Acerca de este experimento
Invierte las entradas booleanas y sigue su resultado a través de una compuerta lógica. Selecciona AND, OR, XOR y sus formas invertidas, o usa NOT con una entrada. Añade otra etapa NOT para combinar compuertas y luego examina la tabla de verdad completa. Los marcadores de señal en movimiento y la luz de salida permiten ver la secuencia de evaluación a un ritmo adecuado para el aula.
Objetivos de aprendizaje
- Evaluar compuertas booleanas a partir de sus tablas de verdad
- Distinguir OR de XOR e identificar las salidas invertidas
- Combinar una compuerta con una etapa NOT adicional
- Relacionar las puertas lógicas con las decisiones cotidianas y con la forma en que los ordenadores suman números
Cómo usarlo
- 1Selecciona AND y recorre todas las combinaciones de entradas. Fíjate en la única fila que produce una salida 1.
- 2Selecciona OR y luego XOR. Compara la fila en la que ambas entradas son 1.
- 3Selecciona AND y añade la etapa NOT adicional. Compara el resultado con NAND.
- 4Selecciona NOT con la etapa NOT adicional activada y prueba ambos valores de A. Explica el efecto de las dos inversiones.
- 5Encuentra la puerta cuya tabla de verdad es exactamente lo contrario de OR. Comprueba tu respuesta con la etapa NOT adicional.
El modelo
Supuestos
- Las señales son valores booleanos ideales, 0 y 1. No se modelan los umbrales de voltaje, los circuitos de transistores ni el ruido eléctrico.
- La propagación de la señal se ralentiza deliberadamente hasta unos 0,55 segundos para poder inspeccionar la evaluación. Este no es un retardo de puerta medido.
- La tabla de verdad y la lectura de la salida lógica muestran el resultado booleano final. La lámpara de salida se estabiliza cuando termina la propagación visual.
- NOT ignora la entrada B y tiene una tabla de verdad de dos filas. Las demás puertas seleccionadas tienen cuatro filas.
Pruébalo en clase
- Q1¿Por qué OR y XOR dan resultados distintos cuando A y B valen 1?
- Q2¿Qué puerta se forma al añadir NOT después de AND?
- Q3¿Por qué añadir NOT después de una puerta NOT existente reproduce la entrada A?
- Q4La alarma de un coche suena si una puerta O el maletero están abiertos, pero solo cuando el coche está cerrado con llave. Exprésalo con AND y OR.
- Q5¿Por qué se llama universales a las puertas NAND?
Preguntas frecuentes
¿Un marcador gris en movimiento representa un cable roto?
No. El marcador traza un 0 booleano, mientras que un marcador naranja traza un 1 booleano. Ambos valores son señales válidas.
¿Por qué se actualiza la lámpara después del resultado de la tabla?
La tabla muestra de inmediato la respuesta lógica. La lámpara sigue la animación de propagación ralentizada intencionadamente para que los estudiantes puedan seguir las etapas del circuito.
¿Cómo se usan las puertas lógicas en un ordenador?
La combinación de puertas permite crear circuitos que suman números, comparan valores y almacenan bits. Por ejemplo, al sumar dos dígitos binarios, una puerta XOR proporciona el dígito de la suma y una puerta AND proporciona el acarreo; esto se llama semisumador.