1.3.1. Generalidades.
A los circuitos electrónicos que manejan dígitos se les llama circuitos digitales y a la electrónica que los estudia electrónica digital. Hay que resaltar que la información que se aplica, y que en consecuencia se obtiene a la salida de estos circuitos, son dígitos binarios (bits) codificados mediante su correspondiente valor en tensión, habida cuenta de la clase de lógica empleada.
Los circuitos digitales pueden realizar muy diferentes funciones en el interior de una máquina. Por ejemplo pueden codificar información de un código a otro. Son capaces de almacenar información y entregarla cierto tiempo después, pueden comparar una información con otra y decidir si es igual, mayor o menor. Captan y entregan la información en forma de bits ordenados después de haber realizado con ellos diferentes operaciones de tratamiento de acuerdo con una secuencia previamente establecida.
Los circuitos digitales son circuitos lógicos o están constituidos por ellos, es decir son circuitos electrónicos capaces de realizar operaciones lógicas. A un circuito lógico se le entrega siempre el concepto de tensión y el dato. De acuerdo con el tipo de operación que efectúe éste, decidirá lógicamente si la tensión deberá existir o no a su salida.
Las operaciones lógicas que efectúan estos circuitos dependen de una o varias premisas o juicios de partida y siempre dan como resultado una conclusión única y no más de una. En esencia, los circuitos lógicos no son más que de tres tipos diferentes, ya que todos los demás se pueden reducir a estos tres.
A las operaciones lógicas que efectúan los circuitos lógicos, se les llama funciones lógicas y las tres fundamentales a las que nos hemos referido anteriormente son la función NO o inversión, la función O y la función Y o producto.
Así pues, podemos definir una función lógica de un álgebra de Boole Como un variable binaria cuyo valor es igual al de una expresión algebraica en la que se relacionan entre si las variables binarias por medio de las operaciones producto lógico “Y”, suma lógica “O” e inversión “NO”.
1.3.2. Símbolo lógico y tabla de verdad.
a) Símbolo lógico.
Así pues, podemos definir una función lógica de un álgebra de Boole Como un variable binaria cuyo valor es igual al de una expresión algebraica en la que se relacionan entre si las variables binarias por medio de las operaciones producto lógico “Y”, suma lógica “O” e inversión “NO”.
b) Tabla de verdad.
Así pues, podemos definir una función lógica de un álgebra de Boole Como un variable binaria cuyo valor es igual al de una expresión algebraica en la que se relacionan entre si las variables binarias por medio de las operaciones producto lógico “Y”, suma lógica “O” e inversión “NO”.
El número de posibilidades de obtención de la salida se puede calcular mediante la expresión 2n, siendo “n” el número de entradas que tiene la función lógica. Por ejemplo, una función lógica de una sola entrada, en su tabla de verdad tendrá:
n = 1 ⇒ 21 = 2 Estados diferentes n = 2 ⇒ 22 = 4 Estados diferentes
1.3.3. Fórmula y señal.
a) Fórmula.
La fórmula es una exposición muy simplificada de la tabla de verdad de una función lógica.
Cuando se manejan funciones lógicas que tienen varias entradas, resulta un tanto complejo desarrollar la totalidad de la tabla de verdad a la hora de seguir el funcionamiento de un circuito. Cuando son varios los circuitos consecutivos que tratan determinada información, todavía se hace más compleja la tarea de seguimiento. Es entonces cuando es de gran utilidad el empleo de la fórmula lógica. Las fórmulas lógicas tienen correspondencia con las fórmulas de las operaciones aritméticas que se realizan en el álgebra de Boole. Estas operaciones son: la suma (no exclusiva), el producto y la inversión. Otra operación es la suma exclusiva. Cada tipo de operación, tiene un símbolo tomado directamente del álgebra y se le hace corresponder directamente con el tipo de función lógica a que la fórmula se refiere. La correspondencia es la siguiente:
Función NOR (inversión)
Función OR (O) no exclusiva + (suma no exclusiva)
Función AND (Y) . (producto)
Función OR exclusiva ⊕ (suma aritmética)
En la fórmula lógica, que contiene una sola línea al igual que las expresiones algebraicas, figuran todas las letras correspondientes a las entradas que tenga dicha función lógica. Las letras de estas entradas van unidas entre si por los signos de las operaciones algebraicas que realicen. El conjunto se separa mediante el signo (=) de la salida Y. Un ejemplo sería el siguiente:
Y = A . B
En ella el punto “.” Indica que es una operación de producto correspondiente a una función AND (Y) de dos entradas que serían A y B en donde la salida (colocada antes del signo =) sería Y.
b) Señal.
La señal es el valor de tensión a la salida del circuito una vez realizada la función. Esta señal toma los valores alto o bajo.