0
00:00:00,000 --> 00:00:08,000
Bueno y para terminar el tema vamos a ver qué son las puertas lógicas.

1
00:00:08,000 --> 00:00:13,000
Las puertas lógicas son equipos sistémicos digitales implementados en forma de circuitos integrados

2
00:00:13,000 --> 00:00:16,000
que trabajan con señales digitales en sus entradas 0 y 1,

3
00:00:16,000 --> 00:00:21,000
hacen operaciones en su interior con estos valores y finalmente dan un resultado digital en su salida,

4
00:00:21,000 --> 00:00:23,000
que puede ser un 0 o un 1.

5
00:00:23,000 --> 00:00:27,000
En su interior lo que llevan realmente son transistores, condensadores y resistencias

6
00:00:27,000 --> 00:00:31,000
para conseguir esto, pero como estamos entre 0, no nos interesa cómo lo hagan.

7
00:00:31,000 --> 00:00:35,000
Debajo ves un ejemplo para una puerta lógica representada con dos entradas y una salida,

8
00:00:35,000 --> 00:00:37,000
pero pueden tener diferentes números.

9
00:00:37,000 --> 00:00:42,000
Ahí tenéis una puerta lógica en la cual las entradas son A y B y la salida es la salida S.

10
00:00:42,000 --> 00:00:44,000
Existen siete tipos de puertas lógicas,

11
00:00:44,000 --> 00:00:48,000
pero solamente vamos a ver las tres básicas y sencillas que son las que vamos a utilizar en el curso.

12
00:00:48,000 --> 00:00:53,000
Bien, para estudiar el comportamiento de las puertas lógicas en los circuitos con puertas lógicas

13
00:00:53,000 --> 00:00:55,000
se utilizan las tablas de verdad.

14
00:00:55,000 --> 00:00:58,000
Vemos un ejemplo para la puerta lógica de la transparencia anterior.

15
00:00:58,000 --> 00:01:03,000
Recordad, es una puerta lógica que tiene dos entradas A y B y tiene una salida S.

16
00:01:03,000 --> 00:01:07,000
Y en su interior se encuentran una serie de resistencias, condensadores, transistores,

17
00:01:07,000 --> 00:01:09,000
todo lo que hemos visto anteriormente en los componentes,

18
00:01:09,000 --> 00:01:11,000
de manera que funciona de la siguiente manera.

19
00:01:11,000 --> 00:01:13,000
¿Cómo es una tabla de verdad?

20
00:01:13,000 --> 00:01:15,000
Pues lo primero que se hace es dibujar la tabla.

21
00:01:15,000 --> 00:01:21,000
A la izquierda se colocan las entradas de la puerta y sus posibles combinaciones de 0 y 1,

22
00:01:21,000 --> 00:01:25,000
que siempre van a ser 2 elevado a n, siendo n el número de entradas.

23
00:01:25,000 --> 00:01:28,000
En el ejemplo de abajo, como hay dos entradas A y B,

24
00:01:28,000 --> 00:01:32,000
el número de combinaciones serán 2 elevado a 2, que son 4.

25
00:01:32,000 --> 00:01:37,000
Luego serán 0 y 0, 0 y 1, 1 y 0 y 1 y 1. No hay más.

26
00:01:37,000 --> 00:01:43,000
Bien, y a la derecha se colocan siempre las salidas y los valores que deben tener en función de lo que se quiera.

27
00:01:43,000 --> 00:01:49,000
En el ejemplo de abajo solamente hay una salida S que va a valer 1 cuando A sea 0 y cuando B sea 1.

28
00:01:49,000 --> 00:01:53,000
En el resto de casos va a valer 0. Luego cuando A es 0 y B es 1 ponemos un 1.

29
00:01:53,000 --> 00:01:56,000
Y en el resto de casos ponemos un 0.

30
00:01:56,000 --> 00:02:04,000
¿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?

31
00:02:04,000 --> 00:02:09,000
No nos interesa. Ahora, de momento, solo nos interesa cuál es el funcionamiento de la puerta.

32
00:02:09,000 --> 00:02:13,000
Bien, pues una vez que ya sabemos lo que es una puerta lógica y cómo se estudia,

33
00:02:13,000 --> 00:02:17,000
qué es con su tabla de verdad, vamos a ver las tres que utilizaremos en el proyecto.

34
00:02:17,000 --> 00:02:23,000
En primer lugar utilizamos una puerta lógica NOT. La puerta lógica NOT tiene una entrada y una salida.

35
00:02:23,000 --> 00:02:28,000
Aquí tenéis su símbolo, que es un triángulo con un circulito, tanto el oficial como el de crocodile.

