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