TRABAJO INFORMÁTICA Y TECNOLOGÍA

 SISTEMAS DIGITALES: 



HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA DIGITAL Y LOS SISTEMAS DIGITALES :

aunque el mundo es analógico, la información es digital. Analógico significa continuo  entre dos valores analógicos cualquiera debería haber, en teoría, infinitos intermedios. Pero, al procesar esta señal, se suelen hacer agrupaciones, descartando las diferencias leves. Cada agrupación se identifica mediante un valor; es decir, se digitaliza.

Por ejemplo, nuestros sistemas informáticos y audiovisuales dividen los sonidos y las imágenes agrupando rangos de longitudes de onda. Y lo hacen de forma más eficaz que nuestro sistema nervioso, ya que son capaces de distinguir, electrónica mente  matices que nuestro cerebro no distingue. Así, cualquier tarjeta gráfica reconoce, al menos, 16,7 millones de colores, muchos más de los que percibe un ojo humano.

El desarrollo de la tecnología digital es el principal responsable de la "sociedad de la información". La cantidad de valores analógicos puros siempre es infinita y, por tanto, difícil de manejar. Los valores digitales, en cambio, tienen un limite. Por eso se pueden manejar, almacenar, procesar y transportar; es decir, se pueden convertir en "información"

Un sistema digital es un conjunto de dispositivos destinados a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También, y a diferencia de un sistema analógico, un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.

Los objetivos que persiguen se centran en como se pueden realizar diseños digitales avanzados utilizando dispositivos programables, tanto los basados en sistemas de microprocesadores como los que utilicen "programas" que modifiquen el contenido interno de un "chip" estándar. Se estudiarán las ventajas e inconvenientes de una y otra arquitectura y se analizará en que casos hay que adoptar una determinada aproximación.

Esta asignatura, de carácter optativo, del segundo cuatrimestre, dentro del plan de estudios, es una de las más importantes para la adecuada formación de un ingeniero industrial de la especialidad de Electrónica y Automática. Como todo el mundo, conoce los sistemas digitales en la actualidad prácticamente se basan en gran medida en las aplicaciones de estos dispositivos avanzados. Como ya se ha dicho, se imparte en el segundo cuatrimestre y se supone que los alumnos ya disponen de los conocimientos básicos adquiridos en las asignaturas de electrónica cursadas a lo largo de la carrera.

La asignatura consta de las siguientes partes:

–Introducción a los dispositivos lógicos programables (Unidad Didáctica 1.^a).

–Circuitos Microprocesadores (Unidades Didáctica 2.^a).

–Dispositivos lógicos programables (Unidad Didáctica 3.^a).

La primera parte, introducción a los dispositivos lógicos programables, se repasan los conceptos de la Electrónica Digital básica, sus bases y los fundamentos de la codificación de la información, la representación de funciones lógicas así como su simplificación. Se introducen los conceptos de arquitectura de computadores y se analiza el funcionamiento de dos microprocesadores de ocho "bits", el MC6802 y el 8051.

En la segunda parte, "Circuitos Microprocesadores", se centra en adquirir los conocimientos necesarios para poder programar estos microprocesadores. Se analizan los modos de direccionamiento así como se justifica su necesidad. Finalmente se analiza la arquitectura y la programación de un microprocesador de 16 bits, basándonos en la arquitectura del MC 68000. El alumno podrá elegir en este momento con qué herramienta o herramientas (programas) podrá realizar las simulaciones de estos dispositivos, con los que irá formándose en el uso de estos programas dentro del diseño de circuitos lógicos programables.

Por último, en la tercera parte de la asignatura, dispositivos lógicos programables, se describen los conceptos fundamentales y las aplicaciones generales que rodean a los PLD (acrónimo de las palabras inglesas "Programmable Logic Device"). Posteriormente se abordan las cuestiones mas prácticas analizando diferentes aplicaciones industriales.

SISTEMAS NUMÉRICOS:

. SISTEMA BINARIO:

Es el sistema de numeración que tiene como base los dígitos 1 y 0.
Se puede convertir del sistema decimal o base diez a binario por divisiones sucesivas y tomando el resto como dígito del nuevo sistema. Por ejemplo: dado el número 12.divido 12 entre 2 que de residuo 0,el cociente anterior que es 6 se divide entre dos y obtengo 0 de resto y 3 de cociente, divido el 3 anterior entre 2 y el resto el 1 y el cociente es 1. luego el número el sistema binario se escribe a partir del último cociente tomndo todos los restos anteriores. el 12 se escribe 1100(2), Se verifica e la siguiente manera: 0.2^0+0.2^1+1.2^2+1.2^3= 0+0+1.4+1.8=0+0+4+8=12. El procedimiento es el mismo para cualquier sistema de numeración

.SISTEMA DECIMAL:

