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Electrónica digital: puertas lógicas y circuitos
Sistema binario
- La electrónica digital trabaja con solo 2 estados: 0 (apagado, falso, 0V) y 1 (encendido, verdadero, 5V).
- Un bit es un dígito binario (0 o 1). Un byte = 8 bits = 256 combinaciones posibles (00000000 a 11111111).
- Conversión: decimal a binario y viceversa. Ej: 13 decimal = 1101 binario (8+4+0+1).
Puertas lógicas
| Puerta | Función | Salida = 1 cuando |
|---|
| AND (Y) | A Y B | Ambas entradas son 1 |
| OR (O) | A O B | Al menos una entrada es 1 |
| NOT (NO) | NO A | La entrada es 0 (invierte) |
| NAND | NO (A Y B) | Al menos una entrada es 0 |
| NOR | NO (A O B) | Ambas entradas son 0 |
| XOR (O exclusiva) | A o B pero no ambas | Las entradas son diferentes |
Tablas de verdad
Para cada puerta, la tabla de verdad muestra todas las combinaciones posibles de entradas y la salida correspondiente.
Ejemplo tabla AND:
Aplicaciones
- Alarma: puerta AND (sensor puerta Y sensor ventana activados).
- Luz escalera: puerta OR (interruptor arriba O interruptor abajo).
- Semáforo: combinación de puertas para secuenciar rojo-amarillo-verde.
Sabias que...
Toda la electrónica moderna (procesadores, memorias, pantallas) esta construida con miles de millones de puertas lógicas. Un procesador moderno tiene 50.000 millones de transistores (que son las puertas lógicas a nivel físico).
Recuerda
La puerta NAND es "universal": con solo puertas NAND se puede construir CUALQUIER circuito lógico (AND, OR, NOT, etc.). Es la base de los procesadores.
Actividades
1. Binario: convierte a binario: 5, 12, 25, 100, 255. Y de binario a decimal: 1010, 11001, 10110.
2. Tablas verdad: dibuja la tabla de verdad de: AND, OR, NAND, XOR para 2 entradas.
3. Circuito: disenya un circuito que encienda una luz SOLO si 2 interruptores están activados (AND). Dibuja el esquema.
4. Simulador: usa un simulador online (Logic.ly o CircuitVerse) para montar y probar circuitos con puertas lógicas.
5. Problema: una alarma se activa si (la puerta esta abierta Y es de noche) O (se detecta movimiento). Disenya el circuito lógico.