Introducción a los sistemas Digitales

Introducción a los sistemas Digitales

¿Qué es un Sistema Digital?

SISTEMA DIGITAL: Es cualquier sistema que genera, procesa, transmite y almacena información, siendo esta representada por magnitudes físicas discretas.

Para entender mejor este concepto consideremos que en la ciencia, tecnología, negocios y en muchísimos otros campos estamos constantemente manejando cantidades. Las cantidades son medidas, monitoreadas grabadas, manipuladas aritméticamente, observadas, o de alguna otra manera utilizadas en la mayoría de los sistemas físicos. Es importante, cuando tratamos con diferentes cantidades que seamos capaces de representar sus valores con precisión y de manera eficiente.

Existen dos formas de representar el valor numérico de las cantidades: La forma ANALOGICA y la forma DIGITAL

Representación Analógica: En la representación analógica una cantidad es representa por un voltaje, corriente, o el movimiento de un metro que es proporcional al valor de la cantidad. Las cantidades analógicas como las enumeradas anteriormente poseen una característica importante: varían sobre un rango de valores continuos.

Representación Digital: En la representación digital las cantidades no se representan por cantidades proporcionales sino por símbolos llamados dígitos. Como ejemplo podemos mencionar el reloj digital, el cual representa las horas, los minutos y los segundos en forma de dígitos decimales. Como sabemos el tiempo cambia continuamente, en cambio el reloj digital cambia por pasos de uno por segundo (o por de minuto). En otras palabras, esta representación digital del transcurrir del tiempo cambia en pasos discretos.

Podemos concluir que la diferencia principal entre las cantidades representadas de forma analógica y las representadas en forma digital es que las primeras son continuas y las segundas son discretas ( paso a paso)

Veamos un ejemplo.

Los CD son una muestra de cómo funciona el "mundo digital". La música en la forma original es analógica. Para grabar un CD se debe convertir la señal analógica en una señal digital. La señal mecánica, que básicamente es un desplazamiento de aire, se recoge por un micrófono que la convierte en una señal eléctrica con la misma forma que la señal mecánica. Luego se debe codificar la señal analógica eléctrica para convertirla a digital.

Señal mecánica: Es analógica. Es el sonido original que vamos a grabar.

Señal eléctrica: Es el sonido recogido por un micrófono (transductor) convertido a voltaje que tiene la misma forma que la señal mecánica.

Luego viene un proceso de muestro para convertir la señal analógica a digital. Esto se hace con dos variables, el tiempo de muestreo (cada cuanto tiempo se toma una muestra de la señal original) y los niveles de cuantización (en cuantos niveles se divide el rango de la señal original. En este ejemplo se tienen 9 niveles. Los rectángulos verdes representan las muestras. Cada fracción de tiempo determinada se toma una muestra de la señal original y se le asigna un valor (en este caso del 0 al 9) lo más cercano a valor original. En el eje horizontal se muestra el valor escogido. Estos números son la representación digital de la señal original.

Centro de Tecnología de la Manufactura Avanzada

Preparado por: Gustavo Martínez Arboleda

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