sistemas , analogicos, digitales

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SISTEMAS , ANALOGICOS, DIGITALES
SISTEMAS
Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizadas y relacionadas que interactúan
entre sí para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energía o materia del
ambiente y proveen (salida) información, energía o materia.
Un sistema puede ser físico o concreto (una computadora, un televisor, un humano) o puede
ser abstracto o conceptual (un software)
Cada sistema existe dentro de otro más grande, por lo tanto un sistema puede estar formado
por subsistemas y partes, y a la vez puede ser parte de un supersistema.
Los sistemas tienen límites o fronteras (Ver: frontera de un sistema), que los diferencian del
ambiente. Ese límite puede ser físico (el gabinete de una computadora) o conceptual. Si hay
algún intercambio entre el sistema y el ambiente a través de ese límite, el sistema es abierto,
de lo contrario, el sistema es cerrado.
El ambiente es el medio en externo que envuelve física o conceptualmente a un sistema. El
sistema tiene interacción con el ambiente, del cual recibe entradas y al cual se le devuelven
salidas. El ambiente también puede ser una amenaza para el sistema.
Un grupo de elementos no constituye un sistema si no hay una relación e interacción, que de la
idea de un "todo" con un propósito.
En informática existen gran cantidad de sistemas:
• Sistema operativo.
• Sistema experto.
• Sistema informático.
• Aplicación o software.
• Computadora.
El Concepto de Datos
Datos son los hechos que describen sucesos y entidades."Datos" es una palabra en plural que
se refiere a más de un hecho. A un hecho simple se le denomina "data-ítem" o elemento de
dato.
Los datos son comunicados por varios tipos de símbolos tales como las letras del alfabeto,
números,
movimientos
de
labios,
puntos y rayas, señales con la mano, dibujos, etc. Estos símbolos se pueden ordenar y
reordenar de forma utilizable y se les denomina información.
Los datos son símbolos que describen condiciones, hechos, situaciones o valores. Los datos
se caracterizan por no contener ninguna información. Un dato puede significar un número, una
letra, un signo ortográfico o cualquier símbolo que represente una cantidad, una medida, una
palabra o una descripción.
La importancia de los datos está en su capacidad de asociarse dentro de un contexto para
convertirse en información. Por si mismos los datos no tienen capacidad de comunicar un
significado y por tanto no pueden afectar el comportamiento de quien los recibe. Para ser útiles,
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los datos deben convertirse en información para ofrecer un significado, conocimiento, ideas o
conclusiones.
El Concepto de Información
La información no es un dato conjunto cualquiera de ellos. Es más bien una colección de
hechos significativos y pertinentes, para el organismo u organización que los percibe. La
definición de información es la siguiente: Información es un conjunto de datos significativos y
pertinentes que describan sucesos o entidades.
DATOS SIGNIFICATIVOS. Para ser significativos, los datos deben constar de símbolos
reconocibles,
estar
completos
y
expresar
una
idea
no
ambigua.
Los símbolos de los datos son reconocibles cuando pueden ser correctamente interpretados.
Muchos tipos diferentes de símbolos comprensibles se usan para transmitir datos.
La integridad significa que todos los datos requeridos para responder a una pregunta específica
están disponibles. Por ejemplo, un marcador de béisbol debe incluir el tanteo de ambos
equipos. Si se oye el tanteo "New York 6" y no oyes el del oponente, el anuncio será
incompleto y sin sentido.
Los datos son inequívocos cuando el contexto es claro. Por ejemplo, el grupo de signos 2-x
puede parecer "la cantidad 2 menos la cantidad desconocida llamada x" para un estudiante de
álgebra, pero puede significar "2 barra x" a un vaquero que marca ganado. Tenemos que
conocer el contexto de estos símbolos antes de poder conocer su significado.
Otro ejemplo de la necesidad del contexto es el uso de términos especiales en diferentes
campos especializados, tales como la contabilidad. Los contables utilizan muchos términos de
forma diferente al público en general, y una parte de un aprendizaje de contabilidad es
aprender el lenguaje de contabilidad. Así los términos Debe y Haber pueden significar para un
contable no más que "derecha" e "izquierda" en una contabilidad en T, pero pueden sugerir
muchos tipos de ideas diferentes a los no contables.
