Las compuertas lógicas son configuraciones electrónicas, básicamente construidas por medio de transistores, pero que tienen como principal característica que se genera un valor de salida en respuesta a una operación booleana que se realiza con las entradas de la compuerta. Tanto las entradas como la salida están definidas solamente por valores binarios donde de forma estándar el 0 lógico le corresponde a 0 volts y 1 lógico le corresponde a 5 volts.

Las compuertas lógicas son los bloques fundamentales de la electrónica digital. Son dispositivos electrónicos que realizan operaciones lógicas básicas con señales binarias, es decir, con valores de 0 o 1. Estas operaciones se utilizan para construir circuitos digitales más complejos, como CPUs, memorias y dispositivos de almacenamiento.

Principalmente, Gottfried Leibniz perfeccionó la idea de un sistema binario. También propuso en el año 1705 que se pueden combinar los principios aritméticos y lógicos utilizando el sistema numérico binario. Más tarde, en el año 1854, George Boole descubrió el concepto de álgebra de Boole que hace la forma consistente de comparar números para construir decisiones. Luego publicó su trabajo en el libro titulado "investigación de las leyes del pensamiento" en las que se basan las teorías matemáticas de la lógica y las probabilidades. Quería mostrar cómo la matemática puede representar el razonamiento humano.

Más tarde, en 1886, Charles Peirce describió el concepto de funcionamiento lógico en el circuito de conmutación eléctrica. Más tarde, las válvulas Fleming se utilizaron como compuertas lógicas y los relés fueron sustituidos por tubos de vacío en 1907. En 1954, Walther Bothe recibió el Premio Nobel de la Física por la invención de la primera compuerta electrónica AND moderna en el año 1924. Claude Shannon citó entonces la noción de álgebra de Boole en 1937 para el diseño de circuitos de conmutación. Aun así, la investigación y el análisis prevalecen para el desarrollo de compuertas lógicas moleculares.

Se puede incluir la compuerta AND en la lista de compuertas lógicas primarias porque a partir de ella se pueden realizar algunas de las próximas compuertas lógicas como la NAND. Realiza la multiplicación o la operación Punto (.) en las entradas lógicas. Como se puede ver A y B son las dos entradas alimentadas a los terminales y O se mantiene como la salida. Cuando se observa cuidadosamente la tabla de verdad de la compuerta AND, la salida es verdadero (1) sólo cuando ambas entradas son verdaderas, en otros casos, la salida es falso (0).

02. Compuerta OR

La compuerta OR es una compuerta esencial a diferencia de la AND, ya que a partir de ella se pueden realizar XOR y XNOR. La compuerta OR realiza una simple operación de suma o "+" con las entradas. La salida es falsa o 0 sólo cuando ambas entradas son 0, y para el resto de los casos, la salida es verdadero o 1.

La compuerta AND seguida de una compuerta NOT es el concepto real de la compuerta lógica NAND, una de las compuertas universales. Cuando se invierte la salida de la compuerta AND, la resultante es la salida obtenida en el otro terminal. Mira la siguiente tabla de verdad para entender mejor la operación NAND.

NOR es la combinación o inversión de la compuerta lógica OR y es también una compuerta lógica universal. Cuando cualquiera de las entradas es verdadero, la salida es falso o 0.

La compuerta XNOR o NOR exclusiva basa su funcionamiento en la compuerta NOR. Cuando hay una inversión en la puerta NOR, se obtiene la puerta XNOR. La salida es justo lo contrario a la compuerta XOR. Si una y solo una de las entradas es verdadera, la salida es falso o 0.