Introducción a los Sistemas Digitales. Tema 1

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Patricia Contreras Torregrosa
hace 7 años
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1 Introducción a los Sistemas Digitales Tema 1

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

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,...

4 Magnitudes analógicas

5 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

6 Sistemas analógicos vs. digitales

7 Codificación digital A cada nivel se le asigna un código Más niveles Aumento de la resolución Aumento de la complejidad

8 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)

9 Electrónica analógica y digital

10 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

11 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

12 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

13 Formas de onda digitales

14 Período 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

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

16 El reloj

17 El cronograma

18 Operaciones lógicas básicas

19 La operación NOT

20 La operación AND

21 La operación OR

22 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

23 Comparación

24 Codificador

25 Decodificador

26 Multiplexor / Demultiplexor

27 Registro

28 Contador

29 Circuitos integrados (función fija)

30 El chip

31 Tecnologías de circuitos integrados Silicio: TTL ECL NMOS CMOS Arseniuro de Galio (GaAs) Nivel de Integración SSI y MSI usan TTL o CMOS VLSI y ULSI usan CMOS (antes NMOS)

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)

33 Tipos de CPLD s

34 Equipos de medida Osciloscopio Analógico Osciloscopio Digital Analizador Lógico Fuente de Alimentación DC Generador de funciones Multímetro digital

35 Equipos de medida

36 Sistema digital sencillo

37 Sistema digital un poco más complejo

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

39 Final Tema 1

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