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La electrónica digital trabaja con señales binarias (dos niveles, « 0 » y « 1 ») y constituye el lenguaje de los ordenadores, los microcontroladores y todos los automatismos modernos. Este tema recorre el álgebra de Boole y las puertas lógicas, la obtención de funciones a partir de tablas de verdad, su simplificación mediante teoremas y mapas de Karnaugh, el diseño de circuitos combinacionales (codificadores, multiplexores, comparadores y sumadores) y una introducción a los circuitos secuenciales (biestables y registros). Es un saber básico evaluable de la materia de modalidad « Tecnología e Ingeniería » (2.º de Bachillerato, LOMLOE) y aparece con regularidad en la fase de acceso de la Selectividad / PAU.
4seccionesca. 22min de lectura2competenciasNivelBásico 1 · Estándar 2 · Profundización 1Revisado · 06/2026
nivel básico
Como contenido común de la materia se exige manejar el álgebra de Boole, construir la tabla de verdad de una función, obtener su forma canónica y dibujar el circuito de puertas correspondiente.
nivel avanzado
La profundización de modalidad añade la simplificación sistemática con mapas de Karnaugh (incluidas las indiferencias), el diseño de bloques combinacionales completos (MUX, sumadores, comparadores) y el análisis de circuitos secuenciales con biestables y su simulación.
Lesetiefe: En profundidad
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Símbolos normalizados y tablas de verdad de las puertas lógicas básicas
Elementos absorbentes
Sumar 1 a cualquier variable da 1; multiplicar por 0 da 0. Son atajos básicos para simplificar.
Leyes de absorción
Permiten eliminar términos redundantes sin recurrir a la tabla de verdad.
Leyes de De Morgan
Al negar una suma se obtiene el producto de las negadas, y al negar un producto, la suma de las negadas. Son la base para convertir cualquier circuito a puertas NAND o NOR.
Un sistema tiene dos entradas, a y b, y una salida S que vale 1 cuando a = 1, independientemente del valor de b, y también cuando a = 0 y b = 1. Construye su tabla de verdad, obtén la función canónica como suma de productos y simplifícala con el álgebra de Boole.
Con dos variables hay 2^2 = 4 filas. Salidas: (a=0,b=0)→0; (a=0,b=1)→1; (a=1,b=0)→1; (a=1,b=1)→1.
Se suma un mintérmino por cada fila cuya salida es 1.
Se saca factor común 'a' y se aplica el complemento.
Queda S = a-bar·b + a; por absorción, a + a-bar·b = a + b.
Resultado: La función se reduce a S = a + b, es decir, una simple puerta OR: el circuito de tres términos se implementa con una única puerta de dos entradas.
Errores frecuentes
Repaso activo
Una alarma debe sonar (salida S = 1) cuando esté activada (variable A = 1) y, además, se detecte intrusión por una puerta (P = 1) o por una ventana (V = 1). Construye la tabla de verdad de S(A, P, V), escribe su función lógica en forma de suma de productos, simplifícala con las propiedades del álgebra de Boole y dibuja el circuito de puertas resultante.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
Mapa de Karnaugh de 4 variables con dos agrupaciones marcadas
Fundamento de una agrupación de 2
Agrupar dos casillas adyacentes elimina la variable que cambia entre ellas (aquí, b): es la base algebraica de cada agrupación del mapa de Karnaugh.
Simplifica mediante un mapa de Karnaugh la función F(a, b, c) cuya tabla de verdad da salida 1 en las combinaciones (a,b,c) = 000, 001, 010, 011 y 101. Obtén la función mínima en suma de productos.
Mapa de 8 casillas, columnas (bc) en Gray 00,01,11,10 y filas (a) 0,1. Hay unos en: fila a=0 las cuatro casillas (000,001,011,010) y en la fila a=1 la casilla 101 (b=0, c=1).
Toda la fila a=0 son cuatro unos adyacentes: una agrupación de 4. Como en ella solo se mantiene a=0, el término es a-barra.
El uno aislado en 101 (a=1,b=0,c=1) es adyacente al 001 (a=0,b=0,c=1). En esa pareja se mantienen b=0 y c=1, y cambia a; el término es b-barra·c.
La función mínima es la suma de los términos de cada agrupación.
