Compuertas lógicas (Parte 4) – Compuertas XOR y XNOR

Summary

El video explica detalladamente el funcionamiento de la compuerta lógica XOR y su equivalente, la compuerta EX-NOR. Describe cómo funcionan mediante la representación simbólica, la expresión booleana y la tabla de verdad. Además, muestra cómo se pueden implementar estas compuertas usando circuitos equivalentes de compuertas básicas como AND, NOT y OR. También se explica cómo se comportan estos circuitos utilizando interruptores normalmente abiertos y cerrados. Finalmente, el video demuestra cómo estas operaciones lógicas se implementan en circuitos integrados utilizando transistores en lugar de interruptores.

Takeaways

• 🔄 La compuerta XOR se representa por dos símbolos: uno es similar al de la compuerta OR con un arco agregado.
• 💻 La expresión booleana para la compuerta XOR es S = A XOR B, con la tabla de verdad mostrando salida 1 solo si A o B son 1, pero no ambos.
• 🔧 Se puede implementar una compuerta XOR utilizando compuertas básicas NOT, AND y OR.
• 📊 El proceso de comprobación se realiza comparando los valores de las entradas con las salidas en la tabla de verdad.
• ⚡ La compuerta XOR también se puede construir con interruptores que actúan de manera similar a los transistores en circuitos integrados.
• ❌ La compuerta XNOR es la negación de la compuerta XOR, con una salida de 1 cuando ambas entradas son iguales.
• 📐 El símbolo de la compuerta XNOR se obtiene agregando un círculo a la salida de la XOR.
• 🛠️ La implementación de la compuerta XNOR también puede realizarse utilizando compuertas básicas NOT, AND y OR.
• 🔄 El circuito equivalente para la compuerta XNOR con interruptores sigue un arreglo específico de interruptores normalmente abiertos y cerrados.
• 🧩 Los circuitos integrados de compuertas lógicas utilizan transistores para replicar el comportamiento de los interruptores, optimizando el funcionamiento del sistema.

Q & A

¿Qué es la compuerta EXOR y cómo se representa simbólicamente?

La compuerta EXOR, o compuerta OR exclusiva, se representa con un símbolo similar al de la compuerta OR pero con un arco adicional antes de la figura. Además, el símbolo en forma de recuadro lleva un ‘=1’ en el centro.

¿Cuál es la expresión booleana para la compuerta EXOR?

La expresión booleana para la compuerta EXOR es S = A ⊕ B, donde la salida S es 1 si una de las entradas es 1, pero no ambas. La operación se denota como un ‘+’ encerrado en un círculo.

¿Cómo se comporta la tabla de verdad de la compuerta EXOR?

La salida de la compuerta EXOR será 1 únicamente cuando A es 1 o B es 1, pero no cuando ambos son 1. En los demás casos, la salida es 0.

¿Cómo se puede expresar la compuerta EXOR usando compuertas básicas?

La compuerta EXOR se puede expresar usando compuertas AND, NOT y OR. La expresión equivalente sería: (A AND NOT B) OR (NOT A AND B).

¿Cómo se puede verificar el comportamiento de la compuerta EXOR con la tabla de verdad?

Primero, se calculan las entradas negadas de A y B, luego se realizan las operaciones AND entre estas columnas, y finalmente se aplica una operación OR entre los resultados obtenidos para verificar que coincide con la tabla de verdad de EXOR.

¿Cómo es el circuito equivalente para una compuerta EXOR utilizando interruptores?

El circuito equivalente de la compuerta EXOR usa dos interruptores en serie asociados a la entrada A y otros dos a la entrada B, dispuestos en paralelo. Dependiendo de si las entradas A y B son 0 o 1, los interruptores abren o cierran, generando una salida de 1 solo cuando una de las entradas es 1.

¿Qué es la compuerta EXNOR y cómo se relaciona con la compuerta EXOR?

La compuerta EXNOR es la negación de la compuerta EXOR. Su salida es 1 cuando ambas entradas son iguales, es decir, ambas 0 o ambas 1. Se representa agregando un círculo a la salida del símbolo de la compuerta EXOR.

¿Cómo se representa la compuerta EXNOR usando compuertas básicas?

La compuerta EXNOR se puede representar con compuertas NOT, AND y OR. La expresión equivalente sería: (A AND B) OR (NOT A AND NOT B).

¿Cómo es el circuito equivalente de la compuerta EXNOR usando interruptores?

El circuito equivalente de la compuerta EXNOR usa dos interruptores normalmente abiertos y dos normalmente cerrados. Dependiendo de las entradas A y B, estos interruptores generan una salida de 1 solo cuando ambas entradas son iguales.

¿Cómo se implementan las compuertas lógicas en los circuitos integrados?

En los circuitos integrados, las compuertas lógicas no se implementan con interruptores físicos, sino con transistores que simulan el comportamiento de las compuertas, permitiendo mayor miniaturización y velocidad.