¿Cómo decide una computadora?
Hasta ahora, con 0 y 1, guardamos números y letras. Pero una computadora no solo guarda cosas. Juzga: sí o no. Déjame mostrarte dónde empieza ese juicio.
Dos entradas, una salida
Todo juicio que hace una computadora
empieza en una pieza diminuta.
Se llama compuerta lógica.
Toma dos interruptores como entrada,
y por una regla fija
saca un solo encendido o apagado.
Prueba las tres compuertas básicas
con tus propias manos.
Enciende y apaga los interruptores.
Lo que acabas de tocar
es la unidad de juicio más pequeña
que forma una computadora.
Cada una de estas piecitas
cambia encendido y apagado
por una regla fija.
Y, o, no
Las tres compuertas tienen distinto carácter.
AND es exigente.
Solo se enciende si ambas están encendidas.
OR es generosa.
Con una encendida ya se enciende.
NOT es la contraria.
Da vuelta lo que entra.
AND · y
Como un dispositivo de seguridad que se activa solo si agarras las dos manijas a la vez, se enciende solo si ambas están encendidas.
OR · o
Como entrar con que esté abierta la puerta de adelante o la de atrás, con una encendida ya se enciende.
NOT · no
Una contraria que se apaga al apretarla y se enciende al soltarla. Da vuelta la señal que entra.
El carácter de las tres compuertas.
Eso es todo, solo estas tres.
Por sorprendente que parezca,
todo juicio que hace cualquier computadora
se construye mezclando estas tres.
Pon los casos en una tabla
La regla de una compuerta
se resume claro en una tabla.
Como las entradas son dos, encendido y apagado,
hay exactamente cuatro casos.
Para cada caso, cuál es la salida,
queda anotado.
Esto se llama tabla de verdad.
| Entrada A | Entrada B | Salida |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
La tabla de verdad de la compuerta AND.
Con una mirada a la tabla queda claro.
AND, solo en la última fila,
solo cuando ambas están encendidas,
la salida se enciende.
Hasta los juicios que parecían complejos
se reducen a unas pocas tablas así.
Encadena compuertas y se vuelven más listas
Una compuerta es simple,
pero encadena varias
y puedes construir juicios mucho más complejos.
Por ejemplo, un juicio que se enciende
"solo cuando las dos entradas difieren."
Una sola compuerta no puede,
pero unas cuantas encadenadas sí.
Una combinación que se enciende solo cuando difieren.
Apila compuertas simples así,
pieza por pieza,
y sumas números,
recuerdas valores,
y al final tienes una CPU.
La próxima vez, con estas mismas compuertas,
construiremos una máquina que suma.