La Compuerta Lógica XOR

1. Introducción

En esta sesión exploraremos la compuerta XOR (OR exclusiva), una de las compuertas lógicas más interesantes y útiles en la electrónica digital. A diferencia de las compuertas básicas, la XOR tiene un comportamiento específico que la hace ideal para operaciones de comparación y suma binaria.

2. Símbolo Esquemático y Representación

La compuerta XOR se distingue por las siguientes características visuales y matemáticas:

• Diseño Visual: Es muy similar a la compuerta OR, con su característica forma curva en la salida, pero se diferencia por tener una franja curva adicional en el lado de las entradas (A y B).

• Álgebra Booleana: Matemáticamente, la operación XOR se representa con el símbolo de suma dentro de un círculo: $A \oplus B$.

3. Tabla de Verdad

El funcionamiento lógico de la XOR se rige por la igualdad o diferencia de sus entradas:

• Entradas Iguales $\rightarrow$ Salida 0: Si ambas entradas son 0 o ambas son 1, la salida será baja (0).

• Entradas Diferentes $\rightarrow$ Salida 1: La salida será alta (1) únicamente cuando las entradas sean distintas (por ejemplo, 1 y 0).

4. Estructura del Chip (74HC86)

Para implementar esta lógica en un circuito físico, utilizamos el chip 74HC86.

• Alimentación:

  • Pin 14: Conexión a voltaje positivo ($V_{CC}$).

  • Pin 7: Conexión a tierra o negativo (GND).

• Configuración Interna: El chip contiene cuatro compuertas XOR independientes. Por ejemplo, para la primera compuerta, los pines 1 y 2 son las entradas y el pin 3 es la salida.

5. Simulación Práctica (Tinkercad)

A través de una simulación, podemos verificar el comportamiento real del componente:

• Estado de Reposo: Con ambas entradas en bajo (0), el LED indicador permanece apagado.

• Activación: Al cambiar uno de los interruptores a «ON» (dejando las entradas diferentes), el LED se ilumina, confirmando una salida lógica alta.

• Ambas en Alto: Si se activan ambos interruptores simultáneamente (entradas iguales en 1), el LED se apaga nuevamente.