Introduccin a los
Sistemas Digitales
Tema 1
Qu sabrs al final del tema?
Diferencia entre analgico y digital
Cmo se usan niveles de tensin para representar magnitudes digitales
Parmetros de una seal de pulsos
Las operaciones lgicas bsicas
Las funciones lgicas bsicas
Cmo es un Circuito Integrado (IC)
Cmo son algunos instrumentos de medida
Un sistema digital sencillo completo
Magnitudes analgicas
Magnitud Analgica: la que toma cualquier valor continuo dentro de un rango.
Todas las magnitudes fsicas son analgicas.
El mundo es analgico
Ejemplos:
Temperatura, velocidad, voz, hora, ...
Magnitudes analgicas
Magnitudes digitales
Magnitud Digital: la que toma un valor discreto dentro de un rango finito.
En la vida real se utilizan valores discretos.
Ejemplos:
Panel de temperatura en la calle: 21C 22C, no 21.5C
Relojes digitales
Sistemas analgicos vs. digitales
Codificacin digital
A cada nivel se le asigna un cdigo
Ms niveles
Aumento de la resolucin
Aumento de la complejidad
La ventaja digital
Procesado de datos
Transmisin de datos
Mayor velocidad
Ms eficiencia y fiabilidad
Mayor inmunidad al ruido
Almacenamiento de datos
Ms fcil
Ms compacto
Ms fcil diseo y mejor integracin (chips)
Electrnica analgica y digital
Dgitos binarios
Dentro de las magnitudes digitales la ms utilizada es la binaria
Magnitud Binaria: la que toma 1 de 2 valores posibles
Todas son asimilables a pares de valores (s/no), (verdadero/falso), (0/1).
La informtica se basa en las magnitudes binarias
Ej: Tener gafas (s/no)
Los dos dgitos binarios (0 y 1) se denominan bits. Representan niveles de tensin
Tensin alta -> 1 Tensin baja -> 0
Niveles lgicos
2 niveles porque es muy
fcil distinguirlos y los
dispositivos son muy
fciles (equivalente a
baratos) de fabricar.
Los niveles lgicos
equivalen a niveles de
voltaje, que varan segn
la tecnologa empleada
Ruido
Seales analgicas: las perturbaciones modifican el
valor de la seal
Seales digitales: la seal slo se ve afectada si la
perturbacin es superior al margen de tensin
Formas de onda digitales
Perodo y frecuencia
Frecuencia (f) se mide en ciclos por segundo o Hertzios (Hz)
El periodo (T) se mide en segundos
f = 1/T
T = 1/f
Ancho de pulso y ciclo de trabajo
Duty cycle (Ciclo de trabajo) = (tw/T)*100
El reloj
El cronograma
Operaciones lgicas bsicas
La operacin NOT
La operacin AND
La operacin OR
Funciones lgicas bsicas
Funcin comparacin
Funciones aritmticas (suma, multiplicacin)
Funcin conversin de cdigo
Funcin de codificacin
Funcin de decodificacin
Funcin de seleccin de datos
Funcin de almacenamiento (registro, memoria)
Funcin de contador
Comparacin
Codificador
Decodificador
Multiplexor / Demultiplexor
Registro
Contador
Circuitos integrados (funcin fija)
El chip
Tecnologas de circuitos integrados
Silicio:
TTL
ECL
NMOS
CMOS
Arseniuro de Galio (GaAs)
Nivel de Integracin
SSI y MSI usan TTL o CMOS
VLSI y ULSI usan CMOS (antes NMOS)
Programmable Logic Devices (PLDs)
Dispositivos Lgicos Programables
Los PLDs pueden reemplazar a la
lgica de funcin fija
Su ventaja es que la funcin lgica del
PLD puede cambiarse (no hace falta
cambiar el circuito ni cambiar la
interconexin)
Tipos de CPLDs
Equipos de medida
Osciloscopio Analgico
Osciloscopio Digital
Analizador Lgico
Fuente de Alimentacin DC
Generador de funciones
Multmetro digital
Equipos de medida
Sistema digital sencillo
Sistema digital un poco ms complejo
Ya sabes
Diferencia entre analgico y digital
Cmo se usan niveles de tensin para representar magnitudes digitales
Parmetros de una seal de pulsos
Las operaciones lgicas bsicas
Las funciones lgicas bsicas
Cmo es un Circuito Integrado (IC)
Cmo son algunos instrumentos de medida
Un sistema digital sencillo completo
Final Tema 1