Bello Muñoz Edgar Alejandro Práctica 1 - Edgar Bello

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COMPUERTAS LÓGICAS ___________ 
1 PROFESOR: Fernando Aguilar Sánchez 
 
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
ESCUELA SUPERIOR DE CÓMPUTO 
 
 
DEPARTAMENTO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS 
 
 
 
 
PRACTICA No. 1 
 
COMPUERTAS 
LÓGICAS 
 
 
 
 
 
 
Bello Muñoz Edgar Alejandro 
2CM11 
 
 
 
COMPUERTAS LÓGICAS ___________ 
2 PROFESOR: Fernando Aguilar Sánchez 
 
OBJETIVO 
 
Al terminar de la sesión, los integrantes del equipo contaran con la habilidad de manipular las 
compuertas lógicas. El objetivo es comprobar las tablas de verdad de las compuertas básicas con 
circuitos integrados. 
 
INTRODUCCIÓN TEÓRICA 
 
Las compuertas lógicas son circuitos electrónicos integrados cuyo propósito es manipular las señales 
entrantes para obtener un comportamiento específico entre ellas. Estos circuitos integrados están 
formados internamente por dispositivos llamados transistores, que dependiendo de su estructura, 
distribución y ubicación dentro del integrado se denominan AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR y 
XNOR. 
Trabajan en dos estado, “1” o “0”, los cuales pueden asignarse a la lógica positiva o lógica negativa. El 
estado 1 tiene un valor de 5 V y el estado 0 tiene un valor de 0 V, existiendo un umbral entre estos dos 
estados donde el resultado puede variar sin saber con exactitud la salida que nos entregara. Es 
importante considerar también las dos lógicas que se manejarán. 
• La lógica positiva es aquella que con una señal en alto se acciona, representando un 1 binario y 
con una señal en bajo se desactiva. representado un 0 binario. 
• La lógica negativa proporciona los resultados inversamente, una señal en alto se representa con 
un 0 binario y una señal en bajo se representa con un 1 binario. 
Para una mejor comprensión de cada una de las compuertas lógicas se maneja lo que se denomina la 
tabla de verdad. La cual consiste en colocar todas sus señales de entrada y asignarles valores lógicos 
binarios (1 y 0) de todos sus posibles comportamientos y combinaciones existentes, para lograr 
encontrar el comportamiento final o resultado de la operación booleana empleada. 
Compuertas lógicas y operaciones booleanas 
 
Compuerta AND 
Con dos o más entradas, esta compuerta realiza la función de la multiplicación. Su salida será un 1 
cuando todas sus entradas también estén en nivel alto. En cualquier otro caso, la salida será un 0. El 
operador AND se lo asocia a la multiplicación, de la misma forma que al operador SI se lo asociaba a la 
igualdad. En efecto, el resultado de multiplicar entre si diferentes valores binarios solo dará como 
resultado 1 cuando todos ellos también sean 1, como se puede ver en su tabla de verdad. 
Matemáticamente se lo simbolizará con el signo x. 
 
 
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Compuerta OR 
La función que realiza la compuerta OR es la asociada a la suma, y matemáticamente la expresamos 
como +. Esta compuerta presenta un estado alto en su salida cuando al menos una de sus entradas 
también está en estado alto. En cualquier otro caso, cuando todas sus entradas son 0 la salida será 0. Tal 
como ocurre con otras compuertas, el número de entradas puede ser mayor a dos. 
 
Compuerta NOT 
Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto del que está presente en su única 
entrada. En efecto, su función es la negación, y el círculo en la salida significa que proporciona el estado 
opuesto. Se utiliza cuando es necesario tener disponible un valor lógico opuesto a uno dado. 
 
Compuerta NAND 
Cualquier compuerta lógica se puede negar, esto es, invertir el estado de su salida, simplemente 
agregando una compuerta NOT que realice esa tarea. 
Sabiendo esto, se puede llegar a la conclusión de que la compuerta NAND es simplemente la negación 
de la compuerta AND vista anteriormente. Esto modifica su tabla de verdad, invirtiendo su estado, 
dando como resultado que la salida solo será un 0 cuando todas sus entradas estén en 1. 
 
Compuerta NOR 
Una compuerta NOT es la negación de una compuerta OR, obtenida agregando una etapa NOT en su 
salida. Si se observa su tabla de verdad, el resultado de una compuerta NOT es 1 solamente cuando 
todas sus entradas son 0. 
 
Compuerta XOR 
Una compuerta XOR, también conocida como OR Exclusiva, es aquella cuyo resultado dará 1 si 
únicamente una de las entradas es 1 y la otra es 0, y será 0 cuando ambas entradas estén en el mismo 
nivel lógico. Matemáticamente su símbolo se representa como ⊕. 
 
