En 1854, el matemático británico George Boole, a través de la obra titulada An Investigation of the Laws of Thought, presentó un sistema matemático de análisis lógico conocido como álgebra de Boole. En el inicio de la era de la electrónica, todos los problemas eran resueltos por sistemas analógicos. Sólo en 1938, el ingeniero americano Claude Elwood Shannon utilizó las teorías del álgebra de Boole para la solución de problemas de circuitos de telefonía con relés, habiendo publicado un trabajo denominado Symbolic Analysis of Relay and Switching, prácticamente introduciendo en el área tecnológica el campo de la electrónica digital. Esta rama de la electrónica emplea en sus sistemas un pequeño grupo de circuitos básicos padronizados que conocemos como Puertas Lógicas.
Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de integración integrados en un chip.
Podemos dividir las puertas lógicas en dos tipos, de lógica directa o negada, teniendo cada una distintos subtipos de puertas:
Respecto a las puertas de lógica directa tenemos:
Puerta SÍ
La puerta lógica SÍ, realiza la función booleana igualdad. En la práctica se suele utilizar como amplificador de corriente o como seguidor de tensión, para adaptar impedancias (buffer en inglés).
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta SÍ es F=A
Puerta AND
La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND, realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·)La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=A*B.
Puerta OR
La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR , realiza la operación de suma lógica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=A+B.
Puerta XOR
La puerta lógica XOR, tiene como símbolo es el mas (+) inscrito en un círculo. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=A'B+AB'.
En lo que a lógica negada se refiere, encontramos:
Puerta NOT
La puerta lógica NOT realiza la función booleana de negación de una variable lógica. Una variable lógica A a la cual se le aplica la negación se pronuncia como "A negada".
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=A'.
Puerta NAND
La puerta lógica NAND, realiza la operación de producto lógico negado.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=(AB)'.
Puerta NOR
La puerta lógica NOR, realiza la operación de suma lógica negada.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=(A+B)'.
Puerta XNOR
La puerta lógica equivalencia tiene como símbolo es un punto (·) inscrito en un círculo. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta es F=AB+A'B'.
La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores, actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPUes una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.
