Puerta OR

Tipo de puerta lógica digital

La compuerta OR es una compuerta lógica digital que implementa la disyunción lógica . La compuerta OR genera como salida "verdadero" si alguna de sus entradas es "verdadera"; de lo contrario, genera como salida "falso". Los estados de entrada y salida normalmente se representan mediante diferentes niveles de voltaje .

Descripción

Cualquier compuerta OR puede construirse con dos o más entradas. Su salida es un 1 si alguna de estas entradas es 1, o un 0 solo si todas las entradas son 0. Las entradas y salidas son dígitos binarios (" bits ") que tienen dos estados lógicos posibles . Además de 1 y 0, estos estados pueden llamarse verdadero y falso, alto y bajo, activo e inactivo u otros pares de símbolos similares.

Por lo tanto, realiza una disyunción lógica (∨) a partir de la lógica matemática . La compuerta se puede representar con el signo más (+) porque se puede utilizar para la adición lógica . ^[1] De manera equivalente, una compuerta OR encuentra el máximo entre dos dígitos binarios, al igual que la compuerta AND encuentra el mínimo . ^[2]

Junto con la puerta AND y la puerta NOT , la puerta OR es una de las tres puertas lógicas básicas a partir de las cuales se puede construir cualquier circuito booleano . Todas las demás puertas lógicas se pueden hacer a partir de estas tres puertas; cualquier función en matemáticas binarias se puede implementar con ellas. ^[3]

A veces se la denomina compuerta OR inclusiva para distinguirla de XOR , la compuerta OR exclusiva. ^[4] El comportamiento de OR es el mismo que el de XOR excepto en el caso de un 1 para ambas entradas. En situaciones en las que esto nunca surge (por ejemplo, en un sumador completo ), los dos tipos de compuertas son intercambiables. Esta sustitución es conveniente cuando se implementa un circuito utilizando chips de circuitos integrados simples que contienen solo un tipo de compuerta por chip.

Símbolos

Actualmente, existen dos símbolos de puerta lógica que representan la puerta OR: el símbolo americano ( ANSI o "militar") y el símbolo IEC ("europeo" o "rectangular"). El símbolo DIN está en desuso. ^{[5] [6]}

El "≥1" en el símbolo IEC indica que la salida está activada por al menos una entrada activa. ^[7]

A partir de Unicode 16.0.0, la puerta OR también está codificada en el bloque Suplemento Símbolos para Computación Legacy como U+1CC15 𜰕 PUERTA LÓGICA OR .

Descripción del hardware y distribución de pines

Este diagrama esquemático muestra la disposición de cuatro puertas OR dentro de un circuito integrado CMOS 4071 estándar.

Las puertas OR son puertas lógicas básicas y están disponibles en las familias de circuitos integrados TTL y CMOS . El circuito integrado CMOS estándar de la serie 4000 es el 4071, que incluye cuatro puertas OR independientes de dos entradas. El dispositivo TTL es el 7432. Hay muchas derivaciones de la puerta OR 7432 original, todas con la misma distribución de pines pero diferente arquitectura interna, lo que les permite funcionar en diferentes rangos de voltaje y/o a velocidades más altas. Además de la puerta OR estándar de 2 entradas, también están disponibles puertas OR de 3 y 4 entradas. En la serie CMOS, estas son:

• 4075: puerta OR triple de 3 entradas
• 4072: puerta OR dual de 4 entradas

Las variaciones incluyen:

• 74LS32: puerta OR cuádruple de 2 entradas ( versión Schottky de bajo consumo )
• 74HC32: puerta OR cuádruple de 2 entradas (versión CMOS de alta velocidad): tiene un menor consumo de corriente y un rango de voltaje más amplio
• 74AC32: puerta OR cuádruple de 2 entradas (versión CMOS avanzada): similar a 74HC32, pero con velocidades de conmutación significativamente más rápidas y un accionamiento más potente
• 74LVC32: versión CMOS de bajo voltaje del mismo.

Implementaciones

Representación analítica

${\displaystyle f(a,b)=a+b-a*b}$es la representación analítica de la puerta OR:

• ${\displaystyle f(0,0)=0+0-0*0=0}$
• ${\displaystyle f(0,1)=0+1-0*1=1}$
• ${\displaystyle f(1,0)=1+0-1*0=1}$
• ${\displaystyle f(1,1)=1+1-1*1=1}$

Puertas OR con muchas entradas

Las puertas OR con múltiples entradas se designan con el mismo símbolo, con más líneas que las preceden. ^[8] Si bien las implementaciones directas con más de tres entradas son posibles en familias lógicas como CMOS, estas son ineficientes. Las implementaciones más eficientes utilizan una cascada de puertas NOR y NAND , como se muestra en la siguiente imagen.

• 
  Puerta OR de 12 entradas realizada mediante una cascada de puertas NOR y NAND.

Alternativas

Si no hay puertas OR específicas disponibles, se puede hacer una a partir de puertas NAND o NOR en la configuración que se muestra en la imagen siguiente. Cualquier puerta lógica se puede hacer a partir de una combinación de puertas NAND o NOR .

OR cableado

Puerta OR cableada que utiliza puertas NOR de colector abierto

Con salidas lógicas de colector abierto bajas y activas , como las que se utilizan para señales de control en muchos circuitos, se puede generar una función OR conectando varias salidas entre sí. Esta disposición se denomina OR cableado . Esta implementación de una función OR también se encuentra normalmente en circuitos integrados de procesos con transistores de tipo N o P únicamente.

Véase también

• Puerta AND
• NO puerta
• Puerta NAND
• Puerta NOR
• Puerta XOR
• Puerta XNOR
• Álgebra de Boole
• Puerta lógica

Referencias

1. "Tutorial de compuerta lógica OR". Tutoriales de electrónica .
2. "Puerta OR". Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Consultado el 24 de septiembre de 2012 .
3. Broesch, James D. (2012). Circuitos programables prácticos: una guía para PLD, máquinas de estado y microcontroladores. Elsevier Science. pág. 19. ISBN 978-0323139267.
4. Departamento de Defensa de Estados Unidos (26 de febrero de 1962). Símbolos gráficos para diagramas lógicos (informe). MIL-STD-806.
5. Harris, David Harris, Sarah (2007). Diseño digital y arquitectura informática (1.ª ed.). San Francisco, California: Morgan Kaufmann. pág. 21. ISBN 9780123704979.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
6. Brumbach, Michael E. Electricidad industrial (8.ª ed.). Clifton Park, NY: Delmar. pág. 546. ISBN 9781435483743.
7. Semiconductor Group. Descripción general de la norma IEEE 91-1984: explicación de los símbolos lógicos (PDF) (informe). Texas Instruments. pág. 4. SDYZ001A.
8. "Puertas de entrada múltiple". Todo sobre circuitos . Consultado el 4 de febrero de 2024 .