Principio de los sistemas digitales

Principio de los Sistemas Digitales
Un sistema digital es un conjunto o una combinación de dispositivos diseñado para generar, transmitir, procesar o almacenar información lógica o cantidades físicas que estén representadas en forma digital (cantidades que solo pueden tomar valores discretos). Estos sistemas pueden ser electrónicos, mecánicos, magnéticos o neumáticos.
La principal diferenciaentre los sistemas digitales y los analógicos es que, estos últimos, manipulan cantidades que pueden variar en un rango continuo de valores.
Trabajar con cantidades digitales presenta varias ventajas:
1.- Los sistemas digitales suelen ser mar fáciles de diseñar ya que la exactitud de la tensión o corriente de entrada y/o salida no es importante, solo lo es el intervalo en que se considera alta obaja.
2.- Almacenar información en los sistemas digitales resulta sencillo mediante circuitos especiales que pueden retener la información por el tiempo que sea necesario, además se pueden reunir millones de bits de información en un espacio físico pequeño.
3.- En los sistemas digitales se puede manejar el número de dígitos de precisión deseado agregando circuitos de conmutación.
4.- Se puedendiseñar sistemas digitales cuya operación se controla mediante un programa.
5.- Estos sistemas se ven menos afectados por el ruido ya que, como se mencionó antes, el valor de la tensión exacta no es tan importante, mientras el ruido no nos impida distinguir entre un valor alto o bajo.
Frente a todas estas ventajas tenemos una desventaja importante: La mayor parte de las cantidades físicas de lanaturaleza son analógicas; por lo cual, si queremos usar sistemas digitales primero debemos convertir las señales analógicas en digitales por medio de un ADC (convertidor analógico-digital), y en algunos casos, al terminar de procesar estas señales, debemos convertirlas nuevamente a analógicas por medio de un DAC (convertidor digital-analógico).
Para el análisis y síntesis de los sistemasdigitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole.
Podemos dividir los sistemas digitales en dos:
* Sistemas digitales combinacionales: Las salidas solo dependen del estado de sus entrasa en un momento dado, por lo cual no es necesario el uso de memorias.

* Sistemas digitales secuenciales: Las salidas dependen del estado de las entradas en un momento dado y en momentosprevios por lo cual se necesita el uso de memorias.

Para implementar los circuitos digitales se utilizan las compuertas lógicas AND, OR y NOT, por lo general estas compuertas se construyen a partir de transistores y siguen el comportamiento de las funciones booleanas.

Sistemas Numéricos y Códigos
En la tecnología digital se utilizan muchos tipos de sistemas numéricos pero los más comunes son elbinario, octal, decimal y hexadecimal. A continuación se describirán brevemente estos sistemas.
Sistema Decimal
El sistema decimal tiene una base que se compone de 10 dígitos, (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), con estos digitos se puede representar cualquier cantidad. El sistema decimal es un sistema de valor posicional, esto significa que cada digito toma un valor dependiendo de la posición enque se encuentre, por ejemplo en 81 el digito 8 vale 80, mientras que en 18, el mismo digito vale 8.
103 | 102 | 101 | 100 | Punto decimal | 10-1 | 10-2 |
9 | 2 | 6 | 1 | . | 5 | 4 |

Así el número 9261.54 es igual a 9x103+2x102+6x101+1x100+5x10-1+(4x10-2)
Sistema Binario
El sistema binario es base dos, esta base se compone de solo dos dígitos 0 y 1, al igual que el sistema decimal, es unsistema de valor posicional.
23 | 22 | 21 | 20 | Punto binario | 2-1 | 2-2 |
1 | 1 | 0 | 1 | . | 0 | 1 |

Para convertir un numero binario a decimal basta con hacer la multiplicación del valor de digito por el valor de la posición en la que se encuentra, por ejemplo de la tabla anterior
1101.012=1x23+1x22+0x21+(1x20)+0x2-1+1x2-2=14.2510
El sistema binario es el más utilizado en los...