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) = (tw/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