Sistema de control con lógica digital

Los sistemas de control que utilizan lógica digital tienen, hoy en día, un vasto campo de aplicación en la producción de bienes y de servicios; el transporte, las comunicaciones, los servicios de salud, el campo de las finanzas los integran hasta tal punto que, en el área de las comunicaciones, se habla ya de la Generación Digital.

Retomemos lo ya planteado acerca de señales digitales binarias.

Su rasgo diferencial radica en que son señales que únicamente pueden tener dos estados:

Funciones Lógicas

El campo de la lógica digital se basa en tres operaciones o funciones básicas, a partir de las cuales se construye toda la lógica combinacional y secuencial, hasta el límite de los microprocesadores.

Las tres funciones básicas son:

Para analizar cada una de estas funciones vamos a utilizar ejemplos típicos del área eléctrica; pero, es importante  dejar aclarado que estas funciones –y, por ende, la lógica digital– son de aplicación en otras áreas: la mecánica, la electrónica, la fluídica (la hidráulica, la neumática), la informática, las comunicaciones, el transporte, etc.

Los ejemplos del área eléctrica, por otra parte, nos van a resultar simples de materializar en proyectos tecnológicos, ya que requieren elementos accesibles como pilas, lamparitas, interruptores o pulsadores, cables, portalámparas...

Función AND (Y)

Consideremos el siguiente circuito, compuesto por una pila (generador), dos interruptores (dispositivo de mando o de maniobra) y una lamparita (consumo).

Del análisis del circuito podemos señalar que:

La lamparita L sólo se encenderá (valor verdadero o alto o 1) si y sólo si el interruptor A está cerrado Y (AND) el interruptor B está cerrado. Es decir, cuando ambos interruptores están en estado 1.

Debido a que los interruptores son elementos de maniobra o de control, podemos asociar la operación de los interruptores a señales de información, de mando o de control.

Para este caso, entonces, si ambas señales (interruptor A e interruptor B) son de valor alto (interruptores cerrados), la lamparita (salida) será de valor alto (estará encendida).

Otro elemento importante para analizar en el comportamiento de esta función lógica es lo que se denomina Tabla de Verdad o Tabla de Certeza.

Figura N° 1 (AND)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 0 (Cero) y el Interruptor “B” tiene valor  0(Cero) la salida Lámpara “L” tiene valor 0(Cero).

Figura N° 2 (AND)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 0 (Cero) y el Interruptor “B” tiene valor  1(Uno) la salida Lámpara “L” tiene valor 0(Cero).

Figura N° 3 (AND)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 1(Uno) y el Interruptor “B” tiene valor  0(Cero) la salida Lámpara “L” tiene valor 0(Cero).

Figura N° 4 (AND)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 1(Uno) y el Interruptor “B” tiene valor  1(Uno) la salida Lámpara “L” tiene valor 1(Uno).

Función OR (O)

Consideremos el siguiente circuito, compuesto por una pila (generador), dos interruptores (dispositivo de mando o de maniobra) y una lamparita (consumo).

Del análisis del circuito podemos señalar que:

La lamparita L se encenderá (valor verdadero o alto o 1), si el interruptor A está cerrado O (OR) el interruptor B está cerrado. Es decir, cuando uno cualquiera de los dos interruptores esté en estado 1.

Debido a que los interruptores son elementos de maniobra o de control, podemos asociar la operación de los interruptores a señales de información, de mando o de control.

En este caso, basta que una las señales (interruptor A o interruptor B) sea de valor alto (interruptores cerrados), para que la lamparita (salida) sea de valor alto (esté encendida).

Figura N° 1 (OR)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 0 (Cero) y el Interruptor “B” tiene valor  0(Cero) la salida Lámpara “L” tiene valor 0(Cero).

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Figura N° 2 (OR)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 0 (Cero) y el Interruptor “B” tiene valor  1(Uno) la salida Lámpara “L” tiene valor 1(Uno).

Figura N° 3 (OR)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 1(Uno) y el Interruptor “B” tiene valor  0(Cero) la salida Lámpara “L” tiene valor 1(Uno).

Figura N° 4 (OR)

Cuando el Interruptor “A” tiene valor 1(Uno) y el Interruptor “B” tiene valor 1(Uno) la salida Lámpara “L” tiene valor 1(Uno).