónica moderna el uso de
Integrados CMOS es indispensable. Comprobamos que los circuitos integrados que
utilizamos para la práctica cumplen con los parámetros de voltaje que se da en la
tabla de la introducción teórica al experimentar en que momento deja de dar uno
lógico y pasa a ser cero.

13. Bibliografía
Respecto. (22 de Julio de 2020). Ingeniería Mecafenic. Obtenido de
https://www.ingmecafenix.com/electronica/compuertas-logicas/
Respecto. (21 de Octubre. de 2021). 20gicbus years. Obtenido de
https://www.logicbus.com.mx/compuertas-logicas.php
Respecto. (22 de Octubre de 2021). Hetpro. Obtenido de https://hetpro-
store.com/TUTORIALES/compuertas-logicas/