36
00:02:28,000 --> 00:02:32,000
Lo que hace es invertir en su salida la señal que le llega a la entrada.

37
00:02:32,000 --> 00:02:40,000
Por tanto, en la operación binaria de negación, la salida S es A negado. Esa rayita que veis ahí significa negado.

38
00:02:40,000 --> 00:02:46,000
Es decir, si la entrada vale un 1 la salida es 0 y si la entrada vale 0 la salida es un 1.

39
00:02:46,000 --> 00:02:52,000
Luego, su tabla de verdad es muy sencilla. Sería esta de aquí. A0S1A1S0.

40
00:02:53,000 --> 00:02:59,000
¿Cómo se hace físicamente? La puerta lógica NOT se vende en forma de chip, como un circuito integrado,

41
00:02:59,000 --> 00:03:03,000
que contiene varias de ellas. Ahí tenéis la foto de la que no se utiliza en el taller,

42
00:03:03,000 --> 00:03:11,000
que es de la familia lógica 74LS04. Es importante lo del 04 porque es lo que lo va a distinguir de las demás.

43
00:03:11,000 --> 00:03:15,000
La distribución de las puertas dentro del chip es la mostrada en imagen. Sería esta de aquí.

44
00:03:15,000 --> 00:03:22,000
Si os fijáis, contiene 6 puertas lógicas, de manera que entre la patilla 13 y la 12 hay una,

45
00:03:22,000 --> 00:03:26,000
entre la 11 y la 10 hay otra, entre la 9 y la 8 hay otra, y así sucesivamente.

46
00:03:26,000 --> 00:03:33,000
Es importante siempre que alimentarlo con 5 voltios y con 0 voltios, que van a entrar por la patilla 14 y por la patilla 0.

47
00:03:34,000 --> 00:03:40,000
La puerta lógica AND tiene dos entradas y una salida. Este es su símbolo oficial y este es el del crocodile.

48
00:03:40,000 --> 00:03:47,000
Lo que hace es sacar por la salida un 1 cuando las dos entradas son un 1. En el resto de casos va a sacar un 0 por su salida.

49
00:03:47,000 --> 00:03:53,000
En la operación del producto binario S es igual a A por B. De tal forma que su tabla de verdad es la siguiente.

50
00:03:53,000 --> 00:04:01,000
0 y 0 dan 0, 0 y 1 dan 0, 1 y 0 dan 0, y 1 y 1 ya dan 1. Si os fijáis, es el producto binario.

51
00:04:01,000 --> 00:04:07,000
0 por 0 es 0, 0 por 1 es 0, 1 por 0 es 0, y solamente 1 por 1 en 1.

52
00:04:07,000 --> 00:04:14,000
Es decir, como es la puerta lógica AND que significa Y, la salida solo es 1 si A y B es 1.

53
00:04:14,000 --> 00:04:19,000
En el momento en que alguna sea 0, la salida es 0.

54
00:04:19,000 --> 00:04:26,000
Físicamente sigue siendo un chip que tiene muchas de ellas. En este caso es el chip 74LS08.

55
00:04:26,000 --> 00:04:33,000
Y sus patillas son las que veis ahí. Tiene 4 puertas. Por ejemplo, la primera está entre el pin 13, 12 y 11.

56
00:04:33,000 --> 00:04:41,000
13 y 12 son las entradas y 11 la salida. El 10, 9 y 8 es otra puerta. El 10 es entrada, el 9 es entrada y el 8 es la salida.

57
00:04:41,000 --> 00:04:48,000
Y así con las otras dos. Y como en la anterior, necesitamos una alimentación de 5 y de 0 voltios que van en el pin 14 y en el pin 7.

58
00:04:48,000 --> 00:04:56,000
Y la puerta lógica OR, que es la que nos queda, tiene dos entradas y una salida. Ahí tenéis el símbolo oficial y el símbolo del crocodile.

59
00:04:56,000 --> 00:05:01,000
Y lo que hace es sacar por la salida un 1 cuando al menos una de las dos entradas son 1.

60
00:05:01,000 --> 00:05:07,000
Cuando ambas son 0, saca un 0 por su salida. Es la operación de suma binaria. Ese siempre va a ser a más 1.

61
00:05:07,000 --> 00:05:14,000
¿Cómo es su tabla de verdad? 0 y 0 da 0. 0 y 1 da 1. 1 y 0 da 1. Y 1 y 1 da 1.

62
00:05:14,000 --> 00:05:22,000
Si os fijáis, es la suma. 0 más 0 es 0. 0 más 1 es 1. 1 más 0 es 1. Y en binario, recordad que solamente tenemos dos símbolos,

63
00:05:22,000 --> 00:05:30,000
1 más 1 será 1 y me llevaré 1. Luego, como veis cómo es OR, la salida es 1 si una o la otra es 1.

