Fundamentos de los sistemas digitales

1. 1.1 Fundamentos de los sistemas
digitales
M.I. Albán Alejandro Ávila López

2. Definiciones
 Sistema
 Digital
 Analógico

3. Sistema
Conjunto de
componentes con
una estructura
organizada, habiendo
entre ellas una
relación tal que lleve
al sistema a alcanzar
los objetivos
propuestos por el
mismo. Ludwing Von
Bertalanffy (1901-
1972)

4. Sistema
 Conjunto de partes o
elementos organizados
y relacionados, que
interactúan entre sí,
para lograr un
objetivo.
 Los sistemas reciben
(entrada) datos,
energía o materia del
ambiente y proveen
(salida) información,
energía o materia.

5. Digital
 Adjetivo. De los dedos
o relativo a ellos:
Huella digital.
 Que expresa o
suministra los datos
por medio de
números.
 Física: Se dice del
aparato o instrumento
que mide cantidades y
las representa con
número digitales: reloj
digital.

6. Digital
 Cualquier señal o
modo de transmisión
que utiliza valores
discretos en lugar de
un espectro continuo
de valores (como las
señales analógicas).
Diccionario
Informático.
 Representación de
información de modo
binario (2 estados).

7. Era digital
 Desde los años
90’s a la fecha, se
considera como la
era digital, ya que
se busca que todo
lo que usemos día
a día sea en
formato digital,
puesto que tiene
más ventajas que
lo analógico.

8. Analógico
 Adjetivo. Análogo. Que
tiene analogía con algo.
 Física. Que representa de
manera continua en el
tiempo, la evolución de
una magnitud: señal
analógica.
 Primeras
representaciones para dar
un valor numérico a la
temperatura, presión,
longitud, velocidad, etc.

9. Diferencias entre sistemas
analógico y digital.
 Señal analógica
 Señal digital

10. Señal analógica.
 El modelo matemático que la describe, es
una función continua, por tanto, transporta
una información analógica y puede tomar
infinitos valores frente al tiempo.

11. Señal digital
 El modelo matemático que la describe, es
una función que sólo puede tomar un
conjunto finito de valores, que transporta
una información digital.

12. ¿Qué tipo de reloj usas?

13. ¿Cuál sistema crees que tenga
una respuesta más rápida?

14. Codificación analógica y digital
 El proceso que consiste en convertir una señal o
variable analógica en digital, se llama
digitalización.
 En la figura se muestra la digitalización analógica
senoidal de una resolución de 3 bits.

15. Codificación analógica y digital
 Los sistemas electrónicos procesan señales
digitales.
 El mundo físico es analógico.
 Un sistema digital deberá tener entradas de datos
analógicas y convertirlas a digitales para su
procesamiento.

16. Conversión analógico-digital
 ADC: Analog to
digital conversion
(Conversión de
analógico a digital)
se realiza en varios
procesos:
 Muestreo.
 Cuantización
 Codificación

17. Muestreo

18. Cuantización

19. Codificación

20. Ventajas de los sistemas
digitales.
1. Los sistemas digitales generalmente son
más fáciles de diseñar.
2. Facilidad para almacenar, procesar y
trasmitir la información.

21. Ventajas de los sistemas
digitales.
3. Programación de la operación
4. Los circuitos digitales se afectan menos
con el ruido.

22. Limitaciones de los sistemas
digitales.
 Cuando empleamos técnicas digitales existe
sólo una desventaja: el mundo real es
fundamentalmente analógico.

23. Un sistema digital
 Es cualquier dispositivo destinado a la generación,
transmisión, procesamiento o almacenamiento de
señales digitales.
 Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales
binarios, se utiliza el álgebra de Boole.

24. Tipos de sistemas digitales
 Combinacionales.
Sus salidas sólo
dependen del
estados de sus
entradas en un
momento dado.
 Secuenciales. Sus
salidas dependen
además del estado
de sus entradas en
un momento dado,
de estados previos.

25. Implementación de un sistema
digital.
 Se utilizan las compuertas digitales (AND,
OR y NOT).
 En algunos casos se permite el cambio de
su comportamiento, a través de la
programación de algoritmos.

26. Conclusiones
Para poder analizar un sistema digital:
1. Convertir las entradas analógicas a la forma
digital.
2. Almacenar y procesar la información digital.
3. Convertir las salidas digitales a la forma analógica
del mundo real.