Fundamentos

Los computadores y los sistemas que conocemos hoy en día, parten de tres estructuras básicas para su funcionamiento.

• Diodos: Dispositivo para el traspaso de energía en una sola dirección.

• Transistor: Un dispositivo semiconductor utilizado para amplificar y conmutar señales electrónicas. Es el bloque básico fundamental de los dispositivos electrónicos modernos, incluyendo computadoras y equipos de telecomunicaciones.

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• Compuertas lógicas: Las compuertas lógicas son bloques fundamentales en electrónica digital que procesan señales binarias (0 y 1) mediante operaciones lógicas como AND, OR y NOT para realizar cálculos y controlar circuitos.

<aside> 👉 $1$ representa el paso de voltaje (Generalmente $3.3V$ o $5V$). 0 representa el no paso de voltaje ($0V$) Algo apagado se lee más cercano a $1$ (Por la estática).

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Compuertas Lógicas

Las compuertas lógicas toman una o más señales de entrada y producen una señal de salida según una tabla de verdad predefinida que describe el resultado de la operación lógica.

Las operaciones básicas que pueden realizar las compuertas lógicas son AND (y), OR (o), NOT (no), NAND (no-y) y NOR (no-o). Estas operaciones se definen de la siguiente manera:

1. Compuerta AND: La salida es verdadera (1) si todas las entradas son verdaderas (1); de lo contrario, la salida es falsa (0).

   $$ z=x \cdot y $$

   

2. Compuerta OR: La salida es verdadera (1) si al menos una de las entradas es verdadera (1); de lo contrario, la salida es falsa (0).

   $$ z=x + y $$

   

3. Compuerta NOT: También conocida como inversor, produce una salida inversa a la entrada. Si la entrada es verdadera (1), la salida será falsa (0), y viceversa.

   $$ z=\bar{x} $$

   

4. Compuerta NAND: Es lo opuesto a una compuerta AND. La salida es falsa (0) si todas las entradas son verdaderas (1); de lo contrario, la salida es verdadera (1).

   $$ z=\overline{x \cdot y} $$

   

5. Compuerta NOR: Es lo opuesto a una compuerta OR. La salida es falsa (0) si al menos una de las entradas es verdadera (1); de lo contrario, la salida es verdadera (1).

   $$ z=\overline{x + y} $$

   

   1. Compuerta XOR: La operación XOR produce una salida verdadera (1) si las entradas son diferentes, es decir, si una entrada es verdadera (1) y la otra es falsa (0), o viceversa. Sin embargo, si ambas entradas son iguales (ambas verdaderas o ambas falsas), entonces la salida será falsa (0).

      $$ z=x \oplus y $$

      

   2. Compuerta XNOR: La operación XNOR produce una salida verdadera (1) cuando ambas entradas son iguales (ambas verdaderas o ambas falsas). Si las entradas son diferentes, la salida será falsa (0).

      $$ z=\overline{x \oplus y} $$

      

Circuitos Combinacionales

Son un tipo de circuito digital en electrónica que realizan operaciones lógicas sobre entradas para producir salidas sin almacenar información. Estos circuitos se basan en una combinación de puertas lógicas, y se utilizan para implementar funciones lógicas y aritméticas.