Ficha de Laboratorio: Operaciones lógicas y puertas lógicas
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Objetivos de la práctica
- Comprender el funcionamiento de las principales operaciones lógicas.
- Construir e interpretar tablas de verdad.
- Relacionar las operaciones lógicas con las puertas lógicas.
- Resolver expresiones lógicas sencillas.
- Aplicar las operaciones lógicas a situaciones relacionadas con sistemas informáticos.
1. Conceptos básicos
En los sistemas digitales se utilizan principalmente dos valores lógicos: 0 y 1.
Completa la siguiente tabla indicando el nombre de cada operación, su significado y su símbolo o representación.
| Operación | Nombre | Significado | Símbolo / representación |
|---|---|---|---|
| AND | |||
| OR | |||
| NOT |
2. Operación AND
La operación AND produce un resultado igual a 1 únicamente cuando todas sus entradas tienen el valor 1.
Completa la siguiente tabla de verdad:
| A | B | A AND B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
Explica con tus palabras cuándo una puerta AND produce un 1:
3. Operación OR
La operación OR produce un resultado igual a 1 cuando al menos una de sus entradas tiene el valor 1.
Completa la siguiente tabla de verdad:
| A | B | A OR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
Explica con tus palabras cuándo una puerta OR produce un 1:
4. Operación NOT
La operación NOT invierte el valor lógico de su entrada.
Completa la tabla de verdad:
| A | NOT A |
|---|---|
| 0 | |
| 1 |
Explica qué ocurre con el valor de entrada cuando aplicamos una operación NOT:
5. Resolución de expresiones lógicas
Resuelve las siguientes expresiones lógicas. Indica el resultado final utilizando 0 o 1.
-
A = 1, B = 1 → A AND B =
-
A = 1, B = 0 → A OR B =
-
A = 0 → NOT A =
-
A = 1, B = 0, C = 1 → (A AND B) OR C =
-
A = 1, B = 0, C = 1 → A AND (B OR C) =
Explica el procedimiento seguido para resolver la expresión número 5:
6. Aplicación práctica: sistema de arranque
Imagina un sistema de arranque de un ordenador que solo permite iniciar el equipo cuando se cumplen simultáneamente estas dos condiciones:
- A: la fuente de alimentación funciona correctamente.
- B: el botón de encendido está activado.
El ordenador podrá arrancar cuando A AND B sea igual a 1.
a) Identifica las variables:
¿Qué representa A?
¿Qué representa B?
b) Completa la tabla:
| Fuente A | Botón B | ¿Puede arrancar? |
|---|---|---|
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
c) Explica en qué situación puede arrancar el ordenador:
7. Aplicación práctica: sistema de seguridad
Un sistema informático dispone de dos sensores de seguridad:
- A: la tapa del equipo está cerrada.
- B: el sistema detecta una temperatura segura.
El sistema permite trabajar cuando se cumple A AND B.
Explica mediante una frase qué significa esta condición:
¿Qué ocurriría si A = 1 y B = 0?
¿Qué ocurriría si A = 1 y B = 1?
8. Reflexión final
Explica con tus propias palabras por qué las operaciones lógicas son importantes en el funcionamiento de los ordenadores:
Indica un ejemplo de una situación real relacionada con un ordenador en la que pueda utilizarse una condición lógica AND, OR o NOT: