Circuitos Combinacionales Expresiones booleanas Tablas de Verdad Simplificación Algebra de Boole Simplificación Mapas de Karnaugh 2
Tablas de Verdad 3
Algebra de Boole 4
Simplificación con MK 5
Mapas de Karnaugh 6 Maurice Karnaugh , ( nacido el 4 de octubre de 1924 en la ciudad de Nueva York ) físico y matemático . Un mapa de Karnaugh proporciona un método sistemático de simplificación de expresiones booleanas y, si se aplica adecuadamente , genera las expresiones suma de productos y producto de sumas más simples posibles ,
MK 2 variables 7
Determinación de POS SOP mínimos a partir de MK 8
Determinación de POS SOP mínimos a partir de MK 9
Sistema de suministro automático de solución intravenosa (IV) en unidad de hospitalización Se desea implementar un circuito automático de control que active una bomba peristáltica para suministrar solución intravenosa a un paciente , solo bajo ciertas condiciones clínicas y operativas . El sistema busca garantizar eficiencia y seguridad evitando errores como la administración sin fluido o en condiciones inapropiadas . 10 Entradas del sistema : • H ( Hidratación del paciente ): Señal que indica si el paciente presenta signos de deshidratación . H = 1: Paciente deshidratado ( requiere hidratación ) H = 0: Hidratación adecuada • R ( Restricción médica ): Señal que indica si existen restricciones para administrar líquidos . R = 1: Hay restricción ( por condición médica , como insuficiencia renal) R = 0: No hay restricciones • N ( Horario nocturno ): Señal que indica si es horario nocturno . N = 1: Es de día N = 0: Es de noche • V ( Volumen de solución disponible): Señal que indica si la bolsa de solución IV está vacía . V = 1: Bolsa vacía V = 0: Bolsa con solución Salida del sistema : • B (Bomba): Acciona o no la bomba de infusión . B = 1: Activa la bomba B = 0: No activa la bomba
Condiciones 1. Condición de seguridad : La bomba no debe activarse si la bolsa está vacía ( V = 1 ) para evitar daños al sistema y riesgos para el paciente . 2. Condición de necesidad clínica : La bomba solo se activa si el paciente está deshidratado ( H = 1 ), siempre que no existan restricciones . 3. Restricción médica ( por insuficiencia renal u otra causa): Si hay restricciones ( R = 1 ), solo se puede hidratar durante la noche ( N = 0 ), para evitar sobrecarga diurna . 4. En condiciones normales (sin restricciones ): Si no hay restricciones médicas ( R = 0 ), se puede hidratar de día y noche , siempre que H = 1 y V = 0 . 11
Riego Automático 12
Simplificación con MK 13
Alarma médica Se desea implementar un sistema de control digital que active automáticamente una alarma médica en una unidad de hospitalización cuando se detecten combinaciones críticas de signos vitales alterados . Este sistema debe apoyar al personal clínico , evitando alarmas innecesarias y enfocándose solo en situaciones relevantes.La lógica debe considerar tanto las combinaciones de variables clínicas como algunas excepciones clínicas incompatibles o improbables , para garantizar precisión y evitar falsas alarmas . 14 • C: Indica si la frecuencia cardíaca está fuera del rango normal. C = 1: Frecuencia cardíaca anormal ( taquicardia o bradicardia ) C = 0: Frecuencia normal • T: Indica si la temperatura corporal está alterada . T = 1: Fiebre o hipotermia T = 0: Temperatura normal • S: Indica si hay hipoxemia (SpO₂ < 90%). S = 1: Saturación baja S = 0: Saturación normal • P: Indica si la presión arterial está fuera del rango fisiológico . P = 1: Presión anormal P = 0: Presión normal A ( Alarma ): A = 1: Activar alarma médica A = 0: No activar alarma
Condiciones del sistema Regla 1 ( Condición crítica directa ): Si C = 1 y S = 1 , se activa la alarma , ya que esta combinación puede indicar un riesgo cardiopulmonar inmediato . Regla 2 ( Condición sistémica ): Si tres o más de las variables de entrada están activadas (valor 1), se activa la alarma por riesgo multisistémico . Regla 3 ( Presión aislada ): Si solo P = 1 y las demás variables están normales ( C = T = S = 0 ), no se activa la alarma , ya que puede ser un cambio transitorio . Regla 4 ( Condición leve ): Si solamente una de las variables está alterada (solo un 1 entre las entradas), no se activa la alarma , para evitar falsas alarmas . Regla 5 Si hay fiebre ( T = 1 ) y saturación baja ( S = 1 ), pero la frecuencia cardíaca está normal ( C = 0 ), no se activa la alarma . Esta situación se considera inconsistente clínicamente , ya que normalmente una alteración térmica y de oxigenación debería reflejarse también en la frecuencia cardíaca . Podría indicar una falla en la lectura de sensores o una condición no crítica . 15
16 L V S F BT 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 1 1 X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 1 1 1 X LV - - - SF 00 01 11 10 00 01 11 10
Ejemplo 17
Referencia Bibliográfica Floyd, T. (2006). Digital fundamentals (9th ed., pp. 4-63). Madrid: PEARSON EDUCACION S.A 18