Hoja de ruta de lógica digital: de las puertas a una CPU en 30 días

Resumen: Treinta días y cuatro semanas trazan un camino estructurado desde tu primera puerta AND hasta una CPU que hayas cableado. Cada día combina un artículo (teoría) con una plantilla interactiva (práctica). Dedica una hora diaria y al día 30 podrás recorrer un ordenador ciclo a ciclo.

La lógica digital se vuelve más difícil cuando el álgebra y los circuitos se enseñan por separado. El álgebra sin un circuito puede parecer abstracta; un esquema de CPU sin soltura a nivel de puertas puede convertirse en un ejercicio de copiar cables. Esta hoja de ruta mantiene ambas perspectivas unidas para que cada expresión booleana tenga un circuito y cada circuito tenga una razón.

El plan organiza 30 sesiones de estudio en cuatro semanas temáticas y empareja una lectura centrada con un ejercicio de simulador. Considera una hora al día como un ritmo sugerido, no como una promesa: repite una sesión cuando aún no puedas predecir el comportamiento del circuito antes de ejecutarlo.

Puedes usarla como plan de autoestudio, programa para una asignatura universitaria de 4 créditos, guía de preparación para una entrevista de hardware o índice de referencia cuando surja un tema concreto en el trabajo. Guarda la página, recórrela y el campo de la lógica digital dejará de parecer intimidante.

¿Para quién es esta hoja de ruta?

Si eres estudiante de informática y te han dicho que el hardware son «solo capas de abstracción», pero quieres ver la capa inferior, esto es para ti. Si eres ingeniero de software y trabajas con sistemas de bajo nivel —sistemas embebidos, kernels, compiladores o rendimiento— y tienes un modelo mental impreciso de lo que hay realmente en el silicio, esto es para ti. Si eres aficionado, has visto mil vídeos sobre «cómo funciona una CPU» y quieres construir una de verdad, esto también es para ti.

Los únicos prerrequisitos son conocer los números binarios (los repasaremos en la semana 1), álgebra básica y paciencia para dedicar aproximadamente una hora al día durante cuatro semanas. Necesitarás un navegador; nada más. Cada plantilla enlaza con DigiSim.io, que funciona en el navegador sin instalación.

Cómo está estructurada la hoja de ruta

Semana 1   Días  1- 7   Puertas y fundamentos booleanos
Semana 2   Días  8-14   Circuitos combinacionales
Semana 3   Días 15-21   Lógica secuencial
Semana 4   Días 22-28   Aritmética y memoria
Final      Días 29-30   Integración en una CPU

Cada día tiene la misma estructura:

• Objetivo — una o dos frases que nombran la habilidad que adquirirás ese día.
• Lee — una entrada concreta del blog que enseña la teoría.
• Construye — una plantilla concreta del simulador que te proporciona práctica directa.

Dedica aproximadamente 20 minutos a leer y 40 a construir. La construcción es donde se consolida el aprendizaje. Saltarse la construcción es la razón más habitual por la que quienes estudian por su cuenta no retienen la lógica digital.

Semana 1 — Puertas y fundamentos booleanos

No puedes entender una CPU sin entender primero sus piezas más pequeñas. La semana 1 desarrolla soltura a nivel de puertas: cada primitiva booleana, las tablas de verdad, los símbolos y cómo se combinan en expresiones. Al terminar el domingo deberías poder mirar una expresión booleana y predecir el circuito, y mirar un circuito y predecir la tabla de verdad.

Día 1 — Bienvenido a la lógica digital

Objetivo: entender qué es una señal digital y qué hace una puerta lógica a nivel físico.

Lee: Lógica digital 101: tus primeros pasos con puertas AND, OR y NOT

Construye: Demostración básica de interruptor y luz: acciona un interruptor y se enciende una luz. Es el circuito digital más pequeño posible y donde comienza el linaje de todo microprocesador.

Día 2 — La puerta AND

Objetivo: interiorizar la tabla de verdad AND y reconocer dónde aparece la lógica de tipo AND.

Lee: La puerta AND: fundamento de la lógica digital y la toma de decisiones

Construye: Sistema de seguridad con puerta AND: una puerta que solo se abre si se cumplen dos condiciones. Después explora la referencia del componente AND.

Día 3 — Las puertas OR y NOT

Objetivo: completar el trío de operadores booleanos universales y ver cómo OR y NOT se combinan con AND.

Lee: La puerta OR: el voto democrático de la lógica digital y después La humilde puerta NOT.

Construye: Sistema de alarma con puerta OR: una alarma que se activa si cualquier sensor detecta algo. Las primitivas OR y NOT son tus referencias de componentes del día.

Día 4 — La familia exclusiva: XOR y XNOR

Objetivo: entender la diferencia entre OR y XOR y por qué la lógica exclusiva aparece en las pruebas de igualdad y la suma.

Lee: La puerta XOR: dominar la lógica de la diferencia y después La puerta XNOR: campeona de la igualdad. Combínalo con XOR frente a XNOR: la diferencia crítica en la detección de errores para conocer la motivación práctica.

Construye: explora la referencia del componente XOR y la referencia del componente XNOR. Conecta dos interruptores a un XOR y observa la salida.

Día 5 — NAND y NOR: las puertas universales

Objetivo: entender por qué NAND por sí sola (o NOR por sí sola) es funcionalmente completa y qué significa eso para la fabricación de chips.

Lee: La puerta NAND: el único bloque de construcción de toda la lógica digital y después La heroína olvidada: cómo la puerta NOR construyó el Apollo.

Construye: construye una puerta AND usando solo puertas NAND. Tus referencias son las primitivas NAND y NOR. Después consulta la referencia de tablas de verdad de puertas lógicas y verifica tu construcción.

Día 6 — Álgebra booleana y leyes de De Morgan

Objetivo: manipular expresiones booleanas algebraicamente y usar las leyes de De Morgan para simplificar circuitos.

Lee: Dominar el álgebra booleana: fundamento del diseño de circuitos digitales y después Dominar las leyes de De Morgan.

Construye: toma una expresión de 3 variables como $F = A \cdot B + \overline{A} \cdot C$, dibuja el circuito, transfórmalo usando De Morgan y verifica que ambos circuitos produzcan la misma salida. El componente buffer y nuestro artículo sobre por qué existen los buffers cierran el recorrido a nivel de puertas.

Día 7 — Símbolos, puertas de múltiples entradas e historia del binario

Objetivo: leer diagramas de circuitos en notación ANSI e IEC, manejar con soltura puertas de múltiples entradas y apreciar de dónde procede el sistema binario.

Lee: Descifrar la lógica digital: símbolos ANSI frente a IEC y después Más allá de dos entradas: dominar las puertas lógicas de múltiples entradas. Termina la semana con el magnífico desvío El viaje de 3500 años del sistema binario.

Construye: dibuja la misma función de 4 entradas en notación ANSI e IEC en el simulador. Asegúrate de poder cambiar de una a otra con soltura.

Semana 2 — Circuitos combinacionales

La semana 2 te lleva de las puertas individuales a circuitos completos cuyas salidas son funciones puras de sus entradas. Al terminar el domingo deberías poder tomar una expresión booleana, simplificarla con un mapa de Karnaugh y diseñar una implementación combinacional rápida usando las primitivas adecuadas: multiplexores, decodificadores, codificadores y buffers.

Día 8 — Suma de productos

Objetivo: convertir cualquier tabla de verdad en una expresión de suma de productos y un circuito AND-OR.

Lee: Dominar la suma de productos (SOP).

Construye: elige cualquier función de 3 variables e impleméntala en forma SOP. Compara el número de puertas con la forma canónica (sin simplificar).

Día 9 — Producto de sumas y formas duales

Objetivo: entender la representación dual, cuándo es preferible POS a SOP y cómo convertir una en otra.

Lee: Más allá de la suma de productos: dominar el producto de sumas.

Construye: vuelve a implementar en forma POS la función de ayer y verifica que la tabla de verdad sea idéntica. Anota la diferencia en el número de puertas.

Día 10 — Mapas de Karnaugh

Objetivo: usar un mapa de Karnaugh para encontrar las implementaciones SOP y POS mínimas de cualquier función de 4 variables.

Lee: Visualizar la lógica: dominar los mapas de Karnaugh.

Construye: toma la función $F(A,B,C,D) = \sum m(0,1,2,5,6,7,8,9,10,14)$, dibuja su mapa de Karnaugh y encuentra la cobertura mínima. Después constrúyela.

Día 11 — Condiciones indiferentes

Objetivo: usar condiciones indiferentes para encontrar circuitos mínimos para las entradas que te interesan.

Lee: Condiciones indiferentes en mapas de Karnaugh.

Construye: añade tres condiciones indiferentes a la función del día 10 y vuelve a minimizarla. El número de puertas normalmente se reduce de forma apreciable.

Día 12 — Multiplexores y demultiplexores

Objetivo: entender el mux como un encaminador de cables programable y el demux como su inverso.

Lee: Multiplexores (MUX) al descubierto y después Tutorial de demultiplexores: 1 a 4 y 1 a 8.

Construye: usa un multiplexor de 4 a 1 para implementar una función arbitraria de 2 variables (el mux es un bloque combinacional universal). Referencias de componentes: MULTIPLEXER, DEMULTIPLEXER.

Día 13 — Decodificadores, codificadores y codificadores de prioridad

Objetivo: construir un controlador de display de 7 segmentos y entender la codificación de prioridad para controladores de interrupciones.

Lee: Decodificadores y codificadores: control de una pantalla de 7 segmentos, después Codificador de prioridad explicado y Decodificador BCD a 7 segmentos.

Construye: conecta un decodificador BCD a 7 segmentos para mostrar los dígitos del 0 al 9. Referencias de componentes: DECODER, ENCODER.

Día 14 — Buffers triestado y arbitraje de bus

Objetivo: entender el tercer estado —alta impedancia— y cómo son posibles físicamente los buses compartidos.

Lee: La heroína olvidada: por qué los buffers digitales son esenciales y después Buffers triestado y arbitraje de bus.

Construye: conecta dos registros a un bus compartido de 4 bits mediante buffers triestado. Tu referencia es el componente TRI_STATE_BUFFER. Como extra, lee el artículo sobre hazards en lógica combinacional para conocer los problemas temporales.

Semana 3 — Lógica secuencial

Los circuitos combinacionales no tienen memoria. Los ordenadores reales sí. La semana 3 introduce los elementos de almacenamiento —latches, biestables, registros, contadores y registros de desplazamiento— y la disciplina temporal que los mantiene fiables.

Día 15 — El latch SR

Objetivo: entender la biestabilidad y por qué un latch puede conservar un valor indefinidamente.

Lee: El latch SR: desentrañar el bloque de construcción fundamental.

Construye: Demostración del latch SR. Recorre todas las combinaciones de entrada y observa el estado prohibido. La referencia de componente es la primitiva SR_LATCH.

Día 16 — El latch D

Objetivo: añadir una entrada de datos y una habilitación al latch SR para obtener la memoria sensible a nivel más sencilla.

Lee: Dominar la lógica secuencial: el latch D explicado.

Construye: Latch D básico. Observa la ventana de transparencia: cuando la habilitación está en nivel ALTO, la salida sigue a la entrada; cuando pasa a nivel BAJO, el valor se conserva.

Día 17 — El biestable D

Objetivo: entender la diferencia entre almacenamiento sensible a nivel y activado por flanco, y por qué todos los registros modernos usan el segundo.

Lee: El biestable D: la heroína olvidada de la lógica síncrona.

Construye: Biestable D activado por flanco. Compara su diagrama temporal con el latch D de ayer. La referencia es la primitiva D_FLIP_FLOP.

Día 18 — Biestables JK y T

Objetivo: completar la familia de biestables y entender por qué existe cada variante.

Lee: Biestables SR frente a JK: fundamentos de la lógica secuencial, después El biestable JK: dominar el bloque de construcción universal y después El biestable T: la heroína olvidada del conteo digital.

Construye: Biestable JK maestro-esclavo. Tus referencias son las primitivas JK_FLIP_FLOP y T_FLIP_FLOP.

Día 19 — El reloj y la disciplina temporal

Objetivo: entender los tiempos de setup y hold, el retardo de propagación y la metaestabilidad, la física analógica de la que depende el diseño síncrono.

Lee: El pulso de reloj: por qué los ordenadores necesitan un latido, después El reloj invisible: dominar setup, hold y metaestabilidad, y luego Retardo de propagación: la física que dicta la velocidad digital y sesgo de reloj.

Construye: controla un biestable con el componente de reloj. Acerca progresivamente una transición de datos a un flanco de muestreo y compara qué valor captura el modelo digital. Después calcula por qué el cruce físico equivalente puede volverse metaestable. Un simulador lógico no reproduce la tensión analógica ni el tiempo estadístico de resolución de un nodo metaestable real.

Día 20 — Registros y registros de desplazamiento

Objetivo: combinar biestables en almacenamiento multibit y aprender los cuatro modos de registro de desplazamiento.

Lee: Dominar los registros de desplazamiento: de serie a paralelo y después Modos SISO, SIPO, PISO y PIPO de registros de desplazamiento. Relaciona los registros con carga paralela con el componente de registro de 8 bits.

Construye: Registro de 4 bits con reloj y demostración básica de registro de desplazamiento. Referencias de componentes: REGISTER, SHIFT_REGISTER.

Día 21 — Contadores y máquinas de estados

Objetivo: construir contadores con distintos módulos y entender la diferencia entre Mealy y Moore en las máquinas de estados.

Lee: Contadores y máquinas de estados: control de secuencias digitales, después Dominar la división de frecuencia: de biestables a módulo N, luego El contador Johnson: dominar el anillo retorcido y finalmente Máquinas de estados Mealy frente a Moore para la teoría de FSM.

Construye: Contador binario de 4 bits y después contador ripple asíncrono de 4 bits. Compara su temporización. La referencia es el componente COUNTER.

Semana 4 — Aritmética y memoria

La semana 4 te lleva hasta el umbral de una CPU real. Construirás sumadores, comparadores, una ALU y las primitivas de memoria que almacenan datos e instrucciones. Al terminar el domingo tendrás todos los componentes que necesita una CPU.

Día 22 — Sumador medio y sumador completo

Objetivo: construir el circuito aritmético más pequeño y encadenarlo en un sumador multibit.

Lee: El semisumador: tu primer paso en el diseño de lógica digital y después Semisumador frente a sumador completo.

Construye: Demostración del componente semisumador, después semisumador de 1 bit y luego sumador completo con acarreo. Referencias: HALF_ADDER, FULL_ADDER.

Día 23 — Sumadores ripple-carry y carry-lookahead

Objetivo: entender por qué el acarreo en cascada es lento a gran escala y por qué el carry-lookahead justifica el silicio que requiere.

Lee: Dominar la suma binaria: construir un ripple-carry de 4 bits y después Sumador carry-lookahead: más rápido que ripple-carry.

Construye: conecta cuatro sumadores completos para formar un sumador ripple-carry de 4 bits. Mide la propagación en el peor caso. Usa como referencia los componentes ADDER y ADDER_8BIT.

Día 24 — Complemento a dos y aritmética con signo

Objetivo: entender cómo se realiza la resta mediante una suma y cómo se calculan las banderas de signo y desbordamiento.

Lee: Complemento a dos explicado: aritmética binaria con signo.

Construye: modifica el sumador del día 23 para realizar restas invirtiendo el segundo operando y estableciendo el acarreo de entrada en 1. Verifica que produzca el resultado correcto en complemento a dos para números negativos.

Día 25 — Comparadores

Objetivo: construir comparadores de igualdad y magnitud, y entender dónde se ubican en una CPU.

Lee: Comparador digital explicado: igualdad y magnitud.

Construye: conecta un comparador de igualdad de 4 bits usando XNOR y un árbol AND. La primitiva COMPARATOR es la referencia.

Día 26 — La ALU

Objetivo: combinar un sumador, un comparador y un bloque lógico detrás de un multiplexor para construir una unidad aritmética programable.

Lee: Cómo funciona una ALU: unidad aritmético-lógica a partir de puertas.

Construye: demostración de una ALU de 4 bits y después pasa al sistema de ALU de 8 bits. Referencias: ALU, ALU_8BIT.

Día 27 — Banderas

Objetivo: calcular las banderas Zero, Carry, Sign y Overflow a partir de la salida de la ALU y almacenarlas.

Lee: Registro de banderas de CPU: Carry, Zero, Overflow y Sign.

Construye: plantilla de registro de banderas de CPU. La primitiva FLAGS_REGISTER es la referencia.

Día 28 — Memoria: RAM y ROM

Objetivo: construir memoria direccionable y entender la diferencia entre la RAM volátil y la ROM no volátil.

Lee: RAM frente a ROM: la diferencia esencial, con circuitos.

Construye: sistema básico de memoria RAM y RAM con control de direcciones. Referencias de componentes: RAM, ROM. Como complemento, consulta la publicación sobre endianness para ver cómo se distribuyen los valores de varios bytes.

Días 29-30 — Construye una CPU completa

Ya tienes todos los componentes que necesita una CPU básica. En los dos últimos días los reunirás en un sistema completo.

Día 29 — El ciclo de búsqueda, decodificación y ejecución

Objetivo: seguir una instrucción desde la memoria hasta la ejecución y la escritura del resultado, microoperación por microoperación.

Lee: Visualizar el ciclo de búsqueda, decodificación y ejecución y después el análisis más extenso Cómo funciona un microprocesador: análisis profundo de búsqueda, decodificación y ejecución. Para conocer las piezas móviles: contador de programa, registro de instrucciones y etapa de decodificación.

Construye: plantilla de ejecutor secuencial de instrucciones. Haz pausas entre ciclos y observa cada transferencia entre registros. Referencias de componentes: PROGRAM_COUNTER_8BIT, INSTRUCTION_REGISTER, CONTROL_UNIT, ACCUMULATOR.

Día 30 — Construye tu propia CPU

Objetivo: conectar los componentes de la semana 4 con el contador de programa, el registro de instrucciones y la unidad de control del día 29 para formar una CPU programable y operativa.

Lee: Construir una CPU desde cero en un simulador.

Construye: parte de la plantilla de ejecutor secuencial de instrucciones y modifícala. Añade una instrucción nueva y observa cómo se ejecuta. La primera vez que escribas un programa en tu propio lenguaje ensamblador y veas a tu propia CPU ejecutarlo, todo el esfuerzo de la hoja de ruta cobrará sentido.

Después de 30 días: qué hacer

Treinta días te llevarán hasta una CPU funcional. A partir de ahí puedes avanzar en varias direcciones.

Arquitectura más profunda

Cuando el ciclo básico te resulte intuitivo, la siguiente capa contiene lo que hace rápidas a las CPU modernas: segmentación, cachés, predicción de saltos y ejecución fuera de orden. Nuestro análisis profundo del microprocesador sirve de puente hacia esos temas.