64
00:05:30,000 --> 00:05:36,000
En el momento de que alguno sea 1, la salida es 1, pero cuando las dos son 0, la salida es 0.

65
00:05:36,000 --> 00:05:46,000
Y como las anteriores, su implementación física es en forma de chip, que es el 74LS32, y la disposición física es la que veis aquí.

66
00:05:46,000 --> 00:05:53,000
Al igual que la AN, tiene cuatro puertas. Por ejemplo, la 13, la 12 y la 11 es una. La 10, la 9 y la 8 es otra.

67
00:05:53,000 --> 00:06:02,000
13 y 12 son los cables de entrada de la puerta y 11 es el de salida. Y en la segunda, 19 son los cables de entrada y 8 es el de salida.

68
00:06:02,000 --> 00:06:07,000
Al igual que tenemos con todos anteriores, en su interior hace falta energía para que funcione.

69
00:06:07,000 --> 00:06:13,000
El pin 14 y el pin 7 hay que conectarlo a 5 voltios y a 0 voltios respectivamente, si no, no funciona.

70
00:06:13,000 --> 00:06:20,000
Las puertas lógicas utilizan los circuitos digitales para ejecutar órdenes en sus salidas en función de las combinaciones de sus entradas

71
00:06:20,000 --> 00:06:23,000
y así resolver cualquier problema en el que haya que tomar decisiones.

72
00:06:23,000 --> 00:06:32,000
A continuación vemos un ejemplo muy sencillo. Hay que diseñar un circuito con puertas lógicas para proteger una vivienda de dos pisos y garaje

73
00:06:32,000 --> 00:06:35,000
frente a un posible incendio, el cual tiene lo siguiente.

74
00:06:35,000 --> 00:06:43,000
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.

75
00:06:43,000 --> 00:06:49,000
Una sala digital conectada a un sistema eléctrico que activa los extractores de agua colocados en el techo de la vivienda.

76
00:06:49,000 --> 00:06:57,000
Bien, conectando las puertas lógicas entre sí, podemos conseguir que la salida se active o no en función del comportamiento que se desee

77
00:06:57,000 --> 00:07:00,000
en las combinaciones de las entradas, es decir, de los sensores.

78
00:07:00,000 --> 00:07:05,000
El comportamiento que desea ha sido estudiado previamente por una empresa de ingeniería para evitar que la salida se active por error

79
00:07:05,000 --> 00:07:12,000
y ha determinado que de las ocho posibles combinaciones de las entradas, la salida debe ser 1, se enciende sólo cuando

80
00:07:12,000 --> 00:07:19,000
la entrada A vale 0, no se activa el sensor A en el garaje, la entrada B vale 1, se activa el sensor B en la planta baja

81
00:07:19,000 --> 00:07:24,000
y la entrada C vale 0, no se activa el sensor C en la planta superior.

82
00:07:24,000 --> 00:07:30,000
O bien la entrada A vale 1, la B 0 y la C 0, o bien la entrada A vale 1, la B 1 y la C 0.

83
00:07:30,000 --> 00:07:33,000
En el resto de los casos, la salida es 0 y no se activa.

84
00:07:33,000 --> 00:07:40,000
Bien, pues para resolver este problema lo primero que hay que hacer es traducir el comportamiento lógico de palabra a la tabla de verdad con cero signos.

85
00:07:40,000 --> 00:07:43,000
Es la que se ve recordando el comportamiento deseado.

86
00:07:43,000 --> 00:07:56,000
La salida debe ser 1 cuando A es 0, B es 1 y C es 0, o bien cuando A es 1, B es 0 y C es 0, o bien cuando A es 1, B es 1 y C es 0.

87
00:07:56,000 --> 00:07:59,000
En el resto de casos, la salida es 0 y no se activa.

88
00:07:59,000 --> 00:08:04,000
Bien, pues una vez conseguida la tabla de verdad, existen unos pasos matemáticos seriosos que nos vamos a explicar en este curso

89
00:08:04,000 --> 00:08:11,000
para finalmente traducir la tabla de verdad a un circuito con las cosas que sean necesarias que resuelva el problema anterior y cumplir con la tabla de verdad.

90
00:08:11,000 --> 00:08:21,000
Es el mostrado en este circuito en el cual veis que todo lo que yo quiero se va a ejecutar única y exclusivamente con una puerta NOT, dos puertas AND y una puerta OR.

91
00:08:21,000 --> 00:08:26,000
Y con esto terminamos el tema de la electrónica.