Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

¿Sabías que existen puertas lógicas capaces de realizar todas las funciones de otras puertas? En el fascinante mundo de la electrónica, nos encontramos con las puertas NAND y NOR, dos componentes capaces de realizar cualquier operación lógica. Descubre en este artículo cómo estas humildes puertas se convierten en auténticas «puertas universales» y revolucionan la industria tecnológica. ¡No te lo pierdas!

La puerta Nand y la puerta NOR son puertas lógicas universales. En este artículo, analizaremos las puertas lógicas universales en la electrónica digital y la implementación de puertas lógicas básicas (Y, O y NO) utilizando puertas lógicas universales. Entonces, comencemos con la definición básica de la puerta lógica universal.

En electrónica digital, las puertas lógicas se clasifican en dos categorías principales, a saber, puertas logicas basicas y puertas lógicas universales. Hay tres puertas lógicas básicas, a saber, puerta AND, puerta OR y puerta NOT.


¿Qué es una puerta universal?

En electrónica digital, un puerta lógica universal es uno que se puede usar para implementar cualquier tipo de función lógica sin usar ningún otro tipo de puerta lógica.

En la electrónica digital, hay dos tipos de puertas lógicas universales, a saber, puerta NAND y puerta NOR. Estas se denominan puertas lógicas universales porque pueden realizar las tres operaciones lógicas básicas, es decir, Y, O y NO. Por lo tanto, podemos realizar cualquier función lógica usando solo puertas NAND o solo puertas NOR.


Analicemos ahora la puerta NAND y la puerta NOR en detalle.

¿Qué es la puerta NAND universal?

A puerta NAND es un puerta lógica universal Se utiliza en sistemas electrónicos digitales para implementar funciones lógicas.

La puerta NAND puede tener dos o más entradas y solo una salida. Es básicamente una combinación de dos funciones lógicas básicas, a saber, Y y NO, es decir

Puerta NAND = Puerta AND + Puerta NOT

De ahí que también se le llame NOTed Y puerta.

Los símbolos del circuito lógico de dos puertas NAND de entrada y tres de entrada se muestran en la siguiente figura.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

Tabla de verdad de NAND Gate

La tabla que describe la relación entre las variables de entrada y las variables de salida de una puerta lógica se denomina tabla de verdad.

La siguiente es la tabla de verdad de una puerta NAND de dos entradas.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

La siguiente es la tabla de verdad de una puerta NAND de tres entradas.


Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

De las tablas de verdad anteriores, está claro que si alguna de las entradas de la compuerta NAND es baja (0 lógico), la salida será alta (1 lógico), y si todas las entradas de la compuerta NAND son altas (1 lógico ), la salida será baja (0 lógico).

Expresión booleana de puerta NAND

La expresión booleana es una función lógica que describe el comportamiento de una puerta lógica para diferentes combinaciones de entrada.

La expresión booleana de una puerta NAND de dos entradas se muestra a continuación.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

La expresión booleana de una puerta NAND de tres entradas se muestra a continuación,


Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

¿Qué es la puerta NOR universal?

Una puerta NOR es una puerta lógica universal utilizada en sistemas electrónicos digitales para implementar funciones lógicas.

La puerta NOR puede tener dos o más entradas y solo una salida. Es básicamente una combinación de dos funciones lógicas básicas, a saber, O y NO, es decir

Puerta NOR = Puerta OR + Puerta NOT

Por lo tanto, también se le llama el NOTEDOR puerta.

Los símbolos del circuito lógico de las puertas NOR de dos y tres entradas se muestran en la siguiente figura.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

Tabla de verdad de la puerta NOR de lógica universal

La siguiente es la tabla de verdad de una puerta NOR de dos entradas:


Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

La siguiente es la tabla de verdad de una puerta NOR de tres entradas:

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

De las tablas de verdad anteriores, está claro que si alguna de las entradas de la compuerta NOR es alta (1 lógico), la salida será baja (0 lógico), y si todas las entradas de la compuerta NOR son bajas (0 lógico ), la salida será alta (lógica 1).

Expresión booleana de puerta NOR

La expresión booleana de una puerta NOR de dos entradas se muestra a continuación.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

La expresión booleana de una puerta NOR de tres entradas se muestra a continuación.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

Después de discutir las compuertas NAND y NOR individualmente, analicemos ahora la implementación de las compuertas lógicas básicas (AND, OR y NOT) usando las compuertas NAND y NOR.

Implementación de Puertas Lógicas Básicas usando Puertas Lógicas Universales

1. Puerta NO usando puerta NAND

La siguiente figura muestra una puerta NOT usando una puerta NAND.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

2. NOT Gate usando NOR Gate

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

3. Puerta AND usando puerta NAND

La siguiente figura muestra una puerta AND usando una puerta NAND universal.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

4. Puerta AND usando puerta NOR

La siguiente figura muestra una puerta AND usando una puerta NOR universal.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

5. Puerta OR usando puerta NAND

La siguiente figura muestra una puerta OR usando una puerta NAND universal.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

6. O Compuerta usando NOR Compuerta

La siguiente figura muestra una puerta OR usando una puerta NOR.

Puerta lógica universal: puerta NAND y puerta NOR como puerta universal

Conclusión

Por lo tanto, se trata de puertas lógicas universales en electrónica digital. De la discusión anterior, está claro que podemos implementar las tres funciones lógicas básicas, es decir, AND, OR y NOT usando solo puertas NAND o solo puertas NOR. Es por eso que las puertas NAND y NOR se conocen como puertas lógicas universales.

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