Más aritmética

La multiplicación y la aritmética de coma flotante son mundos propios. Lee el multiplicador de Booth y la coma flotante IEEE 754 para abordar las dos capas siguientes.

Detección y corrección de errores

Los sistemas reales pierden bits. La paridad, los códigos de Hamming y las sumas de comprobación les permiten resistir. Lee Tutorial del bit de paridad y Corrección de errores con códigos de Hamming.

Codificaciones especializadas

El código Gray y BCD aparecen allí donde el binario convencional no basta. Lee Código Gray explicado y Fundamentos de BCD.

Herramientas y metodología

Cuando simules circuitos reales, las herramientas de depuración serán importantes. Lee Usar el osciloscopio para depurar circuitos digitales y consulta la referencia del componente osciloscopio.

Crear lecciones

Si quieres enseñar lo que has aprendido, consulta Insertar un circuito interactivo en tu lección o blog y Lecciones de SimCast: tutoriales de circuitos paso a paso.

Elegir tus herramientas

Si estás decidiendo con qué simulador comprometerte, nuestra comparación de los mejores simuladores de lógica digital de 2026 y el fin de la protoboard muestran por qué la simulación en el navegador debe formar parte permanente de tu kit de aprendizaje. ¿Es tu primer contacto con DigiSim? Tus primeros 5 minutos con DigiSim.io es el punto de entrada más sencillo.

Consejos para seguir la hoja de ruta

Un puñado de hábitos separa a quienes terminan de quienes se quedan atascados.

• Anota lo que aprendas cada día. Una nota de dos frases en un diario es mejor que intentar retenerlo todo mentalmente. Los conceptos se acumulan; debes poder consultar el día 12 cuando el día 23 mencione los multiplexores.
• Construye el circuito antes de leer la publicación. Parece contraintuitivo, pero funciona. Revisa por encima el objetivo, intenta cablear el circuito y después lee la publicación. La explicación calará más porque ya habrás fallado en los puntos adecuados.
• Cuando te atasques, lee la tabla de verdad. Casi toda confusión sobre lógica digital se resuelve en una fila de una tabla de verdad. Nuestra referencia de tablas de verdad de puertas lógicas es el índice.
• Avanza ciclo de reloj a ciclo de reloj. Especialmente desde la semana 3. La tentación de dejar que el simulador se ejecute continuamente es fuerte; resístela. Los circuitos secuenciales solo tienen sentido de un ciclo en un ciclo.
• Vuelve a leer el día anterior antes de empezar el siguiente. Tres minutos de repaso se acumulan.
• No te saltes ningún día. Si la vida se interpone, haz un día de media duración, pero haz algo. Una pausa de dos semanas borrará una semana de impulso.

Un calendario de lecturas para imprimir

Si te ayuda ver todo el currículo de un vistazo:

Qué se complica y cómo superarlo

Una hoja de ruta de 30 días que finge que nada es difícil no sería honesta. Algunos días son sencillos: lees, conectas y entiendes. Otros son precipicios. Saber cuáles son cuáles te permite administrar tus energías.

Los precipicios en los que hemos visto caer a estudiantes:

