Introducción
- SALOMON FELIPE RAMIREZ BUITRAGO
- 2 may 2020
- 3 Min. de lectura
Para empezar con el desarrollo de las prácticas, primero debemos tener en cuenta: ¿Qué se considera digital? y ¿Qué no se considera digital?
Bueno, primero debemos contextualizar a qué nos referimos con que algo sea digital o no. Para la materia de circuitos digitales, empezaremos dando un vistazo al contexto de magnitudes.
Magnitudes digitales: Son magnitudes que toman valores discretos, es decir, que tienen un valor definido en un momento dado. También se pueden considerar como aquellos valores que vienen definidos en un momento dado, pero que no presentan un cambio instantáneo. Un ejemplo claro de esto, es tomar la temperatura del ambiente en cada hora durante un tiempo cualquiera, cosa diferente a que si lo hubiésemos hecho en cada instante, ya que esto representaría ver el comportamiento de la temperatura , durante todo este tiempo.
Figura 1. Representación de una señal digital, por medio de valores discretos.
Pero, ¿Qué pasaría si necesitamos visualizar la temperatura del día en cada instante?. En este caso, ya nos referimos a las magnitudes analógicas.
Magnitudes analógicas: Son magnitudes que toman valores continuos, es decir, nos permiten visualizar el cambio de una variable en cualquier instante de tiempo. Pueden cambiar de manera instantánea y nos permiten tener un estudio más profundo en cuánto a los posibles valores que se van a tomar, en el caso de que se necesite un tiempo específico, en un rango, desde acá lo podemos visualizar. Un ejemplo claro sería tomar la temperatura del día en un tiempo determinado, visualizando el transcurso de esta en todo el día sin excepciones.
Figura 2. Representación de una señal analógica, por medio de valores continuos.
Ya teniendo claro el concepto de Magnitudes analógicas y digitales, podemos establecer cuál es mejor. Teniendo en cuenta el enfoque que tendremos en este curso, podremos ver que las señales digitales presentan mejor, ya que son menos alterables por inconvenientes tales como el ruido y otros factores. Sin embargo, estos dos tipos de magnitudes se pueden relacionar entre sí, para dar aplicaciones en sistemas Análogo-digitales y Digital-análogos. Un ejemplo de estos sistemas puede ser un reproductor de CD's, ya que está tomando la lectura de valores digitales y por medio de un convertidor digital-analógico, termina reproduciendo una señal de audio analógica.
Los sistemas digitales se basan en códigos. Los códigos son combinaciones de bits (0 y 1 lógicos) que permiten dar representación a caracteres alfa numéricos.
¿Qué es un bit?
Es un dígito binario (por lo general 1 o 0) que permite dar a conocer un estado lógico. Los estados lógicos nos ayudan a visualizar la representación binaria que tendrá nuestro sistema. En estos estados encontramos dos posibles lógicas a emplear:
-Lógica positiva: Por medio de 1 podemos representar un nivel alto y por medio de 0 representamos un nivel bajo.
-Lógica negativa: Por medio de 0 podemos representar un nivel alto y por medio de 1 representamos un nivel bajo.
En cuanto a los niveles, podemos definir el alto como cualquier tensión entre un valor mínimo y un valor máximo especificados. De la misma forma, un nivel bajo se puede comprender como cualquier tensión comprendida entre un mínimo y máximo especificados.
La forma en la que emplearemos los niveles de tensión será a partir de las operaciones lógicas básicas, que podemos desarrollar gracias al álgebra Booleana. Existen 3 operaciones básicas lógicas que son: negación, multiplicación y suma. Acá tendremos en cuenta los 1 lógicos como niveles altos y los 0 lógicos como niveles bajos, es decir, manejaremos una lógica positiva. La simbología que tendremos en cuenta, será en el contexto de la electrónica.
Negación (NOT): Es una operación que nos indica que a cada entrada que demos (ya sea un 0 o 1) recibiremos en nuestra salida la respuesta contraria a la entrada. Ejemplo, al dar una entrada de 0 recibiremos un 1 y viceversa. Su símbolo en la comprensión de sistemas digitales es un triángulo con un punto en el extremo con un solo vértice.
Figura 3. Operación lógica NOT y símbolo.
Multiplicación (AND): Es una operación de dos entradas, nos indica que la única forma de recibir un 1 es que tengamos en nuestras dos entradas un 1, caso contrario, recibiremos un cero. Su símbolo es parecido a un rectángulo que está ovalado en uno de sus extremos más angostos.
Figura 4. Operación lógica AND y símbolo.
Suma (OR): Es una operación de dos entradas, nos indica que para recibir un 1 necesitamos tener al menos un 1 en alguna de las dos entradas, por lo que si ambas son 1, también recibiremos un 1, caso contrario, recibiremos un cero. Su símbolo es parecido a una AND, pero que además viene con una hendidura convexa en su otro extremo angosto.
Figura 5. Operación lógica OR y símbolo.
Existen otros conceptos que son igual de importantes y serán revisados en próximas sesiones.
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