Sistemas digitales

sistemas digitales

1. Introducción a los
Sistemas Digitales
TEMA 1
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2. ¿Qué sabrás al final del
tema?
Diferencia entre analógico y digital
Cómo se usan niveles de tensión para representar magnitudes digitales
Parámetros de una señal de pulsos
Las operaciones lógicas básicas
Las funciones lógicas básicas
Cómo es un Circuito Integrado (IC)
Cómo son algunos instrumentos de medida
Un sistema digital sencillo completo
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3. Magnitudes analógicas
Magnitud Analógica: la que toma cualquier valor continuo dentro de un
rango.
Todas las magnitudes físicas son analógicas.
El mundo es analógico
Ejemplos:
◦Temperatura, velocidad, voz, hora, ...
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4. 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: 21ºC ó 22ºC, no 21.5ºC
◦Relojes digitales
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5. Sistemas analógicos vs.
digitales
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6. Codificación digital
A cada nivel se le asigna un código
Más niveles
◦Aumento de la resolución
◦Aumento de la complejidad
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7. La ventaja digital
Procesado de datos
Transmisión de datos
◦Mayor velocidad
◦Más eficiencia y fiabilidad
◦Mayor inmunidad al ruido
Almacenamiento de datos
◦Más fácil
◦Más compacto
Más fácil diseño y mejor integración (chips)
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8. Electrónica analógica y
digital
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9. Dígitos binarios
Dentro de las magnitudes digitales la más utilizada es
la binaria
Magnitud Binaria: la que toma 1 de 2 valores
posibles
◦Todas son asimilables a pares de valores (sí/no),
(verdadero/falso), (0/1).
◦La informática se basa en las magnitudes binarias
◦Ej: Tener gafas (sí/no)
Los dos dígitos binarios (0 y 1) se denominan bits.
Representan niveles de tensión
Tensión alta -> 1 Tensión baja -> 0
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10. Niveles lógicos
2 niveles porque es muy fácil
distinguirlos y los dispositivos
son muy fáciles (equivalente
a baratos) de fabricar.
Los niveles lógicos equivalen
a niveles de voltaje, que
varían según la tecnología
empleada
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11. Ruido
Señales analógicas: las perturbaciones modifican el
valor de la señal
Señales digitales: la señal sólo se ve afectada si la
perturbación es superior al margen de tensión
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12. Formas de onda digitales
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13. Período y frecuencia
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Frecuencia (f) se mide en ciclos por segundo o Hertzios (Hz)
El periodo (T) se mide en segundos
f = 1/T
T = 1/f

14. Ancho de pulso y ciclo de
trabajo
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Duty cycle (Ciclo de trabajo) = (t
w
/T)*100

15. El reloj
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16. El cronograma
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17. Operaciones lógicas
básicas
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18. La operación NOT
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19. La operación AND
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20. La operación OR
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21. Funciones lógicas básicas
Función comparación
Funciones aritméticas (suma, multiplicación…)
Función conversión de código
Función de codificación
Función de decodificación
Función de selección de datos
Función de almacenamiento (registro, memoria…)
Función de contador
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22. Comparación
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23. Codificador
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24. Decodificador
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25. Multiplexor / Demultiplexor
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26. Registro
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27. Contador
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28. Circuitos integrados (función
fija)
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29. El chip
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30. El transistor
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31. Tecnologías de circuitos
integrados
Silicio:
◦TTL: Transistor-Transistor Logic
◦ECL: Emitter Coupled Logic
◦NMOS: Negative-Channel Metal-Oxide-Semiconductor
◦CMOS: Complementary MOS
Arseniuro de Galio (GaAs)
Nivel de Integración
◦Small/Medium/Large/Very Large/ UltraLarge Scale
Integration® SSI / MSI / LSI / VLSI / ULSI.
◦SSI y MSI usan TTL o CMOS
◦VLSI y ULSI usan CMOS (antes NMOS)
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32. Programmable Logic Devices (PLD’s)
Dispositivos Lógicos Programables
Los PLD’s pueden reemplazar a la
lógica de función fija
Su ventaja es que la función lógica del
PLD puede cambiarse (no hace falta
cambiar el circuito ni cambiar la
interconexión)
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33. Tipos de CPLD’s
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34. Equipos de medida
Osciloscopio Analógico
Osciloscopio Digital
Analizador Lógico
Fuente de Alimentación DC
Generador de funciones
Multímetro digital
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35. Equipos de medida
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36. Sistema digital sencillo
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37. Sistema digital un poco más complejo
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38. Ya sabes…
Diferencia entre analógico y digital
Cómo se usan niveles de tensión para representar magnitudes digitales
Parámetros de una señal de pulsos
Las operaciones lógicas básicas
Las funciones lógicas básicas
Cómo es un Circuito Integrado (IC)
Cómo son algunos instrumentos de medida
Un sistema digital sencillo completo
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39. Final Tema 1
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