1
00:00:02,669 --> 00:00:08,150
Bueno, y para terminar el tema vamos a ver cómo son las puertas lógicas.

2
00:00:08,730 --> 00:00:13,070
Las puertas lógicas son equipos electrónicos digitales implementados en forma de circuitos integrados

3
00:00:13,070 --> 00:00:16,289
que trabajan con señales digitales en sus entradas 0 y 1,

4
00:00:16,809 --> 00:00:21,289
hacen operaciones en su interior con estos valores y finalmente dan un resultado digital en su salida,

5
00:00:21,410 --> 00:00:22,609
que puede ser un 0 o un 1.

6
00:00:23,190 --> 00:00:28,089
En su interior lo que llevan realmente son transistores, condensadores y resistencias para conseguir esto,

7
00:00:28,089 --> 00:00:30,510
pero como estamos en tercero no nos interesa cómo lo hacen.

8
00:00:31,129 --> 00:00:36,549
Debajo ves un ejemplo para una puerta lógica representada con dos entradas y una salida, pero pueden tener diferentes números.

9
00:00:36,670 --> 00:00:41,670
Ahí tenéis una puerta lógica en la cual las entradas son A y B y la salida es la salida S.

10
00:00:42,289 --> 00:00:47,670
Existen siete tipos de puertas lógicas, pero solamente vamos a ver las tres básicas y sencillas que son las que vamos a utilizar en el programa.

11
00:00:48,710 --> 00:00:54,409
Bien, para estudiar el comportamiento de las puertas lógicas en los circuitos con puertas lógicas se utilizan las tablas de verdad.

12
00:00:55,009 --> 00:00:57,630
Vemos un ejemplo para la puerta lógica de la transparencia anterior.

13
00:00:58,130 --> 00:01:02,490
Recordad, es una puerta lógica que tiene dos entradas, A y B, y tiene una salida S.

14
00:01:02,929 --> 00:01:06,569
Y en su interior se encuentran una serie de resistencias, condensadores, transistores,

15
00:01:06,709 --> 00:01:11,090
todo lo que hemos visto anteriormente en los componentes, de manera que funciona de la siguiente manera.

16
00:01:11,310 --> 00:01:14,750
¿Cómo es una tabla de verdad? Pues lo primero que se hace es dibujar la tabla.

17
00:01:14,969 --> 00:01:20,310
En la izquierda se colocan las entradas de la puerta y sus posibles combinaciones de 0 y 1,

18
00:01:20,730 --> 00:01:24,670
que siempre van a ser 2 elevado a n, siendo n el número de entradas.

19
00:01:24,670 --> 00:01:36,150
En el ejemplo de abajo, como hay dos entradas A y B, el número de combinaciones serán 2 elevado a 2, que son 4, luego serán 0 y 0, 0 y 1, 1 y 0 y 1 y 1, no hay más.

20
00:01:37,109 --> 00:01:42,030
Bien, y a la derecha se colocan siempre las salidas y los valores que deben tener en función de lo que se quiera.

21
00:01:42,469 --> 00:01:48,629
En el ejemplo de abajo, solamente hay una salida S que va a valer 1 cuando A sea 0 y cuando B sea 1.

22
00:01:48,629 --> 00:01:55,569
En el resto de casos va a valer 0, luego cuando A es 0 y B es 1 ponemos un 1 y en el resto de casos ponemos un 0.

23
00:01:55,950 --> 00:02:04,390
¿Cómo hace la puerta para que con 0 y 0 saque un 0, con 0 y 1 saque un 1, con 1 y 0 saque un 0 y con 1 y 1 saque un 1?

24
00:02:04,790 --> 00:02:09,050
No nos interesa, a otros de momento solo nos interesa cuál es el funcionamiento de la puerta.

25
00:02:10,050 --> 00:02:14,229
Bien, pues una vez que ya sabemos lo que es una puerta lógica y cómo se estudia que es consultada de verdad,

26
00:02:14,710 --> 00:02:16,689
vamos a ver las tres que utilizaremos en el proyecto.

