Puertas lógicas y tablas de verdad: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, semisumador y constructor de circuitos
TecnologíaElectrónica y microcontroladoresEdades 17–18
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Elige una puerta lógica, cambia los interruptores de entrada (0/1) y observa cómo el nivel lógico recorre los cables hasta el LED de salida; la tabla de verdad de al lado resalta la fila actual junto con la expresión del álgebra de Boole. El modo semisumador combina una puerta XOR y una AND para calcular la suma S y el acarreo C de dos bits; el botón Automático recorre una a una todas las combinaciones de entrada. El constructor de circuitos permite arrastrar puertas AND, OR, NOT, NAND, NOR y XOR a un tablero y cablear un circuito de 2 a 4 entradas, o escribir una expresión booleana; se generan la tabla de verdad, la expresión y el mapa de Karnaugh, con problemas reales para comprobar con una tabla de verdad objetivo y pasos de simplificación con las leyes del álgebra de Boole.
Lección: Introducción a la electrónica digital: puertas lógicas, tablas de verdad, circuitos lógicos, expresiones booleanas y simplificación
Qué muestra
Los circuitos digitales representan la información con dos niveles lógicos, 1 (tensión alta) y 0 (tensión baja). La vista de puertas muestra AND, OR, NOT, NAND, NOR y XOR como símbolo, tabla de verdad y expresión booleana; una tabla de verdad da la salida para las 2ⁿ combinaciones de entrada. El semisumador suma dos bits: XOR da la suma S y AND el acarreo C. En el constructor se cablean circuitos propios o se escribe una expresión, y se generan su tabla y su expresión. Un mapa de Karnaugh agrupa unos vecinos, con leyes como X + X̅ = 1, para llegar a la suma de productos más simple.
Cómo usarla
Elige una puerta en Puerta / circuito y pulsa los interruptores, pidiendo que se prediga cada salida antes. Pon el Número de entradas en 3 o pulsa Automático para recorrer la tabla. Después elige Constructor de circuitos: arrastra puertas desde la franja, conecta salidas con entradas y observa cómo aparecen la tabla y la expresión. Elige una Tarea del constructor, como la alarma, constrúyela y pulsa Comprobar. Por último, compara el circuito con el mapa de Karnaugh y pulsa Construir el circuito simplificado.
Parámetros que puedes cambiar
- Puerta / circuito AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR (OR exclusiva), Semisumador (XOR + AND), Constructor de circuitos (arrastrar puertas, expresión, mapa de Karnaugh)
- Número de entradas (puertas AND/OR/NAND/NOR/XOR) 2–3
- Mostrar tabla de verdad
- Recorrer automáticamente las combinaciones de entrada
- Tarea del constructor Construcción libre, Problema: alarma de seguridad, Problema: luz de escalera, Problema: votación por mayoría, Problema: protección de máquina, Igualar una tabla de verdad aleatoria
- Notación de la expresión (constructor) A·B, A + B, barra superior, A ∧ B, A ∨ B, ¬A, A AND B, A OR B, NOT A
Preguntas para explorar
- ¿Para qué combinaciones de entrada da 0 una puerta NAND?
- ¿Cuántas filas tiene la tabla de verdad de una puerta de 3 entradas y por qué?
- Con dos entradas, ¿en qué fila difieren las salidas de OR y XOR?
