jueves, 5 de marzo de 2015

BOOLE

*¿QUE ES EL ALGEBRA DE BOOLE Y PARA QUE SIRVE?
Álgebra de Boole (también llamada álgebra booleana) en informática y matemática, es una estructura algebraica que esquematiza las operaciones lógicas Y, O, NO y SI (AND, OR, NOT, IF), así como el conjunto de operaciones unión, intersección y complemento.
El algebra de boole principalmente nos habla de utilizar las técnicas algebraicas para tratar expresiones de la lógica proposicional para así poder solucionar mas rápidamente problemas como lo son los que tiene que ver con el ámbito de diseño electrónico. Y hubo algunas personas las cuales usaban estas teorías para aplicarlas en el diseño de circuitos de conmutación eléctrica como fue “Claude Shannon”

COMPUERTAS LÓGICAS

Compuerta AND
La compuerta AND o Y lógica es una de las compuertas más simples dentro de la Electrónica Digital. Su representación es la que se muestra en las siguientes figuras
La primera es la representación de una compuerta AND de 2 entradas y la segunda de una compuerta AND de 3 entradas. La compuerta Y lógica más conocida tiene dos entradas A y B, aunque puede tener muchas más (A,B,C, etc.) y sólo tiene una salida Z.

La compuerta AND de 2 entradas tiene la siguiente tabla de la verdad.
Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A como la entrada B están en "1".
En otras palabras: La salida X es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 1.

Tabla de verdad de compuerta XOR (OR exclusiva) de 2 entradas - Electrónica Unicrom









Compuerta NAND
Una compuerta NAND (NO Y) de dos entradas, se puede implementar con la concatenación de una compuerta AND o "Y" de dos entradas y una compuerta NOT o "No" o inversora.

                                             Compuerta NAND o NO Y, Símbolo y circuito equivalente con compuerta AND y compuerta NOT  -  Electrónica Unicrom
Compuerta OR
La compuerta O lógica o compuerta OR es una de las compuertas mas simples dentro de la Electrónica Digital. La salida X de la compuerta OR será "1" cuando la entrada "A" o la entrada "B" estén en "1".
Expresándolo en otras palabras:
En una compuerta OR,  la salida será "1",
cuando en cualquiera de sus entradas haya un "1".

La compuerta OR se representa con la siguiente función booleana: X = A+B ó X = B+A
                                         Compuerta OR (compuerta O) de dos estradas  -  Electrónica Unicrom


Compuerta NOR
Una compuerta lógica NOR (No O) se puede implementar con la concatenación de una compuerta OR con una compuerta NOT, como se muestra en la siguiente figura.
Al igual que en el caso de la compuerta lógica OR, ésta se puede encontrar en versiones de 2, 3 o más entradas.
Las tablas de la verdad de estos tipos de compuertas son las siguientes:
                                        Compuerta lógica NOR y su circuito equivalente  -  Electrónica Unicrom
Compuerta IF (SI)
La puerta lógica SÍ, realiza la función booleana igualdad. Se suele utilizar como amplificador de corriente o como seguidor de tensión, para adaptar impedancias.

Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta SI
Entrada ASalida A

0

0

1

1

Compuerta NOT

En la electrónica digital, no se podrían lograr muchas cosas si no existiera la compuerta NOT, también llamada compuerta inversora. El símbolo y la tabla de verdad son los siguientes:
Símbolo y tabla de verdad de la compuerta NOT - Electrónica Unicrom
La compuerta NOT como la compuerta AND y la compuerta OR es muy importante. Esta compuerta entrega en su salida el inverso (opuesto) de la entrada.
La salida de una compuerta NOT tiene el valor inverso al de su entrada. En el caso del gráfico anterior la salida X = A
Esto sifnifica que:
- Si a la entrada tenemos un "1" lógico
a la salida hará un "0" lógico y ...
- Si a la entrada tenemos un "0" lógico
a la salida habrá un "1" lógico.
Nota: El apóstrofe en la siguiente expresión significa "negado". Entonces: X = A’ es lo mismo que X = A
Las compuertas NOT se pueden conetar en cascada, logrando después de dos compuertas, la entrada original. Ver el siguiente gráfico y la tabla de verdad
Dos compuertas NOT en cascada. La salida es igual a la entrada pero atrazada en el tiempo - Electrónica Unicrom

Compuerta X-OR
En la electrónica digital hay unas compuertas que no son comunes. Una de ellas es lacompuerta XOR ó compuerta O exclusiva ó compuerta O excluyente.
Símbolo compuerta XOR o compuerta OR exclusiva - Electrónica Unicrom
El diagrama anterior muestra el símbolo de una compuerta XOR (O exclusiva) de 2entradas:

Comprender el funcionamiento de esta compuerta digital es muy importante para después poder implementar lo que se llama un comparador digital. La figura de la derecha muestra la tabla de verdad de una compuerta XOR de 2 entradas.
Y se representa con la siguiente función booleana
Tabla de verdad de compuerta XOR (OR exclusiva) de 2 entradas - Electrónica Unicrom

X = A.B + A.B
A diferencia de la compuerta OR, la compuerta XOR tiene una salida igual a "0" cuando sus entradas son iguales a 1



Compuerta X-NOR
Al igual que la compuerta XOR, el NOR-EXCLUSIVO (XNOR) es una compuerta que solo tiene dos entradas. La salida es BAJA únicamente cuando las dos entradas están a niveles lógicos diferentes.
La figura nos muestra los símbolos lógicos estándar de una compuerta XNOR




martes, 10 de febrero de 2015

ELECTRÓNICA DIGITAL

La electrónica digital es la rama de la electrónica más moderna y que evoluciona más rápidamente. Se encarga de sistemas electrónicos en los que la información está codificada en estados discretos, a diferencia de los sistemas analógicos donde la información toma un rango continuo de valores.
En la mayoría de sistemas digitales, el número de estados discretos es tan solo dos y se les denomina niveles lógicos. Estos niveles se representan por un par de valores de voltaje, uno cercano al valor de referencia del circuito (normalmente 0 voltios, tierra o "GND"), y otro cercano al valor dado por la fuente de alimentación del circuito. Estos dos estados discretos reciben muchas parejas de nombres en libros de electrónica y otros textos especializados, siendo los más comunes "0" y "1", "false" y "true", "off" y "on" o "bajo" y "alto" entre otros. Tener solo estos dos valores nos permiten usar el Álgebra Booleana y códigos binarios, los que nos proporciona herramientas muy potentes para realizar cálculo sobre las señales de entrada.
Al hablar de electrónica digital estamos en presencia del mayor avance en cuanto a ciencia electrónica se refiere. Al principio los mecanismos interactuaban entre si por movimientos y secuencia preconcebidas para obtener un mismo resultado, la invención de las válvulas, luego los transistores, los chips y por ultimo los microprocesadores así como los micro-controladores han llevado a esta ciencia a posicionarse como una de las más precisas en lo que a procesamiento de datos, imagen y vídeo podamos hablar.


AUTORES:

Tales de Mileto
625-546 a.C
Fue fundado de la filosofía griega, predijo el eclipse del sol, fue conocido por sus conocimientos de Astronomía

Teofrasto
372-287 a.C
Filosofo griego, dejo constancia de primer estudio de la electricidad, fue profeso en el liceo y tuvo más de 2.000 alumnos


William Gilbert
1544-1603 d.C
Conocido por sus experimentos naturales sobre la electricidad y el magnetismo. Fue el primero en aplicar el termino de electricidad el griego Elektron= amblar. Estudio los imanes para encontrar la exactitud de las brújulas.

Benjamín Franklin
1706-1790 d.C
Dio el primer modelo de la electricidad. Fue elegido miembro de la sociedad real de Londres, recibió títulos honorarios de las universidades de Saint y Andrus Orford.


Charles Augustín Coulomb
1736- 1806 d.C
Investigo el procesamiento de electricidad, invento la Balanza de torsión en 1777. Invento la Balanza de Torsión para  medir la fuerza, ayudó al nuevo gobierno de la planificación de un sistema métrico decimal de pesos y medidas.


Hans Christian Oerested
1777- 1851 d.C
Descubrió el electromagnetismo. Descubrió que existía una reacción entre a fuerza eléctrica y la fuerza magnética, Fue el primero alanzar el aluminio.



Andre Marie Amprere
1775- 1836 d.C
Aporto en el estudio de la termodinámica, experimento conductores. Descubrió que as corrientes se atraen en la misma dirección.



Georg Simon Oltm
1787- 1854 d.C
Investigo sobre las corrientes electrónicas la unidad de resistencia medica, se denominó Ohm en su honor. Ohm es a unidad de medida de le resistencia eléctrica.



Samuel Finley breese morse
1791- 1872 d.C
Conocido por haber inventado el telégrafo eléctrico del código Morse, sus últimos años lo dedico a experimentar con la telegrafía submarina por cable.




James Prescott
1818- 1889 d.C
Sobre la electricidad y el termino dinámico, investigo sobre el color desprendido en un circuito eléctrico formulo la ley de Jouleg de la cantidad de calor.