Sistema digital


Sistema digital

Se puede definir un sistema digital como cualquier sistema de transmisión o procesamiento de información en el cual la información se encuentre representada por medio de cantidades físicas (señales) que se hayan tan restringidas que sólo pueden asumir valores discretos. En contraposición a los sistemas digitales están los sistemas analógicos en los cuales las señales tanto de entrada como de salida no poseen ningún tipo de restricción y pueden asumir todo un continuo de valores (es decir, infinitos). La principal ventaja de los sistemas digitales respecto a los analógicos es que son más fáciles de diseñar, de implementar y de depurar, ya que las técnicas utilizadas en cada una de esas fases están bien establecidas. Por lo tanto, es más sencillo y flexible realizar un diseño digital que uno analógico. Las operaciones digitales también son mucho más precisas y la transmisión de señales dentro del circuito y entre circuitos es más fiable porque utilizan un conjunto discreto de valores, fácilmente discernibles entre sí, lo que reduce la probabilidad de cometer errores de interpretación. Los sistemas digitales tienen también una gran ventaja cuando nos referimos al almacenamiento. Por ejemplo, cuando la música se convierte a formato digital puede ser almacenada de una forma mucho más compacta que en modo analógico. El mejor argumento a favor de la mayor flexibilidad de los sistemas digitales se encuentra en los actuales ordenadores o computadoras digitales, basados íntegramente en diseños y circuitos digitales. Los sistemas digitales se definen a través de funciones digitales que son, ni más ni menos, que aplicaciones entre dos conjuntos discretos: el conjunto de todas las entradas posibles X y el conjunto de todas las salidas posibles Y . Es decir,

                                    F:X→Y

Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole.


  • Sistemas digitales combinacionales: Aquellos en los que sus salidas sólo depende del estado de sus entradas en un momento dado. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que las salidas no dependen de los estados previos de las entradas.
  • Sistemas digitales secuenciales: Aquellos en los que sus salidas dependen además del estado de sus entradas en un momento dado, de estados previos. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la 'historia pasada' del sistema.

Para la implementación de los circuitos digitales, se utilizan puertas lógicas (AND, OR y NOT), construidas generalmente a partir de transistores. Estas puertas siguen el comportamiento de algunas funciones del Álgebra de Boole.

Según el propósito de los sistemas digitales se clasifican en: a) sistemas de propósitos especiales y b) sistemas de propósitos generales. Estos últimos permiten el cambio de su comportamiento mediante la programación de algoritmos de soluciones de problemas específicos.


Diseño circuitos combinacionales

Paso 1. Enunciado del problema; Paso 2. Análisis: Epecificación variables de entrada y de salida; Paso 3. Modelado: Definición de las funciones de boole que especifican el comportamiento del sistema; Paso 4. Simplificación de las funciones de boole (opcional); Paso 5. Diagrama lógico; Paso 6. Selección circuitos integrados; Paso 7. Ensamble del sistema digital (tablero de pruebas o circuito preimpreso); Paso 8. Pruebas

Tipos de circuitos combinacionales

Convertidores de código: Decodificadores y codificadores Selectores de flujo: Multiplexores y demultiplexores Sumadores:Sumadores medios y sumadores completos Comparadores Memoria de sólo lectura Circuitos especiales

Antónimo

  • Sistema analógico

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