Introducción:
Detallaremos los resultados de nuestros experimentos didácticos con compuertas lógicas AND, OR y NOT.Combinaremos compuertas lógicas de los tipos mencionados anteriormente, para crear compuertas NAND, NOR , XOR y XNOR.
Lista de materiales:
- Proto-Board
- Cables para puentear
- Circuito integrado 74LS04
- Circuito integrado 74LS08
- Circuito integrado 74LS32
- DIP switch que tenga por lo menos 2 entradas (el que nosotros usamos tiene 4)
- 2 resistencias de 1KΩ
- 1 resistencia de 330Ω
- 1 LED
- 1 fuente de 5V de corriente directa
(aunque nuestra fuente, un cargador, suministra 4.5V y el circuito funcionaba perfectamente)
Diagramas:
Los circuitos integrados que usaremos tienen varias compuertas lógicas cada uno. A continuación observaremos los diagramas respectivos:
Antes de utilizar las compuertas lógicas, es preciso conectar el pin VCC al polo positivo de la fuente y el GND al polo negativo de la fuente, en cada circuito integrado que vaya a ser utilizado.
A continuación veremos las relaciones Entrada-Salida de los 3 tipos básicos de compuertas lógicas, como se muestran en la siguiente imagen:
Si en la compuerta AND enviamos una señal eléctrica de nivel alto a las dos terminales (A y B), la terminal X dará una señal eléctrica de salida de nivel alto. Si en AND enviamos señal eléctrica de nivel alto a una de las terminales y a la otra enviamos una señal de nivel bajo, X dará señal eléctrica de salida de nivel bajo. La tabla de verdades describe la señal de salida respecto a la señal (o señales) de entrada.
Además de las compuertas enumeradas anteriormente, existen otros tipos de compuertas derivadas: la NAND, la NOR, la XOR y la XNOR.
Las compuertas NAND, NOR y XNOR las formamos conectando la salida de AND, OR y XOR, respectivamente, a una compuerta NOT. La XOR en sí misma fue un poco más compleja que esto. He aquí el diagrama:
En nuestro circuito, cada vez que la señal de salida sea 1, el led estará encendido pues la señal pasará a través de él. Cada vez que sea 0, el led estará apagado.
NOTA: En las últimas fotografías (compuertas XOR y XNOR) el LED encendido no se alcanza a apreciar tan claro como en las primeras (debido a un problema con la cámara el día del experimento). Sin embargo, la luz que emitía tuvo la misma intensidad en todos los casos.
Práctica:
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| Por practicidad, decidimos puentear los espacios para las fuentes de voltaje. De este modo, cualquier espacio para polo positivo apuntará a un solo polo positivo, y lo mismo con el negativo. |
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| De las 4 entradas que tiene este DIP switch, tan sólo usaremos dos en este experimento |
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| Aquí conectamos los 3 circuitos integrados. De izquierda a derecha: NOT (74LS04), AND (74LS08) y OR (74LS32). Compárense las posiciones de éstos con los diagramas que hemos puesto arriba. Nótese que hemos conectado el VCC y GND de cada uno de ellos. También nótese que hemos conectado las dos primeras entradas del DIP switch al positivo y al negativo, y les hemos puesto las dos resistencias de 1KΩ |
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| Hemos conectado la fuente de voltaje al proto-board, ya que nuestros caimanes están conectados directamente a la fuente de voltaje (no visible en la imagen). El caimán rojo está conectado al polo positivo y el caimán negro está conectado al polo negativo. |
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| Le corté las patitas al led y las usé para conectar los caimanes al proto-board |
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| Compuerta NOT Señal de entrada: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta NOT Señal de entrada: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta AND Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta AND Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta AND Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta AND Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta OR Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta OR Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta OR Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta OR Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta NAND Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta NAND Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta NAND Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta NAND Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta NOR Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta NOR Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta NOR Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta NOR Señal de entrada A: 1 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta XOR Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 0 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta XOR Señal de entrada A: 0 Señal de entrada B: 1 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta XOR Señal de entrada A: 1 Señal de salida B: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta XOR Señal de entrada A: 1 Señal de salida B: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta XNOR Señal de entrada A: 0 Señal de salida B: 0 Señal de salida: 1 |
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| Compuerta XNOR Señal de entrada A: 1 Señal de salida B: 0 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta XNOR Señal de entrada A: 0 Señal de salida B: 1 Señal de salida: 0 |
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| Compuerta XNOR Señal de entrada A: 1 Señal de salida B: 1 Señal de salida: 1 |
Bibliografía:
- Datasheet del 74LS04
- Datasheet del 74LS08
- Datasheet del 74LS32
- Imágenes
ajala lehonti me da gusto que te esfuerces tanto sigue asi y llegaras muy lejos
ReplyDeleteSi sigues asi tendras poderes de super sayayín
ReplyDeleteComparto con tus compañeros, se nota el interes que tienes de superarte y el esfuerzo que realizas para lograrlo, un reporte muy especifico. Saludos .
ReplyDeleteGracias por la información, me sirvió bastante.
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