La lógica negativa es necesaria en el diseño de circuitos digitales para proporcionar flexibilidad en cómo se interpretan los niveles lógicos y optimizar ciertos tipos de configuraciones de circuitos. En lógica negativa, un «1» lógico está representado por un nivel de voltaje más bajo, mientras que un «0» lógico está representado por un nivel de voltaje más alto. Este enfoque puede simplificar el diseño de ciertos circuitos, reducir el consumo de energía y mejorar los márgenes de ruido en escenarios específicos.
La lógica negativa es especialmente útil en entornos donde es más fácil bajar las señales que subirlas, como en los circuitos de lógica transistor-transistor (TTL).
Necesitamos lógica tanto positiva como negativa para dar cabida a diversos requisitos y limitaciones de diseño en la electrónica digital. La lógica positiva, donde un «1» lógico es un voltaje más alto y un «0» lógico es un voltaje más bajo, es intuitiva y sencilla para muchas aplicaciones.
La lógica negativa, por el contrario, puede ofrecer ventajas en determinados contextos, como la inversión de circuitos o cuando es más eficiente utilizar resistencias pull-down en lugar de pull-up.
La disponibilidad de ambos tipos de lógica permite a los diseñadores elegir la convención de nivel lógico más adecuada para su aplicación específica, lo que garantiza un rendimiento y una eficiencia óptimos.
La lógica negativa se utiliza en una variedad de aplicaciones donde simplifica el diseño de circuitos o mejora el rendimiento.
Se encuentra comúnmente en situaciones donde las señales activas bajas son ventajosas, como en circuitos de memoria, sistemas de control y algunos protocolos de comunicación. Por ejemplo, en muchos circuitos integrados (CI), las señales de control como la selección o el restablecimiento de chip están activas en nivel bajo, lo que significa que el circuito se activa cuando la señal es baja.
Esta convención puede reducir el consumo de energía y el ruido, ya que los niveles bajos generalmente indican que se está utilizando menos energía y es menos probable que ciertos tipos de ruido desencadenen un cambio de señal no deseado.
La lógica verdadera negativa es un sistema lógico donde el estado lógico «verdadero» (1) está representado por un nivel de voltaje bajo y el estado lógico «falso» (0) está representado por un nivel de voltaje alto.
Esto es lo contrario de la lógica verdadera positiva, donde un «verdadero» lógico es alto y un «falso» lógico es bajo. La lógica verdadera negativa se utiliza a menudo para describir sistemas y señales en los que esta inversión es beneficiosa para el diseño o la funcionalidad general, como en tipos específicos de compuertas, flip-flops y otros circuitos digitales.
Una puerta AND de lógica negativa es equivalente a una puerta OR de lógica positiva.
Esta equivalencia surge debido a las leyes de De Morgan, que establecen que la negación de una conjunción equivale a la disyunción de las negaciones. En lógica negativa, una puerta Y con entradas activas bajas se comporta como una puerta O con entradas activas altas en lógica positiva. Por lo tanto, una puerta Y en lógica negativa se puede convertir directamente en una puerta O en lógica positiva interpretando los niveles lógicos de manera diferente.
Esta relación permite a los diseñadores cambiar entre convenciones lógicas según las necesidades del circuito.