DATOS PERTINENTES. Decimos que tenemos datos pertinentes (relevantes) cuando
pueden ser utilizados para responder a preguntas propuestas.
Disponemos de un considerable número de hechos en nuestro entorno. Solo los hechos
relacionados con las necesidades de información son pertinentes. Así la organización
selecciona hechos entre sucesos y entidades particulares para satisfacer sus necesidades de
información.
Diferencia entre Datos e información
1.
Los Datos a diferencia de la información son utilizados como diversos métodos para
comprimir la información a fin de permitir una transmisión o almacenamiento más
eficaces.
2.
Aunque para el procesador de la computadora hace una distinción vital entre la
información entre los programas y los datos, la memoria y muchas otras partes de la
computadora no lo hace. Ambos son registradas temporalmente según la instrucción
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que se le de. Es como un pedazo de papel no sabe ni le importa lo que se le escriba:
un poema de amor, las cuentas del banco o instrucciones para un amigo. Es lo mismo
que la memoria de la computadora. Sólo el procesador reconoce la diferencia entre
datos e información de cualquier programa. Para la memoria de la computadora, y
también para los dispositivos de entrada y salida (E/S) y almacenamiento en disco, un
programa es solamente más datos, más información que debe ser almacenada, movida
o manipulada.
3.
La cantidad de información de un mensaje puede ser entendida como el número de
símbolos posibles que representan el mensaje. "los símbolos que representan el
mensaje no son más que datos significativos.
4.
En su concepto más elemental, la información es un mensaje con un contenido
determinado emitido por una persona hacia otra y, como tal, representa un papel
primordial en el proceso de la comunicación, a la vez que posee una evidente función
social. A diferencia de los datos, la información tiene significado para quien la recibe,
por eso, los seres humanos siempre han tenido la necesidad de cambiar entre sí
información que luego transforman en acciones. "La información es, entonces,
conocimientos basados en los datos a los cuales, mediante un procesamiento, se les
ha dado significado, propósito y utilidad"
El Concepto de Procesamiento de Datos
Hasta el momento hemos supuesto que los datos que maneja una aplicación no son tan
voluminosos y por lo tanto caben en memoria. Cuando recurrimos a archivos se debe a la
necesidad de conservar datos después de que termina un programa, por ejemplo para apagar
el computador.
Sin embargo, existen problemas en donde el volumen de datos es tan grande que es imposible
mantenerlos en memoria. Entonces, los datos se almacenan en un conjunto de archivos, los
que forman una base de datos. Una base de datos es por lo tanto un conjunto de archivos que
almacenan, por ejemplo, datos con respecto al negocio de una empresa.
Cada archivo se forma en base a un conjunto de líneas y cada línea esta formada por campos
de información. Todas las líneas de un mismo archivo tienen la misma estructura, es decir los
mismos campos de información. Diferentes archivos poseen estructuras distintas.
Algunas definiciones
Recolección de datos:
Provee un vínculo para obtener la información interoperacionables racional y las
parametrizaciones.
Almacenamiento de datos:
Las unidades de disco de la computadora y otros medios de almacenamiento externo permiten
almacenar los datos a más largo plazo, manteniéndolos disponibles pero separados del circuito
principal hasta que el microprocesador los necesita. Una computadora dispone también de otros
tipos de almacenamiento.
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La memoria de sólo lectura (ROM) es un medio permanente de almacenamiento de
información básica, como las instrucciones de inicio y los procedimientos de entrada/salida.
Asimismo, una computadora utiliza varios buffers (áreas reservadas de la memoria) como
zonas de almacenamiento temporal de información específica, como por ejemplo los caracteres
a enviar a la impresora o los caracteres leídos desde el teclado.
Procesamiento de datos:
a.
El objetivo es graficar el Procesamiento de Datos, elaborando un Diagrama que
permita identificar las Entradas, Archivos, Programas y Salidas de cada uno de los
Procesos.
b. Su antecedente es el Diagrama de Flujo. c.
Los elementos claves son los Programas.
d. Se confecciona el Diagrama de Procesamiento de Datos
e.
Este Diagrama no se podrá elaborar por completo desde un primer momento ya que
depende del Flujo de Información.
f.
En este primer paso sólo se identifican las Salidas y Programas. Los elementos
restantes se identifican en forma genérica.
Validación de datos:
Consiste en asegurar la veracidad e integridad de los datos que ingresan a un archivo. Existen
numerosas técnicas de validación tales como: Digito verificador, chequeo de tipo, chequeo de
rango.
Concepto de Procesamiento Distribuido y Centralizado
Procesamiento Centralizado:
En la década de los años 50’s las computadoras eran máquinas del tamaño de todo un cuarto
con las siguientes características:
• Un CPU
• Pequeña cantidad de RAM
• Dispositivos DC almacenamiento secundario (cintas)
• Dispositivos d salida (perforadoras de tarjetas)
• Dispositivos de entrada (lectores de tarjeta perforada)
Con el paso del tiempo, las computadoras fueron reduciendo su tamaño y creciendo en
sofisticación,
• Aunque la industria continuaba siendo dominada por las computadoras grandes
"mainframes". A medida que la computación evolucionaba, las computadoras, fueron capaces
de manejar aplicaciones múltiples simultáneamente, convirtiéndose en procesadores centrales
"hosts" a los que se les
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Conectaban muchos periféricos y terminales tontas que consistían solamente de dispositivos
de entrada/salida (monitor y teclado) y quizá poco espacio de almacenamiento, pero que no
podían procesar por sí mismas.
• El "host" usando módems y líneas telefónicas conmutadas. En este ambiente, se ofrecían
velocidades de transmisión de 1200, 2400, o 9600 bps. Un ambiente como el descrito es lo que
se conoce como procesamiento centralizado en su forma más pura "host/terminal".
Aplicaciones características de este tipo de ambiente son:
• Administración de grandes tuses de datos integradas
• Algoritmos científicos de alta velocidad
• Control de inventarios centralizado
Al continuar la evolución de los "mainframes", estos se comenzaron a conectar a enlaces de
alta velocidad donde algunas tareas relacionadas con las comunicaciones se delegaban a otros
dispositivos llamados procesadores comunicaciones "Front End Procesos" (I7EP’s) y
controladores de grupo "Cluster Controllers" (CC’s).
Procesamiento Distribuido:
El procesamiento centralizado tenía varios inconvenientes, entre los que podemos mencionar
que un número limitado de personas controlaba el acceso a la información y a los reportes, se
requería un grupo muy caro de desarrolladores de sistemas para crear las aplicaciones, y los
costos de mantenimiento y soporte eran extremadamente altos. La evolución natural de la
computación fue en el sentido del procesamiento distribuido, así las minicomputadoras (a pesar
de su nombre siguen siendo máquinas potentes) y empezaron a tomar parte del procesamiento
de datos .
Ventajas
Existen cuatro ventajas del procesamiento de bases de datos distribuidas. La primera, puede
dar como resultado un mejor rendimiento que el que se obtiene por un procesamiento
centralizado. Los datos pueden colocarse cerca del punto de su utilización, de forma que el
tiempo de comunicación sea mas corto. Varias computadoras operando en forma simultánea
pueden entregar más volumen de procesamiento que una sola computadora.
Segundo, los datos duplicados aumentan su confiabilidad. Cuando falla una computadora, se
pueden obtener los datos extraídos de otras computadoras. Los usuarios no dependen de la
disponibilidad de una sola fuente para sus datos .Una tercera ventaja, es que los sistemas
distribuidos pueden variar su tamaño de un modo más sencillo. Se pueden agregar
computadoras adicionales a la red conforme aumentan el número de usuarios y su carga de
procesamiento. A menudo es más fácil y más barato agregar una nueva computadora más
pequeña que actualizar una computadora única y centralizada. Después, si la carga de trabajo
se reduce, el tamaño de la red también puede reducirse.
Por último, los sistemas distribuidos se pueden adecuar de una manera más sencilla a las
estructuras de la organización de los usuarios.
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Sistema Analógico y Sistema Digital
Los circuitos electrónicos se pueden dividir en dos amplias categorías: digitales y analógicos.
La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos, mientras que la electrónica
analógica emplea magnitudes con valores continuos.
Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión,
procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es una
combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que
estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.
La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser
mecánicos, magnéticos o neumáticos.
Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el
álgebra de Boole.
Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

Sistemas digitales 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.
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6
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
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Sistemas digitales secuenciales: 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 puertas lógicas (AND, OR y NOT) y
transistores. Estas puertas siguen el comportamiento de algunas funciones booleanas.
Se dice que un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan
mediante variables continuas, esto es análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación
de esta señal. Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas
representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un
intervalo continuo de valores.
Así, una magnitud analógica es aquella que toma valores continuos. Una magnitud digital es
aquella que toma un conjunto de valores discretos.
La mayoría de las cosas que se pueden medir cuantitativamente aparecen en la naturaleza en
forma analógica. Un ejemplo de ello es la temperatura: a lo largo de un día la temperatura no
varía entre, por ejemplo, 20 ºC o 25 ºC de forma instantánea, sino que alcanza todos los
infinitos valores que entre ese intervalo. Otros ejemplos de magnitudes analógicas son el
tiempo, la presión, la distancia, el sonido.
Señal Analógica
Una señal analógica es un voltaje o corriente que varía suave y continuamente. Una onda
senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son
señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que
corresponden a la información que se está transmitiendo.
Señal Digital
Las señales digitales, 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 Digitales
La revolución electrónica ha estado vigente bastante tiempo; la revolución del "estado sólido"
comenzó con dispositivos analógicos y aplicaciones como los transistores y los radios
transistorizados. Cabe preguntarse ¿por qué ha surgido ahora una revolución digital?
De hecho, existen muchas razones para dar preferencia a los circuitos digitales sobre los
circuitos analógicos:
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 digital, a menudo denominado "diseño lógico", es lógico. No se
necesitan habilidades matemáticas especiales, y el comportamiento de los pequeños circuitos
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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 funcionalidad. 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. Usted probablemente 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, ¿adivine qué? Una gran parte del diseño digital se lleva a cabo en la actualidad al escribir
programas, también, en los lenguajes de descripción de lenguaje de descripción de Hardware
(HDLs, por sus siglas en inglés),
Estos lenguajes le 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.
(Usted podría preguntarse, "¿acaso tales cosas son algo bueno?" ¡No importa!)
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.
Ventajas del procesado digital de señales frente al analógico
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Existen muchas razones por las que el procesado digital de una señal analógica puede ser
preferible al procesado de la señal directamente en el dominio analógico. Primero, un sistema
digital programable permite flexibilidad a la hora de reconfigurar las operaciones de procesado
digital de señales sin más que cambiar el programa. La reconfiguración de un sistema
analógico implica habitualmente el rediseño del hardware, seguido de la comprobación y
verificación para ver que opera correctamente.
También desempeña un papel importante al elegir el formato del procesador de señales la
consideración de la precisión. Las tolerancias en los componentes de los circuitos analógicos
hacen que para el diseñador del sistema sea extremadamente difícil controlar la precisión de
un sistema de procesado analógico de señales.
En cambio, un sistema digital permite un mejor control de los requisitos de precisión. Tales
requisitos, a su vez, resultan en la especificación de requisitos en la precisión del conversor
A/D y del procesador digital de señales, en términos de longitud de palabra, aritmética de coma
flotante frente a coma fija y factores similares.
Las señales digitales se almacenan fácilmente en soporte magnético (cinta o disco) sin
deterioro o pérdida en la fidelidad de la señal, aparte de la introducida en la conversión A/D.
Como consecuencia, las señales se hacen transportables y pueden procesarse en tiempo no
real en un laboratorio remoto.
El método de procesado digital de señales también posibilita la implementación de algoritmos
de procesado de señal más sofisticados. Generalmente es muy difícil realizar operaciones
matemáticas precisas sobre señales en formato analógico, pero esas mismas operaciones
pueden efectuarse de modo rutinario sobre un ordenador digital utilizando software.
En algunos casos, la implementación digital del sistema de procesado de señales es más
barato que su equivalente analógica. El menor coste se debe a que el hardware digital es más
barato o, quizás, es resultado de la flexibilidad ante modificaciones que permite la
implementación digital.
Como consecuencia de estas ventajas, el procesado digital de señales se ha aplicado a
sistemas prácticos que cubren un amplio rango de disciplinas.
Citamos, por ejemplo, la aplicación de técnicas de procesado digital de señales al procesado
de voz y transmisión de señales en canales telefónicos, en procesado y transmisión de
imágenes, en sismología y geofísica, en prospección petrolífera, en la detección de explosiones
nucleares, en el procesado de señales recibidas del espacio exterior, y en una enorme
variedad de aplicaciones.
Sin embargo, como ya se ha indicado, la implementación digital tiene sus limitaciones. Una
limitación práctica es la velocidad de operación de los conversores A/D y de los procesadores
digitales de señales. Veremos que las señales con anchos de banda extremadamente grandes
precisan conversores A/D con una velocidad de muestreo alta y procesadores digitales de
señales rápidos. Así, existen señales analógicas con grandes anchos de banda para las que la
solución mediante procesado digital de señales se encuentra más allá del" estado del arte" del
hardware digital.
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Ejemplos de aquellos sistemas analógicos que ahora se han vuelto digitales.
Fotografías. La mayoría de las cámaras todavía hacen uso de películas que tienen un
recubrimiento de haluros de plata para grabar imágenes. Sin embargo, el incremento en la
densidad de los microcircuitos o "chips" de memoria digital ha permitido el desarrollo de
cámaras digitales que graban una imagen como una matriz de 640 x 480, o incluso arreglos
más extensos de pixeles donde cada pixel almacena las intensidades de sus componentes de
color rojo, verde y azul de 8 bits cada uno.
Esta gran cantidad de datos, alrededor de siete millones de bits en este ejemplo puede ser
procesada y comprimida en un formato denominado JPEG y reducirse a un tamaño tan
pequeño como el equivalente al 5% del tamaño original de almacenamiento dependiendo de la
cantidad de detalle de la imagen. De este modo las cámaras digitales dependen tanto del
almacenamiento como del procesamiento digital.
Grabaciones de video. Un disco versátil digital de múltiples usos (DVD por las siglas de digital
versatile disc) almacena video en un formato digital altamente comprimido denominado MPEG2. Este estándar codifica una pequeña fracción de los cuadros individuales de video en un
formato comprimido semejante al JPEG y codifica cada uno de los otros cuadros como la
diferencia entre éste y el anterior.
La capacidad de un DVD de una sola capa y un solo lado es de aproximadamente 35 mil
millones de bits suficiente para grabar casi 2 horas de video de alta calidad y un disco de doble
capa y doble lado tiene cuatro veces esta capacidad.
Grabaciones de audio. Alguna vez se fabricaron exclusivamente mediante la impresión de
formas de onda analógicas sobre cinta magnética o un acetato (LP), las grabaciones de audio
utilizan en la actualidad de manera ordinaria discos compactos digitales (CD. Compact Discs).
Un CD almacena la música como una serie de números de 16 bits que corresponden a
muestras de la forma de onda analógica original se realiza una muestra por canal estereofónico
cada 22.7 microsegundos. Una grabación en CD a toda su capacidad (73 minutos) contiene
hasta seis mil millones de bits de información.
Carburadores de automóviles. Alguna vez controlados estrictamente por conexiones
mecánicas (incluyendo dispositivos mecánicos "analógicos" inteligentes que monitorean la
temperatura, presión. etc.), en la actualidad los motores de los automóviles están controlados
por microprocesadores integrados.
Diversos sensores electrónicos y electromecánicos convierten las condiciones de la máquina
en números que el microprocesador puede examinar para determinar cómo controlar el flujo de
gasolina y oxígeno hacia el motor. La salida del microprocesador es una serie de números
variante en el tiempo que activa a transductores electromecánicos que a su vez controlan la
máquina.
El sistema telefónico. Comenzó hace un siglo con micrófonos y receptores analógicos que se
conectaban en los extremos de un par de alambres de cobre (o, ¿era una cuerda?). Incluso en
la actualidad en la mayor parte de los hogares todavía se emplean teléfonos analógicos los
cuales transmiten señales analógicas hacia la oficina central (CO) de la compañía telefónica.
No obstante en la mayoría de las oficinas centrales estas señales analógicas se convierten a
un formato digital antes que sean enviadas a sus destinos, ya sea que se encuentren en la
misma oficina central o en cualquier punto del planeta.