 
 
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Compuerta XNOR 
Una compuerta XNOR no es más que una XOR con su salida negada, por lo que su salida estará en 
estado alto solamente cuando sus entradas son iguales, es decir tengan el mismo nivel lógico y la salida 
estará en estado bajo para cuando las entradas estén a diferente nivel lógico. 
 
 
 
MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO 
 
➢ 1 C. I. 74LS00 
➢ 1 C. I. 74LS02 
➢ 1 C. I. 74LS04 
➢ 1 C. I. 74LS08 
➢ 1 C. I. 74LS32 
➢ 1 C. I. 74LS86 
➢ 1 Tablilla de Prueba 
➢ 1 Pinzas de punta 
➢ 1 Pinzas de corte 
 
➢ Alambre telefónico 
➢ 10 LEDS de colores 
➢ 10 Resistores de 330Ω 
➢ 10 Resistores de 1KΩ 
➢ Dip switch 
➢ Multímetro 
➢ Fuente de Alimentación de 5 Volts 
➢ Manual de especificaciones “FAST and LS 
TTL” de MOTOROLA 
 
DESARROLLO EXPERIMENTAL 
 
1. Determine las tablas de verdad de las siguientes compuertas y llene dichas tablas con los valores 
correspondientes con los voltajes que marco el multímetro. 
 
Comprobación de las compuertas lógicas 
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Compuerta AND, C. I. 74LS08 
 
# A B F F (Volts) 
 
0 0 0 0 
1 0 1 0 
2 1 0 0 
3 1 1 1 
 
 
Compuerta OR C. I. 74LS32 
 
# A B F F (Volts) 
 
0 0 0 0 
1 0 1 1 
2 1 0 1 
3 1 1 1 
 
 
Compuerta NAND C. I. 74LS00 
 
# A B F F (Volts) 
 
0 0 0 1 
1 0 1 1 
2 1 0 1 
3 1 1 0 
 
 
Compuerta NOR C. I. 74LS02 
 
# A B F F (Volts) 
 
0 0 0 1 
1 0 1 0 
2 1 0 0 
3 1 1 0 
 
 
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Compuerta XOR C. I. 74LS86 
 
# A B F F (Volts) 
 
0 0 0 0 
1 0 1 1 
2 1 0 1 
3 1 1 0 
 
 
2. Arme el circuito y verificamos sus valores funcionales midiéndolos con el multímetro. 
 
 
 
 
Construcción del circuito 
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7 PROFESOR: Fernando Aguilar Sánchez 
 
 
 
# A B F F (Volts) 
0 0 0 1 
1 0 1 1 
2 1 0 1 
3 1 1 0 
 
¿Con los resultados obtenidos de la tabla anterior qué puede concluir? 
Se puede concluir que es posible llegar a los resultados lógicos de ciertas compuertas como la 
NAND y la NOR utilizando una combinación de compuertas NOT, AND y OR, sin embargo, 
su uso es más viable puesto que al emplear las compuertas y no los circuitos equivalentes se 
optimiza el espacio, el tiempo y el costo de la construcción de los circuitos. 
Videos de verificación de los circuitos: https://youtu.be/mJi4tNn43co 
 
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: 
 
Los sistemas de control están basados en compuertas lógicas que realizan de 
manera electrónica de álgebra booleana, la uti lización de ellas es de suma 
importancia ya que por medio de su combinación podemos obtener circuitos con 
una gran variedad de resultados dependiendo de las entradas que se manejen . 
En esta práctica se pudo comprobar el funcionamiento general delas compuertas 
lógicas, y mediante el uso del simulación y las hojas de especificación de cada 
circuito integrado también fue posible observar la disposición necesaria de 
entradas, salidas, conexiones de voltaje y tierra de cada compuerta. 
 
BIBLIOGRAFÍA: 
• Floyd, T. (2010). Fundamentos de Sistemas Digitales. México: Pearson Educación. 
• Morris, M. (2007). Diseño digital. Cuarta Edición. México: Pearson Educación. 
• Quiroga, P. (2010). Arquitectura de Computadoras. México: Alfaomega. 
https://youtu.be/mJi4tNn43co
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ANEXOS: 
 
COMPUERTAS LÓGICAS ___________ 
9 PROFESOR: Fernando Aguilar Sánchez 
LIGAS DE INTERÉS: 
 
Hojas de especificaciones de las compuertas lógicas 
 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls00rev5.pdf 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls02rev5.pdf 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls04rev5.pdf 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls08rev5.pdf 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls32rev5.pdf 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls86rev5.pdf 
 
 
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls00rev5.pdf
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls02rev5.pdf
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls04rev5.pdf
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls08rev5.pdf
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls32rev5.pdf
http://maven.smith.edu/~thiebaut/270/datasheets/sn74ls86rev5.pdf