Resultado: F = a-barra + b-barra·c. La función original de cinco mintérminos se implementa con un inversor, una puerta AND de dos entradas y una puerta OR de dos entradas.
Errores frecuentes
Repaso activo
Dada la función de tres variables F(a, b, c) que vale 1 en las combinaciones (a,b,c) = 000, 010, 100, 101 y 110, represéntala en un mapa de Karnaugh de 8 casillas, agrupa los unos en bloques de tamaño potencia de 2 lo mayores posible y escribe la función mínima en suma de productos.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Currículo de Bachillerato (LOMLOE) — materias y saberes básicos (Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob)
Semisumador: tabla de verdad y circuito con puertas XOR y AND
Semisumador (half-adder)
La suma S de dos bits es la O exclusiva y el acarreo C es el producto lógico (AND). El símbolo ⊕ representa la XOR.
Sumador completo (full-adder)
Suma tres bits (a, b y el acarreo de entrada Cin); genera la suma S y el acarreo de salida Cout, que se conecta al siguiente sumador.
Diseña un circuito combinacional con una salida G que valga 1 cuando dos bits de entrada, a y b, sean iguales (es decir, a = b), y 0 cuando sean distintos. Obtén la tabla de verdad, la función y la puerta que lo implementa.
G = 1 cuando a y b coinciden: (0,0)→1; (0,1)→0; (1,0)→0; (1,1)→1.
Se suman los mintérminos de las filas con salida 1 (00 y 11).
Esa expresión es exactamente la O exclusiva negada (XNOR): vale 1 cuando las entradas son iguales.
Se implementa con una única puerta XNOR de dos entradas (o una XOR seguida de un inversor).
Resultado: G = a-barra·b-barra + a·b = XNOR(a, b). El comparador de igualdad de un bit es, por tanto, una sola puerta XNOR; para comparar números de varios bits se aplica una XNOR a cada par de bits y se conectan todas a una puerta AND.
Errores frecuentes
Repaso activo
Diseña el circuito combinacional de un semáforo simplificado de una salida L (la luz de aviso) que se enciende cuando es de noche (N = 1) y, además, hay un coche esperando (C = 1) o el modo manual está activo (M = 1). Escribe la tabla de verdad de L(N, C, M), simplifica la función e indica las puertas necesarias para construirla.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
Cronograma de un biestable D respecto a la señal de reloj
Ecuación característica del biestable D
Tras cada flanco activo de reloj, la nueva salida Q (estado n+1) toma el valor presente en la entrada D. Por eso almacena un bit.
Ecuación característica del biestable J-K
Con J=K=0 mantiene el estado; J=1,K=0 pone a 1; J=0,K=1 pone a 0; y con J=K=1 conmuta (Q pasa a su valor opuesto), modo usado en contadores.
Un biestable J-K tiene sus dos entradas fijadas a J = 1 y K = 1, y recibe una serie de pulsos de reloj. Partiendo de Q = 0, determina el valor de la salida Q tras cada uno de los cuatro primeros flancos y explica qué función realiza este montaje.
Con J=K=1, la ecuación Q(n+1) = J·Q-barra + K-barra·Q se reduce a Q(n+1) = Q-barra: la salida se invierte en cada flanco.
Estado inicial Q = 0 → tras el flanco, Q pasa a su opuesto: Q = 1.
Q = 1 → Q = 0.
Q = 0 → Q = 1 (flanco 3); Q = 1 → Q = 0 (flanco 4). La secuencia es 1, 0, 1, 0.
Resultado: La salida sigue la secuencia 0 → 1 → 0 → 1 → 0: el biestable conmuta en cada pulso. Como Q cambia una vez cada dos pulsos de reloj, su frecuencia es la mitad de la del reloj; por eso un J-K en modo toggle actúa como divisor de frecuencia por 2 y es la celda básica de un contador binario.
Errores frecuentes
Repaso activo
Un biestable D recibe una señal de reloj y, en su entrada D, la secuencia de valores 1, 0, 0, 1, 1 (un valor por cada flanco activo, partiendo de Q = 0). Dibuja el cronograma de la salida Q indicando su valor tras cada flanco de reloj y razona por qué un biestable D se comporta como una celda de memoria de un bit.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Currículo de Bachillerato (LOMLOE) — materias y saberes básicos (Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob)
Referencias y fuentes
Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE)
Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob