Investigacion Compuerta XOR XNOR Raul Velez PDF

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UNIVERSIDAD UTE

NOMBRE RAÚL ALEJANDRO VELEZ ESPINOZA

TEMA COMPUERTA XOR Y XNOR

CATEDRA ELECTRÓNICA APLICADA Y LABORATORIO ING. FRANCISCO CARPIO

FECHA 5/29/2020

Índice 1

Objetivo general .......................................................................................................................... 1

2

Objetivos específicos ................................................................................................................... 1

3

Introducción ................................................................................................................................ 1

4

Marco teórico .............................................................................................................................. 2 4.1

Compuerta lógica XOR ........................................................................................................ 2

4.1.1

Expresión booleana ..................................................................................................... 2

4.1.2

Tabla de verdad ........................................................................................................... 2

4.1.3

Símbolo en norma IEEE - IEC ....................................................................................... 2

4.1.4

Circuito representativo de la compuerta XOR ............................................................ 2

4.1.5

Diagrama de tiempo de la compuerta XOR................................................................. 3

4.1.6

Circuito equivalente de la compuerta XOR ................................................................. 3

4.1.7

Compuerta XOR con compuertas NOR ....................................................................... 4

4.1.8

Compuerta XOR con compuertas NAND ..................................................................... 4

4.1.9

Compuerta XOR con compuertas AND, OR y NAND ................................................... 4

4.1.10

compuerta XOR de 3 entradas .................................................................................... 4

4.1.11

Circuitos integrados..................................................................................................... 5

4.2

Compuerta lógica XNOR ...................................................................................................... 6

4.2.1

Expresión booleana ..................................................................................................... 6

4.2.2

Tabla de verdad ........................................................................................................... 6

4.2.3

Símbolo........................................................................................................................ 6

4.2.4

Circuito representativo de la compuerta XNOR .......................................................... 6

4.2.5

Diagrama de tiempo de la compuerta XNOR .............................................................. 7

4.2.6

Circuito equivalente de la compuerta XNOR .............................................................. 7

5

Conclusiones................................................................................................................................ 8

6

Recomendaciones ....................................................................................................................... 8

7

Bibliografía .................................................................................................................................. 8

Ilustración 1 Tabla de verdad de la compuerta XOR ........................................................................... 2 Ilustración 2 Símbolos de la compuerta XOR ...................................................................................... 2 Ilustración 3 Circuito representativo de la compuerta XOR ............................................................... 3 Ilustración 4 Diagrama de tiempo de la compuerta XOR .................................................................... 3 Ilustración 5 Circuito equivalente de la compuerta XOR .................................................................... 3 Ilustración 6 Compuerta XOR con compuerta NOR ............................................................................ 4 Ilustración 7 Compuerta XOR con compuerta NAND.......................................................................... 4 Ilustración 8 Compuerta XOR con compuerta AND, OR Y NAND ........................................................ 4 Ilustración 9 Tabla de verdad de la compuerta XOR de 3 entradas .................................................... 5 Ilustración 10 Tabal de verdad de la compuerta XNOR ...................................................................... 6 Ilustración 11 Símbolo de la compuerta XNOR ................................................................................... 6 Ilustración 12 Circuito representativo de la compuerta XNOR ........................................................... 7 Ilustración 13 Diagrama de tiempo de la compuerta XNOR ............................................................... 7 Ilustración 14 Circuito equivalente de la compuerta XNOR................................................................ 7

1 Objetivo general Conocer el funcionamiento de las compuertas lógicas XOR Y XNOR, diferenciando su circuito lógico, tabla de verdad y símbolo.

2 Objetivos específicos Interpretar correctamente la tabla de verdad de la compuerta XOR Y XNOR Conocer y manejar el circuito lógico y símbolo de la compuerta XOR Y XNOR

3 Introducción XOR Las compuertas XOR u OR exclusivo es una variante de las compuertas OR con una función muy útil: implementan la suma binaria de 2 variables. Su símbolo es una variante del símbolo de la función OR y se denota con ⊕ (más dentro de un círculo). La expresión asociada a la función que realiza una compuerta XOR se escribe como Q = A ⊕ B. El valor de salida de una compuerta XOR es el resultado de la suma binaria de sus entradas, es decir que será 1 cuando sus entradas sean distintas y será 0 cuando sus entradas sean iguales XNOR Las compuertas XNOR son el complemento lógico de las compuertas XOR. La expresión asociada a la función que realiza una compuerta XNOR se escribe como Q = A ⊕ B. El valor de salida de una compuerta XNOR será 1 cuando el valor de sus entradas sea igual y será 0 cuando el valor de sus entradas sea distinto

1

4 Marco teórico 4.1 Compuerta lógica XOR La compuerta XOR, también conocida como “OR exclusiva”, se le denomina la compuerta de “algunos, pero no todos”.

4.1.1 Expresión booleana Q = A⊕B  + 𝐴 ∗ 𝐵 𝑄 =𝐴∗𝐵

4.1.2 Tabla de verdad A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

C 0 1 1 0

Ilustración 1 Tabla de verdad de la compuerta XOR

4.1.3 Símbolo en norma IEEE - IEC

Ilustración 2 Símbolos de la compuerta XOR

4.1.4 Circuito representativo de la compuerta XOR Su representación es mediante cuatro interruptores que se encuentran acoplados mecánicamente a su valor negado, de este modo cuando A se cierra entonces A' se abre y viceversa, lo mismo ocurre con el interruptor B con respecto al B'. Un interruptor abierto corresponde a inactivo “0” y el interruptor cerrado corresponde a activo “1”

2

Ilustración 3 Circuito representativo de la compuerta XOR

4.1.5 Diagrama de tiempo de la compuerta XOR En el siguiente diagrama de tiempo se ilustra cada posible combinación de valores de entrada y las salidas correspondientes de la compuerta lógica XOR

Ilustración 4 Diagrama de tiempo de la compuerta XOR

4.1.6 Circuito equivalente de la compuerta XOR La compuerta XOR con 2 entradas está diseñado usando las compuertas AND, OR y NOT como se muestra a continuación:

Ilustración 5 Circuito equivalente de la compuerta XOR

3

También es posible construir la compuerta XOR de la siguiente manera:

4.1.7 Compuerta XOR con compuertas NOR

Ilustración 6 Compuerta XOR con compuerta NOR

4.1.8 Compuerta XOR con compuertas NAND

Ilustración 7 Compuerta XOR con compuerta NAND

4.1.9 Compuerta XOR con compuertas AND, OR y NAND

Ilustración 8 Compuerta XOR con compuerta AND, OR Y NAND

4.1.10 compuerta XOR de 3 entradas Es posible encontrar compuertas XOR con 3 entradas. Se tiene un estado lógico “1” al tener únicamente en alto una de sus entradas y las otras en estado lógico “0”, también si todas sus entradas se encuentran en estado lógico “1” o activo.

4

A

B

C

D

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

Ilustración 9 Tabla de verdad de la compuerta XOR de 3 entradas

4.1.11 Circuitos integrados Circuitos integrados de la serie 74 7486 - 4 compuertas XOR de 2 entradas. 741G86 - 1 compuerta XOR de 2 entradas. 74135 - 4 compuertas XOR. 74136 - 4 compuertas XOR de 2 entradas con salida de colector abierto. 74386 - 4 compuertas XOR de 2 entradas. Circuitos integrados de la serie 4000 4030 - 4 compuertas XOR de 2 entradas. 4070 - 4 compuertas XOR de 2 entradas. Los circuitos integrados de la compuerta XOR más utilizados para TTL es el 74LS86 y CMOS es el CD4030

5

4.2 Compuerta lógica XNOR La compuerta XNOR es la negación de la compuerta XOR, cuando las entradas sean iguales se representará una salida en estado “1” y si son diferentes la salida será un estado “0”

4.2.1 Expresión booleana 𝑄 =  𝐴 ⊕ B  + 𝐴 ∗ 𝐵 𝑄 =  𝐴∗𝐵

4.2.2 Tabla de verdad A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

C 1 0 0 1

Ilustración 10 Tabal de verdad de la compuerta XNOR

4.2.3 Símbolo

Ilustración 11 Símbolo de la compuerta XNOR

4.2.4 Circuito representativo de la compuerta XNOR Su representación es mediante cuatro interruptores que se encuentran acoplados mecánicamente a su valor negado, de este modo cuando A se cierra entonces A' se abre y viceversa, lo mismo ocurre con el interruptor B con respecto al B'. La salida se encuentra en paralelo a los interruptores por lo tanto se debe considerar el flujo de corriente por donde se tenga menor resistencia al paso de la corriente. Un interruptor abierto corresponde a inactivo “0” y el interruptor cerrado corresponde a activo “1”

6

Ilustración 12 Circuito representativo de la compuerta XNOR

4.2.5 Diagrama de tiempo de la compuerta XNOR En el siguiente diagrama de tiempo se ilustra cada posible combinación de valores de entrada y las salidas correspondientes de la compuerta lógica XNOR

Ilustración 13 Diagrama de tiempo de la compuerta XNOR

4.2.6 Circuito equivalente de la compuerta XNOR

Ilustración 14 Circuito equivalente de la compuerta XNOR

7

5 Conclusiones Las compuertas lógicas son los dispositivos electrónicos más sencillos que existen, pero al mismo tiempo son los más utilizados en la actualidad. También se podría decir que la compuerta XNOR es lo contrario a la compuerta XOR. El circuito integrado que contiene la compuerta XNOR, es el 4077, el cual posee internamente 4 compuertas XNOR Los circuitos integrados de la compuerta XOR más utilizados para TTL es el 74LS86 y CMOS es el CD4030

6 Recomendaciones Si se desea implementar un circuito se deben tener cuidado, ya que al tener un interruptor cerrado y el otro abierto se provoca un corto circuito. Se recomienda usar una fuente de alimentación con protección contra corto circuito y también se recomienda diferenciar bien los símbolos de ambas compuertas y tener claro el concepto para formar la tabla de verdad de cada una de las compuertas para así no tener equivocaciones al momento de realizar algún calculo o circuito.

7 Bibliografía http://www.ladelec.com/teoria/electronica-digital/378-la-puerta-xor https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/electronica/compuertas-logicas/compuertaxnor/ https://es.slideshare.net/IvanCrispinPaucar/sumador-con-and-xor-or-2

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