27
00:02:16,689 --> 00:02:28,270
En primer lugar, utilicemos una puerta lógica NOT. La puerta lógica NOT tiene una entrada y una salida. Aquí tenéis su símbolo, que es un triángulo con un circulito, tanto el oficial como el de Cocodile.

28
00:02:28,469 --> 00:02:40,389
Lo que hace es invertir en su salida la señal que le llega a la entrada. Por tanto, en la operación binaria de negación, la salida S es A negado. Esa rayita que veis ahí significa negado.

29
00:02:40,389 --> 00:02:43,129
es decir, si la entrada vale un 1 la salida es 0

30
00:02:43,129 --> 00:02:45,729
y si la entrada vale 0 la salida es un 1

31
00:02:45,729 --> 00:02:47,650
lo que resultará de verdad es muy sencilla

32
00:02:47,650 --> 00:02:48,490
sería esta de aquí

33
00:02:48,490 --> 00:02:51,610
A0S1, A1S0

34
00:02:51,610 --> 00:02:54,530
¿Cómo se hace físicamente?

35
00:02:54,949 --> 00:02:57,569
La puerta lógica NOT se vende en forma de chip

36
00:02:57,569 --> 00:03:00,009
con un circuito integrado que contiene varias de ellas

37
00:03:00,009 --> 00:03:02,689
ahí tenéis la foto de la que ya no se utiliza en el taller

38
00:03:02,689 --> 00:03:06,870
que es la de la familia lógica 74LS04

39
00:03:06,870 --> 00:03:08,789
es importante lo del 04

40
00:03:08,789 --> 00:03:10,550
porque es lo que lo va a distinguir de las demás

41
00:03:10,550 --> 00:03:12,689
la distribución de las puertas dentro del chip

42
00:03:12,689 --> 00:03:14,830
es la mostrada en imagen, sería esta de aquí

43
00:03:14,830 --> 00:03:17,069
si os fijáis, contiene 6 puertas

44
00:03:17,069 --> 00:03:18,949
lógicas, de manera

45
00:03:18,949 --> 00:03:20,909
que entre la

46
00:03:20,909 --> 00:03:22,430
patilla 13 y la 12 hay una

47
00:03:22,430 --> 00:03:25,050
entre la 11 y la 10 hay otra, entre la 9 y la 8

48
00:03:25,050 --> 00:03:26,069
hay otra y así sucesivamente

49
00:03:26,069 --> 00:03:29,169
es importante siempre que alimentarlo con 5 voltios

50
00:03:29,169 --> 00:03:30,949
y con 0 voltios, que van a entrar

51
00:03:30,949 --> 00:03:32,810
por la patilla 14 y por la patilla 10

52
00:03:32,810 --> 00:03:34,990
la puerta lógica

53
00:03:34,990 --> 00:03:37,090
AND tiene dos entradas y una salida

54
00:03:37,750 --> 00:03:39,750
Este es su símbolo oficial y este es el del crocodile.

55
00:03:40,310 --> 00:03:44,189
Lo que hace es sacar por la salida un 1 cuando las dos entradas son un 1.

56
00:03:44,590 --> 00:03:46,669
En el resto de casos va a sacar un 0 por su salida.

57
00:03:47,110 --> 00:03:48,509
Es la operación del producto binario.

58
00:03:48,689 --> 00:03:49,949
S es igual a A por B.

59
00:03:50,430 --> 00:03:52,389
De tal forma que su tabla de verdad es la siguiente.

60
00:03:52,909 --> 00:03:54,030
0 y 0 dan 0.

61
00:03:54,469 --> 00:03:55,569
0 y 1 dan 0.

62
00:03:55,930 --> 00:03:57,009
1 y 0 dan 0.

63
00:03:57,430 --> 00:03:58,830
Y 1 y 1 ya da 1.

64
00:03:58,830 --> 00:04:00,469
Si os fijáis es el producto binario.

65
00:04:00,689 --> 00:04:01,810
0 por 0 es 0.

66
00:04:02,310 --> 00:04:03,330
0 por 1 es 0.

67
00:04:03,729 --> 00:04:04,689
1 por 0 es 0.

68
00:04:05,030 --> 00:04:06,870
Y solamente 1 por 1 en 1.