El sistema de numeración decimal, también llamado sistema decimal, es un sistema de numeración posicional en el que las cantidades se representan utilizando como base aritmética las potencias del número diez. El conjunto de símbolos utilizado (sistema de numeración arábiga) se compone de diez cifras diferentes: cero (0); uno (1); dos (2); tres (3); cuatro (4); cinco (5); seis (6); siete (7); ocho (8) y nueve (9).
Excepto en ciertas culturas, es el sistema usado habitualmente en todo el mundo y en todas las áreas que requieren de un sistema de numeración. Sin embargo hay ciertas técnicas, como por ejemplo en la informática, donde se utilizan sistemas de numeración adaptados al método de el binario o el hexadecimal

.SISTEMA HEXADECIMAL:

En el sistema hexadecimal, al igual que en el sistema decimal, binario y octal, se pueden hacer diversas operaciones matemáticas. Entre ellas se encuentra la resta entre dos números en sistema hexadecimal, la que se puede hacer con el método de complemento a 15 o también utilizando el complemento a 16. Además de éstas, deberemos manejar adecuadamente la suma en sistema hexadecimal, explicada a continuación:

Hex Decimal
A 10
B 11
C 12
D 13
E 14
F 15

78 decimal a hex, lo que debes hacer es restarle 16, ya que no está entre el 0 y el 15, por lo que tenemos que restarle 16
78 - 16 = 62 y nos llevamos 1
62 - 16 = 46 y nos llevamos otro 1
46 - 16 = 30 y nos llevamos otro 1
30 - 16 = 14 (hasta aqui vemos la tabla, como resultado ponemos la E pero tenemos 4 acarreos en cuenta)

por lo cual la respuesta es 78 decimal a hexadecimal es = 4E

el otro 479 decimal, numero mucho mayor pero se aplica el mismo procedimiento
pero puedes usar la calculadora cientifica de windows, pones el numero decimal y lo cambias a hexadecimal 

479 = 1DF

otro mas largo, utilizas el metodo del primer ejemplo pero tardarias horas, recomiendo calculadora
1978 = 7BA

.SISTEMA OCTAL:

El sistema numérico en base 8 se llama octal y utiliza los dígitos 0 a 7.

Por ejemplo, el número binário para 74 (en decimal) es 1001010 (en binario), lo agruparíamos como 1 001 010. De modo que el número decimal 74 en octal es 112.

En informática, a veces se utiliza la numeración octal en vez de la hexadecimal. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Sin embargo, para trabajar con bytes o conjuntos de ellos, asumiendo que un byte es una palabra de 8 bits, suele ser más cómodo el sistema hexadecimal, por cuanto todo byte así definido es completamente representable por dos dígitos hexadecimales.

Es posible que la numeración octal se usara en el pasado en lugar de la decimal, por ejemplo, para contar los espacios interdigitales o los dedos distintos de los pulgares. Esto explicaría por qué en latín nueve (novem) se parece tanto a nuevo (novus). Podría tener el significado de número nuevo.

La numeración octal es tan buena como la binaria y la hexadecimal para operar con fracciones, puesto que el único factor primo para sus bases es 2. Todas las fracciones que tengan un denominador distinto de una potencia de dos tendrán un desarrollo octal periódico.

El sistema de numeración octal es también muy usado en la computación por tener una base que es potencia exacta de 2 o de la numeración binaria. Esta característica hace que la conversión a binario o viceversa sea bastante simple. El sistema octal usa 8 dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7) y tienen el mismo valor que en el sistema de numeración decimal. Como el sistema de numeración octal usa la notación posicional entonces para el número 3452.32q tenemos: 
2*(80) + 5*(81) + 4*(82) + 3*(83) + 3*(8-1) + 2*(8-2) = 2 + 40 + 4*64 + 64 + 3*512 + 3*0.125 + 2*0.015625 = 2 + 40 + 256 + 1536 + 0.375 + 0.03125 = 1834 + 40625dentonces, 3452.32q = 1834.40625d 

El subindice q indica número octal, se usa la letra q para evitar confusión entre la letra o y el número 0.

EJEMPLOS:

SISTEMA BINARIO:

. 1 1 1 1 1 1 1------------------------ 8 unos son 1 byte y se les da este valor respectivamente

128 64 32 16 8 4 2 1 ------------------cuando hay 1 uno quiere decir que si tomara su valor en decimal y cuando hay un 0 pues no.

entonces para sacar el 20 seria: 00010100 estan en 1 los valores de 16 y 4 y eso suma 20, y en casos de numero mas grandes pues solamente haces mas grande el rango.


SISTEMA DECIMAL:

Decimales: Estos son los que utilizamos a diario. Solo pueden estar compuestos por dígitos del 0 al 9. Ejemplos:
9
19
59
109
624
1379
9317
76399
85246

SISTEMA HEXADECIMAL:

Los números hexadecimales pueden ser representados por dígitos del 0 al 9 y las letras A, B, C, D, E y F. Ejemplos, que son equivalentes a los anteriores:
9
13
3B
6D
270
563
2465
12A6F
14CFE

SISTEMA OCTAL:

Los números octales solo pueden ser representados por dígitos del 0 al 7 (8 y 9 no existen en este sistema). Ejemplos, que son los equivalentes a los anteriores:
11
23
73
155
1160
2543
22145 
225157
246376


.MAIRA ALEXANDRA GOMEZ 
.DAYANA GARZON 

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