CAPITULO I INTRODUCCIÓN

Diseño Digital

QUE ES DISEÑO DIGITAL

Un sistema digital es un conjunto de dispositivos destinados a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También 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.

ELECTRÓNICA

Técnica de manejo de información codificada en señales eléctricas que utilizan dispositivos electrónicos que aprovechan las propiedades de los electrones.

En sistemas electrónicos se analizan dos tipos de información o señales: analógicas y digitales, de las cuales se pueden desprender:

• ELECTRONICA ANALOGICA.

• ELECTRONICA DIGITAL.

ELECTRÓNICA ANALÓGICA

Esta electrónica estudia los sistemas en los cuales sus variables; voltaje, corriente, presión, temperatura...,etc. varían de una forma continua en el tiempo, pudiendo tomar valores infinitos.

Algunos componentes entre otros que trabajan con

señales analógicas

pueden ser:

• Transistores

• Fet

Y de los dos anteriores: Amplificador operacional.*** Como amplificadores y comparadores

ELECTRÓNICA DIGITALLa electrónica digital se encarga de sistemas electrónicos en los cuales la información está codificada en dos únicos estados (discretos). A dichos estados se les puede llamar "verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y 0.

SEÑALES ANALÓGICAS/DIGITALES

En el mundo digital la comunicación entre dispositivos (manejo de información) se hace a través de paquetes binarios.

NIVELES LÓGICOSUn nivel lógico es un voltaje utilizado para representar el 0 y el 1 binario, estos valores están relacionados directamente con la plataforma tecnológica que se trabaja (TTL, CMOS, etc.)

Para TTL (Lógica Transistor Transistor) un 1= 5v y 0=GND

NIVELES LÓGICOS

Los niveles nos proporcionan una referencia eléctrica acerca de los parámetros mínimos (voltaje) requeridos por una plataforma tecnológica.

TRANSISTOREl concepto de electrónica digital se basa en el principio de funcionamiento de un transistor puesto en la región de corte y saturación.

Básicamente nosotros

podemos utilizar a un

transistor como un

amplificador de señales

(audio, RF, etc.) o bien

como un switch eléctrico

Un transistor es un

dispositivo

semiconductor que es

controlado por una

corriente en su base.

Símbolo

MODELO DE UN TRANSISTOR COMO SWITCH (INVERSOR)

CIRCUITOS INTEGRADOS

• Existen dos plataformas primarias:

• TTL (familia 74XX##)

• CMOS (familia 74HCXX)

Características eléctricas:

• Potencia de disipación.

• Respuesta en

frecuencia.

• Fanout.

Hoja de

especificaciones

SEÑALES DIGITALES

Una señal digital es una serie de pulsos cronológicos que sirven como una referencia temporal para los eventos a controlar.

Podemos encontrar tres tipos básicos:

• Señales periódicas, son señales con una frecuencia constante (repetitivas).

• Señales aperiódicas, son señales que no mantienen una frecuencia constante en el tiempo.

• Señales impulso, son un tipo particular de señales aperiódicas, estas señales de tipo monoestables.

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA DIGITAL

Una onda digital dependiendo de la aplicación esta conformada por :

Flanco

DescendenteFlanco

ascendente

En electrónica, el ciclo de trabajo, ciclo útil o régimen de trabajo es la

relación que existe entre el tiempo en que la señal se encuentra en

estado activo y el periodo de la misma. Base fundamental del PWM

PUNTA LÓGICA

CIRCUITOS INTEGRADOS (CAPACIDADDE INTEGRACIÓN)

CIRCUITOS INTEGRADOS (CLASIFICACIÓN)

DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES

Para la implantación de estos dispositivos será necesario contar con:

• Plataforma de diseño.

• ISE Xilinx

• Maxplus II Altera (actualmente Quartus)

• ISPLever Lattice

Lenguaje de Descripción de Hardware.

• VHDL

• Verilog

• AHDL

• Dispositivo a trabajar.

• Spld

• Cpld

• Fpga

CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DIGITAL.

• Es mas fácil mantener la precisión y la exactitud en todo el sistema, reproducibilidad de resultados.

• Generalmente son mas fáciles de diseñar.

• Programabilidad (Flexibilidad y funcionalidad)

• Velocidad.

• Economía.

• Avance tecnológico constante.

• El almacenamiento es mas compacto.

• El ruido tiene un efecto menor, ya introducidos en circuitos integrados.

ANTIGUO PROVERBIO CHINO

“Lo que oigo, lo olvido;

lo que veo, lo recuerdo;

Lo que hago, lo aprendo”