TAREA #5

 

OPERADORES LÓGICOS

Una variable binaria puede tomar el valor de 0 ó 1. Una función de Boole es una expresión formada con variables binarias , dos operadores binarios Or y And, el operador Not, el paréntesis y el signo igual. Para un valor dado de variables , la función puede ser 0 ó 1.

Hay 22n funciones de “n” variables binarias. Para dos variables, n=2 el número de funciones de Boole posibles es 16. Por tanto las funciones And y Or son solamente dos de un total de 16 funciones posibles formadas con dos variables primarias.

Tablas de verdad para las 16 funciones de dos variables binarias.

 X                Y F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
 0                 0          0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
 0                 1       0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
 1                 0         0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
 1                 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Símbolo  Operador  

·

/

 

/

 

Å

+

¯

?

Ì

É

­

 

Expresiones de Boole para 16 funciones de dos variables:

FUNCIONES  DE  BOOLE

SÍMBOLO  OPERADOR

 

NOMBRE            COMENTARIOS
F0 = 0   Nulo   Constante binaria 0.
F1 = xy                            

x.y

And   “x”  y  “y”
F2 = xy’                           

x/y

Inhibición      “x” pero no “y”
F3=x                                                           Transferencia “x”
F4 = x’y                   

y/x

Inhibición        “y” pero no “x”
F5=y                                                                 Transferencia       “y”
F6=xy’+x’y                 

x Å  y

Or-exclusivo        “x” o “y”, pero no ambos
F7 = x + y                        

x + y

Or “x”o “y”
F8 = (x + y)’

x ¯ y

Nor No- Or
F9 =xy +x’y’

x ?y

Equivalencia* “x” igual a “y”
F10 = y’

y’

Complemento No “y”
F11 = x + y’

xÌy

Implicación Si “y” entonces “x”
F12 = x’

X’

Complemento No “x”
F13 =x’ + y

xÉy

Implicación  Si “x” entonces “y”
F14 = (xy)’

x­y

Nand No-And
F15 = 1   Identidad Constante Binaria  “1”

*Equivalenca es conocida también como “Iguadad coincidencia” y “Nor exclusiva”.

Las 16 funciones pueden subdividirse en tres categorías:

1.-Dos funciones que producen una constante 0 ó 1.

2.-Cuatro funciones con operaciones unitarias de complemento y transferencia.

3.-Diez funciones con operadores binarios que definen ocho operaciones diferentes And, Or, Nand, Nor, Or-exclusiva, equivalencia, inhibición e implicación.

Como las funciones de Boole se expresan en términos de operaciones And, Or y Not, es mas fácil, llevar a cabo una funcion de Boole con este tipo de “compuertas”. La posibilidad de construir compuertas para las otras operaciones logicas es de interes practico. Los factores que van a ser valorizados cuando se considera la construcción de otros tipos de compuertas logicas son:

1) La factibilidad y economía de producir la compuerta con compuertas físicas.

2) La posibilidad de expandir la compuerta a más de dos entradas.

3) Las propiedades básicas del operador binario tales como conmutatividad y asociatividad.

4) La habilidad de la compuerta para llevar a cabo las funciones de Boole por si solas o conjuntamente con otras.

De las 16 funciones definidas dos son iguales a una constante y las otras cuatro se repiten dos veces. Quedan diez funciones para ser consideradas como candidatas para compuertas lógicas. Dos de ellas , la inhibición y la implicación no son conmutativas o asociativas y por lo tanto impracticas de ser usadas como compuertas logicas normalizadas. Las otras ocho: Complemento, Transferencia, And, Or, Nand, Nor, Or-exclusiva y equivalencia se usan como compuertas normalizadas para el diseño digital.

Tabla con los símbolos graficos y tablas de verdad de las ocho compuertas:

(Compuertas lógicas digitales)

Nombre Símbolo  Gráfico Función  Algebraica Tabla de Verdad

 

 

And

 

 

F = xy

 

 

 

Or

 

 

 

F = x + y

 

  Inversor

 

F = x’

 

Separador

 

F = x

 

 

Nand

 

 

F = (xy)’

 

 

Nor

 

 

F = (x + y)’

 

 

Or-exclusiva

(Xor)

 

 

F = xy’ + x’y

= x Å y

Nor-

Exclusiva

ó

Equivalencia

 

F = xy + x’y’

= x ? y

Las compuertas mostradas en la tabla a exepción del inversor y el separador pueden expandirse a más de dos entradas. Una compuerta puede expandirse a multiples entradas si la operación binaria que representa es conmutativa y asociativa. Las operaciones And y Or definidas en el algebra de Boole tienen estas dos caracteristicas.

 

CONCLUSIONES:

Con este tema hacerca de operaciones binarias, podemos ver como gracias a estos teoremas del "algebra de Boole",podemos crear circuitos de compuertas electronicas, que pueden ir de lo sencillo hasta la estructura compleja de un sistema de microprocesador.

BIBLIOGRAFIA:

Lógica Digital y Diseño de Computadoras

M. Morris Mano, Edit. Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A.

Edo. Mexico, 1982

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