• Día 6 (álgebra booleana). El álgebra con símbolos parece desconectada de las puertas conectadas por cables. La solución es dibujar siempre el circuito junto al álgebra. Cuando apliques una transformación de De Morgan, vuelve a dibujar el circuito. Esa respuesta visual es la que fija la abstracción.
• Día 10 (mapas de Karnaugh). Los mapas K parecen sudoku. No lo son: son un despliegue bidimensional de la tabla de verdad en el que las celdas adyacentes difieren exactamente en una variable. Compruébalo etiquetando las filas y columnas en orden de código Gray; el resto de la técnica se deduce de ahí.
• Día 17 (biestable D). El salto de sensible al nivel a disparado por flanco. La mayoría de estudiantes lo subestima porque el símbolo es casi igual. El cambio conceptual es enorme: un biestable introduce una discontinuidad temporal. El valor de salida en el instante $t+\epsilon$ depende del valor de entrada en el instante $t-\epsilon$, no del valor en el instante $t$. Dedica aquí tiempo adicional. Pasa el mismo patrón de entrada por un latch D y un biestable D, y compara los diagramas temporales lado a lado.
• Día 19 (disciplina temporal). El setup, el hold y la metastabilidad son el momento en que el diseño digital deja de ser puramente booleano y reconoce su sustrato analógico. La solución es asimilar la publicación sobre el retardo de propagación: cuando aceptas que las puertas necesitan tiempo y que ese tiempo varía, las reglas temporales se vuelven inevitables.
• Día 26 (integración de la ALU). Una ALU funcional tiene decenas de cables. La tentación de copiar el esquema y continuar es fuerte. Resístela. Recorre una operación bit a bit y conservarás el modelo mental. Si te saltas este paso, el día 30 será doloroso.
• Día 30 (el día de integración). Este es el día en que todo se acumula. Si te has saltado una construcción anterior, aquí se hará evidente. La solución es ser inflexible y no saltarse ninguna construcción durante todo el mes.

Los días que son más fáciles de lo que parecen:

• Día 5 (universalidad de NAND/NOR). La demostración es un circuito por puerta. Cuando veas cómo obtener AND a partir de NAND, el resto será mecánico.
• Día 12 (multiplexores). Un mux es un enrutador de cables con una línea de selección. Esa es toda la idea. El truco del «mux como generador de funciones» del día 12 es divertido, pero opcional.
• Días 22-24 (aritmética). Si has llegado a la semana 4, la familia de sumadores se construye siguiendo una receta. Disfruta de los días fáciles; necesitarás la energía más adelante.

Si te descubres queriendo saltarte la construcción de un día, es la señal más clara de que precisamente esa es la parte que no debes omitir. Leer sin construir es la forma de acabar sin saber conectar un circuito que puedes describir con palabras.

Cómo se ve el trabajo terminado al final de cada semana

Cada semana termina con un punto de control. Si no puedes superarlo, repite la semana antes de continuar.

• Final de la semana 1. Dada una tabla de verdad de 4 entradas, puedes escribir una expresión booleana para la salida, dibujar el circuito correspondiente a nivel de puertas y predecir la salida para cualquier entrada. Puedes leer el mismo circuito dibujado con notación ANSI o IEC.
• Final de la semana 2. Dada una función booleana, puedes encontrar una implementación casi mínima usando un mapa de Karnaugh, decidir si SOP o POS resulta más económica y elegir la primitiva adecuada (mux, decodificador, codificador). Puedes conectar desde cero un controlador de pantalla de 7 segmentos.
• Final de la semana 3. Dado un circuito sincronizado por reloj, puedes predecir su forma de onda durante varios ciclos. Puedes construir un contador con cualquier módulo. Puedes explicar por qué existen los tiempos de setup y hold y qué es la metastabilidad.
• Final de la semana 4. Puedes construir una ALU de n bits que admita suma, resta, AND, OR y XOR con una generación correcta de banderas. Puedes conectar una RAM y direccionarla desde un contador.
• Final del día 30. Puedes escribir un programa corto en el conjunto de instrucciones de tu CPU, cargarlo en la RAM, activar el reinicio y observar cómo lo ejecuta tu CPU.

Por qué funciona esta hoja de ruta

Hemos visto a estudiantes llegar al mismo estancamiento en el mismo punto: la semana 3, cuando la lógica secuencial exige de repente una intuición temporal que la lógica combinacional nunca necesitó. La hoja de ruta adelanta el dominio de las puertas a la semana 1, para que en la semana 3 no tengas que recordar también qué hace XOR. Intercala teoría y práctica para que ningún concepto permanezca abstracto más de 24 horas. Y termina con una CPU real porque ese es el momento en que todo el campo encaja: cada puerta, cada biestable y cada multiplexor que has conectado acaba en el mismo circuito, realizando un trabajo real.

