Pregunta 7 · Tecnología e Ingeniería II PAU Castilla y León Ordinaria 2024

Tema: Electrónica digital: sistemas de numeración, álgebra de Boole y Karnaugh · Del examen Ordinaria (2024)

Enunciado

Pregunta 7. Sistemas eléctricos y electrónicos: Electrónica digital.

Cuestión

Una función lógica F es una expresión algebraica formada por una combinación de sumas y productos lógicos de diversas variables. A partir de este concepto defina las principales funciones elementales NOT, XOR, y establezca sus ecuaciones lógicas, sus tablas de verdad y la diferencia entre ellas. (0,5 ptos.)

Problema

Dada la siguiente tabla de verdad formada por 4 señales de entrada (W,X,Y,ZW, X, Y, Z) y una señal de salida F\text{F}:

W

X

Y

Z

F

0 · 0 · 0 · 0 · 0

0 · 0 · 0 · 1 · 0

0 · 0 · 1 · 0 · 0

0 · 1 · 0 · 1 · 0

0 · 1 · 1 · 0 · 0

0 · 1 · 1 · 1 · 0

1 · 0 · 0 · 0 · 0

1 · 0 · 0 · 1 · 0

1 · 0 · 1 · 0 · 0

1 · 0 · 1 · 1 · 0

1 · 1 · 0 · 0 · 0

1 · 1 · 0 · 1 · 0

1 · 1 · 1 · 0 · 1

1 · 1 · 1 · 1 · 1

a)

Simplifíquela utilizando Mapas de Karnaugh. (0,5 ptos.)

b)

Expresión Booleana simplificada. (0,5 ptos.)

c)

Dibuje el circuito equivalente simplificado usando puertas AND. (0,5 ptos.)

d)

Dibuje el circuito equivalente simplificado usando puertas ORs y NOTs. (NOTA: las puertas NOR podrán tener cualquier número de entradas) (0,5 ptos.)

Enunciado: Pregunta 7 · Tecnología e Ingeniería II PAU Castilla y León Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Cuestión: A partir de este concepto defina las principales funciones elementales NOT, XOR, y establezca sus ecuaciones lógicas, sus tablas de verdad y la diferencia entre ellas.

Solución: NOT: F=AˉF = \bar{A}. Invierte el valor lógico de la entrada (0 a 1, 1 a 0). XOR: F=A⊕B=ABˉ+AˉBF = A \oplus B = A\bar{B} + \bar{A}B. La salida es 1 solo cuando las entradas son diferentes.

b) Expresión Booleana simplificada.

Solución: F=W⋅X⋅YF = W \cdot X \cdot Y

a) Simplifíquela utilizando Mapas de Karnaugh. c) Dibuje el circuito equivalente simplificado usando puertas AND. d) Dibuje el circuito equivalente simplificado usando puertas ORs y NOTs.

Solución: a) Mapa de Karnaugh: Cuadrícula de 4x4 variables WXWX e YZYZ. Únicamente tienen '1' las casillas 11101110 y 11111111, formando una agrupación de dos unos adyacentes correspondiente al término W⋅X⋅YW \cdot X \cdot Y. c) Circuito con AND: Una puerta AND de 3 entradas (o dos puertas AND de 2 entradas en cascada) con entradas WW, XX e YY. d) Circuito con OR y NOT: Aplicando las leyes de De Morgan, F=W⋅X⋅Y=W‾+X‾+Y‾‾F = W \cdot X \cdot Y = \overline{\overline{W} + \overline{X} + \overline{Y}}. Se niegan las entradas W,X,YW, X, Y con inversores NOT y se introducen a una puerta NOR de 3 entradas (o puerta OR seguida de NOT).

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