69
00:04:07,090 --> 00:04:13,870
Es decir, como es la puerta lógica AND, que significa Y, la salida solo es 1 si A y B es 1.

70
00:04:14,289 --> 00:04:18,529
En el momento en que alguna sea 0, la salida es 0.

71
00:04:19,389 --> 00:04:22,129
Físicamente sigue siendo un chip que tiene muchas de ellas.

72
00:04:22,529 --> 00:04:25,689
En este caso es el chip 74LS08.

73
00:04:26,290 --> 00:04:27,589
Esas partillas son las que veis ahí.

74
00:04:27,990 --> 00:04:28,850
Tiene 4 puertas.

75
00:04:29,329 --> 00:04:32,529
Por ejemplo, la primera está entre el pin 13, 12 y 11.

76
00:04:32,970 --> 00:04:35,230
13 y 12 son las entradas y 11 es la salida.

77
00:04:35,230 --> 00:04:37,509
el 10, 9 y 8 es otra puerta

78
00:04:37,509 --> 00:04:39,750
el 10 es entrada, el 9 es entrada

79
00:04:39,750 --> 00:04:41,990
y el 8 es la salida, y así con los otros dos

80
00:04:41,990 --> 00:04:43,610
y como en el anterior, necesitamos

81
00:04:43,610 --> 00:04:45,490
una alimentación de 5 y de 0 voltios

82
00:04:45,490 --> 00:04:47,470
que van en el pin 14 y en el pin 7

83
00:04:47,470 --> 00:04:49,870
y la puerta lógica

84
00:04:49,870 --> 00:04:50,769
ahora que es la que nos queda

85
00:04:50,769 --> 00:04:52,970
tiene dos entradas y una salida

86
00:04:52,970 --> 00:04:55,430
ahí tenéis el símbolo oficial y el símbolo de Crocodile

87
00:04:55,430 --> 00:04:57,290
y lo que hace es sacar por la salida

88
00:04:57,290 --> 00:04:59,529
un 1 cuando al menos una de las dos

89
00:04:59,529 --> 00:05:01,949
entradas son 1, cuando ambas son 0

90
00:05:01,949 --> 00:05:03,389
saca un 0 por su salida

91
00:05:03,389 --> 00:05:06,709
en la operación de suma binaria, ese siempre va a ser A más 1.

92
00:05:07,189 --> 00:05:08,110
¿Cómo es su tabla de verdad?

93
00:05:08,629 --> 00:05:13,410
0 y 0 da 0, 0 y 1 da 1, 1 y 0 da 1 y 1 y 1 da 1.

94
00:05:13,889 --> 00:05:15,310
Si os fijáis, es la suma.

95
00:05:15,509 --> 00:05:19,269
0 más 0 es 0, 0 más 1 es 1, 1 más 0 es 1

96
00:05:19,269 --> 00:05:21,850
y en binario, acordaos que solamente tenemos dos símbolos,

97
00:05:22,250 --> 00:05:24,509
1 más 1 será 1 y me llevaré 1.

98
00:05:25,170 --> 00:05:30,370
Luego, como veis, como es OR, la salida es 1 si una o la otra es 1.

99
00:05:30,370 --> 00:05:33,350
En el momento de que alguno sea 1, la salida es 1

100
00:05:33,350 --> 00:05:36,230
pero cuando las dos son cero, la salida es cero.

101
00:05:36,750 --> 00:05:40,310
Y como las anteriores, su implementación física es en forma de chip,

102
00:05:40,750 --> 00:05:45,490
que es el 74LS32, y la disposición física es la que veis aquí.

103
00:05:46,050 --> 00:05:50,269
Al igual que la AN tiene cuatro puertas, por ejemplo, la 13, la 12 y la 11 es una,

104
00:05:50,709 --> 00:05:52,410
la 10, la 9 y la 8 es otra.

105
00:05:52,769 --> 00:05:57,329
13 y 12 son los cables de entrada de la puerta y 11 es el de salida.

106
00:05:57,670 --> 00:06:01,449
Y en la segunda, 19 son los cables de entrada y 8 es el de salida.

107
00:06:01,449 --> 00:06:06,889
Al igual que tenemos con todos los anteriores, en su interior hace falta energía para que funcione.

108
00:06:07,250 --> 00:06:11,490
El pin 14 y el pin 7 hay que conectarlo a 5 voltios y a 0 voltios respectivamente.

109
00:06:13,230 --> 00:06:19,569
Las puertas lógicas se utilizan en los circuitos digitales para ejecutar órdenes en sus salidas en función de las combinaciones de sus entradas

110
00:06:19,569 --> 00:06:23,149
y así resolver cualquier problema en el que haya que tomar decisiones.

111
00:06:23,629 --> 00:06:25,509
A continuación vemos un ejemplo muy sencillo.

112
00:06:25,509 --> 00:06:34,490
Hay que diseñar un circuito con puertas lógicas para proteger una vivienda de dos pisos y garaje frente a un posible incendio, el cual tiene lo siguiente.

113
00:06:34,970 --> 00:06:42,930
Tres entradas digitales, que son tres sensores de humo en una casa, A en el garaje, B en la planta baja y C en la planta superior.

114
00:06:43,550 --> 00:06:48,490
Una sala digital conectada a un sistema eléctrico que activa los extractores de agua colocados en el techo de la vivienda.

115
00:06:49,170 --> 00:06:59,269
Bien, conectado a las puertas lógicas entre sí, podemos conseguir que la salida se active o no en función del comportamiento que se desee en las combinaciones de las entradas, es decir, de los sensores.

116
00:06:59,490 --> 00:07:11,610
Y el comportamiento que desea ha sido estudiado previamente por una empresa de ingeniería para evitar que la salida se active por error y ha determinado que de las 8 posibles combinaciones de las entradas, la salida debe ser 1, se enciende sólo cuando

117
00:07:11,610 --> 00:07:15,290
La entrada A vale 0, no se activa el sensor A en el garaje

118
00:07:15,290 --> 00:07:18,410
La entrada B vale 1, se activa el sensor B en la planta baja

119
00:07:18,410 --> 00:07:23,910
Y la entrada C vale 0, no se activa el sensor C en la planta superior

120
00:07:23,910 --> 00:07:27,050
O bien la entrada A vale 1, la B 0 y la C 0

121
00:07:27,050 --> 00:07:30,149
O bien la entrada A vale 1, la B 1 y la C 0

122
00:07:30,149 --> 00:07:33,110
En el resto de los casos, la salida es 0 y no se activa

123
00:07:33,110 --> 00:07:35,410
Bien, pues para resolver este problema

124
00:07:35,410 --> 00:07:38,269
Lo primero que hay que hacer es traducir el comportamiento lógico de palabra

125
00:07:38,269 --> 00:07:40,329
A la tabla de verdad con 0 signos

126
00:07:40,329 --> 00:07:43,230
es la que se ve recordando el comportamiento deseado.

127
00:07:43,569 --> 00:07:48,689
La salida debe ser 1 cuando A es 0, B es 1 y C es 0,

128
00:07:49,370 --> 00:07:52,730
o bien cuando A es 1, B es 0 y C es 0,

129
00:07:53,129 --> 00:07:55,689
o bien cuando A es 1, B es 1 y C es 0.

130
00:07:56,029 --> 00:07:58,870
En el resto de casos, la salida es 0 y no se activa.

131
00:07:59,290 --> 00:08:00,949
Bien, pues una vez conseguida la tabla de verdad,

132
00:08:01,329 --> 00:08:04,389
existen unos pasos matemáticos erógenos que vamos a explicar en este curso

133
00:08:04,389 --> 00:08:08,490
para finalmente traducir la tabla de verdad a un circuito con las cosas que sean necesarias

134
00:08:08,490 --> 00:08:11,129
que resuelve el problema anterior y cumple con la tabla de verdad.

135
00:08:11,629 --> 00:08:15,029
Es el mostrado en este circuito en el cual veis que todo lo que yo quiero

136
00:08:15,029 --> 00:08:20,750
se va a ejecutar únicamente con una puerta NOT, dos puertas AND y una puerta OR.

137
00:08:20,750 --> 00:08:26,009
Y con esto terminamos el tema de la electrónica.