La hoja de ruta también está diseñada para escalar. Si tienes una semana en lugar de un mes, céntrate en las semanas 1 y 2 y en los días 26-30 de la semana 4; obtendrás la estructura sin toda la profundidad. Si tienes un semestre, duplica el calendario: cada día se convierte en dos, y el segundo se dedica a ejercicios y a un proyecto. Si tienes un año, sigue las ramas de «después de 30 días» hacia la segmentación, la corrección de errores y la coma flotante.

Si enseñas lógica digital, puedes usar esta hoja de ruta. Entrégasela a tus estudiantes, personalízala y crea tu propia variante. Las publicaciones del blog son de acceso abierto y las plantillas del simulador se pueden reutilizar libremente. Solo te pedimos que construyas algo con tus estudiantes y compartas lo que construyan. El hardware es más divertido cuando se hace en público.

Variantes del plan de 30 días

La hoja de ruta tiene una propuesta concreta, pero debes tratar los días como una secuencia, no como un contrato. Conviene señalar tres variantes.

Versión rápida (10 días). Si ya tienes experiencia y quieres comprimir el plan, dedica un día a cada uno de los días 1-7 y después reduce las semanas 2-4 a un día por el concepto más representativo de cada semana (mapas K, biestables D y ALU). Dedica los días 8-10 a construir la CPU. Perderás algo de profundidad, pero conservarás la estructura.

Versión maratón (90 días). Triplica cada día en teoría + construcción + extensión. En la extensión tomas el concepto del día y lo aplicas a un problema que no aparecía en la publicación: construir una AND de 7 entradas a partir de AND de 2 entradas, diseñar un contador de 6 bits o simular una máquina de Mealy que detecte «1011» en un flujo serie de bits. Así conviertes la hoja de ruta en un curso.

Versión por temas. Si solo te interesa un resultado —por ejemplo, diseñar contadores personalizados para un proyecto personal—, el árbol de dependencias de la hoja de ruta te indica qué días debes hacer. Los contadores necesitan reloj y biestables; estos necesitan latches, y estos, puertas. Retrocede desde el resultado hasta los fundamentos y tendrás tu plan personalizado.

Cómo conectar la hoja de ruta con el resto del sitio

El blog y el simulador están diseñados como un único recurso. La hoja de ruta es el recorrido seleccionado entre ambos, pero también puedes desviarte y explorar.

• El índice de documentación reúne las referencias publicadas de componentes de Logic y enlaza por separado el material de Relay, Electricity y la guía específica de Analog Beta. Cuando olvides qué hacen las entradas J y K de un biestable JK, la referencia del componente JK_FLIP_FLOP es más rápida que volver a leer la publicación; consulta el índice en vez de suponer que cada componente tiene una página propia.
• El índice del blog está ordenado en orden cronológico inverso y utiliza etiquetas. Filtra por primaryTag para encontrar todas las publicaciones de una serie.
• La página de precios explica qué funciones son gratuitas (todas las de esta hoja de ruta lo son) y cuáles forman parte del paquete Professional (exportación, plantillas premium y lecciones avanzadas).
• Si quieres una narración con formato de lección y pasos pausados, consulta las lecciones de SimCast.

Si a un tema de esta hoja de ruta le falta una publicación de análisis profundo, probablemente esté en nuestra cola de redacción; sigue el canal del blog durante los próximos meses.

Notas finales

Guarda esta página en tus marcadores. Suscríbete al RSS del blog de DigiSim para ver las nuevas publicaciones a medida que evoluciona el currículo: añadimos aproximadamente una publicación por semana y muchas encajan directamente en la hoja de ruta como análisis profundos de días existentes. Cuando termines, publica tu CPU en algún sitio; explicar el proyecto a otra persona es la forma de descubrir qué partes has asimilado de verdad.

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