SISTEMA DÍGITAL

Un Sistema Dígital, es una combinación de dispositivos diseñados para manipular información lógica o cantidades físicas que son representadas en forma dígital, esta destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales dígitales. La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecáanicos, magnéticos o neumáticos.

Para el análisis y la síntesis de sistemas dígitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole.

Los sistemas dígitales pueden ser de dos tipo:

• Sistemas dígitales Combinacionales: Son aquellos en los que la salida del sistema sólo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que la salida no depende de entradas previas.

• Sistemas dígitales Secuanciales: La salida depende de la entrada actual y de las entradas anteriores. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la historia pasada del sistema.

Para la implementación de los circuitos digitales, se utilizan compuertas lógicas (AND, OR y NOT) y transistores. Estas compuertas siguen el comportamiento de algunas finciones booleanas.

Las señales dígitales, en contraste con las señales analógicas, no varían en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.

Ventajas de los Circuitos Dígitales

• Reproducibilidad de resultados. Dado el mismo conjunto de entradas (tanto en valor como en serie de tiempo), cualquier circuito digital que hubiera sido diseñado en la forma adecuada, siempre producirá exactamente los mismos resultados. Las salidas de un circuito analógico varían con la temperatura, el voltaje de la fuente de alimentación, la antigüedad de los componentes y otros factores.

• Facilidad de diseño. El diseño dígital, a menudo denominado "diseño lógico", es lógico. No se necesitan habilidades matemáticas especiales, y el comportamiento de los pequeños circuitos lógicos puede visualizarse mentalmente sin tener alguna idea especial acerca del funcionamiento de capacitores, transistores u otros dispositivos que requieren del cálculo para modelarse.

• Flexibilidad y funcionabilidad. Una vez que un problema se ha reducido a su forma digital, podrá resolverse utilizando un conjunto de pasos lógicos en el espacio y el tiempo. Por ejemplo, se puede diseñar un circuito digital que mezcle o codifique su voz grabada de manera que sea absolutamente indescifrable para cualquiera que no tenga su "clave" (contraseña), pero ésta podrá ser escuchada virtualmente sin distorsión por cualquier persona que posea la clave. Intente hacer lo mismo con un circuito analógico.

• Programabilidad. El ser humano ya esté familiarizado con las computadoras digitales y la facilidad con la que se puede diseñar, escribir y depurar programas para las mismas. Pues bien, una gran parte del diseño digital se lleva a cabo en la actualidad al escribir programas, también, en los lenguajes de descripción de Hardware (HDLs, por sus siglas en inglés), estos lenguajes permiten especificar o modelar tanto la estructura como la función de un circuito digital. Además de incluir un compilador, un HDL típico también tiene programas de simulación y síntesis. Estas herramientas de programación (software) se utilizan para verificar el comportamiento del modelo de hardware antes que sea construido, para posteriormente realizar la síntesis del modelo en un circuito, aplicando una tecnología de componente en particular.

• Velocidad. Los dispositivos digitales de la actualidad son muy veloces. Los transistores individuales en los circuitos integrados más rápidos pueden conmutarse en menos de 10 picosegundos, un dispositivo completo y complejo construido a partir de estos transistores puede examinar sus entradas y producir una salida en menos de 2 nanosegundos. Esto significa que un dispositivo de esta naturaleza puede producir 500 millones o más resultados por segundo.

• Economía. Los circuitos digitales pueden proporcionar mucha funcionalidad en un espacio pequeño. Los circuitos que se emplean de manera repetitiva pueden "integrarse" en un solo "chip" y fabricarse en masa a un costo muy bajo, haciendo posible la fabricación de productos desechables como son las calculadoras, relojes digitales y tarjetas musicales de felicitación.

• Avance tecnológico constante. Cuando se diseña un sistema digital, casi siempre se sabe que habrá una tecnología más rápida, más económica o en todo caso, una tecnología superior para el mismo caso poco tiempo. Los diseñadores inteligentes pueden adaptar estos avances futuros durante el diseño inicial de un sistema, para anticiparse a la obsolescencia del sistema y para ofrecer un valor agregado a los consumidores. Por ejemplo, las computadoras portátiles a menudo tienen ranuras de expansión para adaptar procesadores más rápidos o memorias más grandes que las que se encuentran disponibles en el momento de su presentación en el mercado. De este modo, esto es suficiente para un matiz de mercadotecnia acerca del diseño digital.

• Debido a la naturaleza discreta de las representaciones digitales, no existe ambigüedad cuando se lee el valor de una cantidad digital, sin embargo el valor de una cantidad analógica con frecuencia se presenta a interpretación.

• Una señal digital es más resistente al ruido. Debido a que aun cuando es degradada por el medio se puede reconstruir la información original.

Los sistemas analógicos tienen muchas desventajas que los sistemas digitales solventan, sólo hay un problema y es que éstos últimos tienen la gran desventaja que la naturaleza es meramente analógica. 


Referencia: http://www.monografias.com/trabajos27/analogico-y-digital/analogico-y-digital.shtml