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Durante muchos años los sistemas telefónicos de conmutación privados (PBX. private branch
exchanges) que se utilizan en los negocios han transportado el formato digital todo el camino
hacia los escritorios. En la actualidad muchos negocios, oficinas centrales y los proveedores
tradicionales de servicios telefónicos están cambiando a sistemas integrados que combinan la
voz digital con el tráfico digital de datos sobre una sola red de Protocolo de Internet IP (por las
siglas en inglés de Protocolo de Internet).
Semáforos. Para controlar los semáforos se utilizaban temporizadores electromecánicos que
habilitaban la luz verde para cada una de las direcciones de circulación durante un intervalo
predeterminado de tiempo. Posteriormente se utilizaron relevadores en módulos controladores
que podían activar los semáforos de acuerdo con el patrón del tráfico detectado mediante
sensores que se incrustan en el pavimento. Los controladores de hoy en día hacen uso de
microprocesadores y pueden controlar los semáforos de modo que maximicen el flujo vehicular,
o como sucede en algunas ciudades de California, sean un motivo de frustración para los
automovilistas en un sinnúmero de creativas maneras.
Efectos cinematográficos. Los efectos especiales creados exclusivamente para ser utilizados
con modelos miniaturizados de arcilla, escenas de acción, trucos de fotografía y numerosos
traslapes de película cuadro por cuadro.
En la actualidad naves espaciales, insectos, otras escenas mundanas e incluso bebés (en la
producción animada de Pixar, Tin Toy) se sintetizan por completo haciendo uso de
computadoras digitales. ¿Podrán algún día ya no ser necesarios ni los dobles cinematográficos
femeninos o masculinos?
Ejemplo de un sistema electrónico analógico
Un ejemplo de sistema electrónico analógico es el altavoz, que se emplea para amplificar el
sonido de forma que éste sea oído por una gran audiencia. Las ondas de sonido que son
analógicas en su origen, son capturadas por un micrófono y convertidas en una pequeña
variación analógica de tensión denominada señal de audio. Esta tensión varía de manera
continua a medida que cambia el volumen y la frecuencia del sonido y se aplica a la entrada de
un amplificador lineal.
La salida del amplificador, que es la tensión de entrada amplificada, se introduce en el altavoz.
Éste convierte, de nuevo, la señal de audio amplificada en ondas sonoras con un volumen
mucho mayor que el sonido original captado por el micrófono.
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Sistemas que utilizan métodos digitales y analógicos
Existen sistemas que utilizan métodos digitales y analógicos, uno de ellos es el reproductor de
disco compacto (CD). La música en forma digital se almacena en el CD. Un sistema óptico de
diodos láser lee los datos digitales del disco cuando éste gira y los transfiere al convertidor
digital-analógico (DAC, digital-to-analog converter). El DAC transforma los datos digitales en
una señal analógica que es la reproducción eléctrica de la música original. Esta señal se
amplifica y se envía al altavoz. Cuando la música se grabó en el CD se utilizó un proceso que,
esencialmente, era el inverso al descrito, y que utiliza un convertidor analógico digital (ADC,
analog-to-digital converter).
Dispositivos analógicos y digitales de transmisión, codificación y recepción de datos.
Las señales analógicas como digitales se pueden transmitir a través de medios de transmisión
que sean adecuados. La transmisión analógica es una forma de transmitir las señales
analógicas independientemente de su contenido; las señales pueden representar datos
analógicos (por ejemplo, voz) o datos digitales (por ejemplo los datos binarios que pasan a
través de un modem). En todos los casos la señal se irá debilitando con la distancia y será
necesario
el
uso
de
amplificadores
para
conseguir
distancias
mayores.
En la transmisión analógica, al utilizarse amplificadores en cascada, la señal se distorsiona
cada vez más. Para datos analógicos se pueden permitir ciertas distorsiones pequeñas, ya que
datos siguen siendo inteligibles. Ocurre lo contrario para la transmisión digital, pues los
amplificadores introducirían ruido y estos se transformarían en errores..
En la transmisión digital, por el contrario es dependiente del contenido de la señal. Una señal
digital solo se puede transmitir a una distancia limitada, ya que la atenuación y otros aspectos
negativos pueden introducir errores en los datos transmitidos. En este caso se utilizan
repetidores, los cuales regenera el patrón de ceros y unos y lo vuelve a retransmitir.
La elección actual se orienta a la tecnología digital como el medio más confiable de
transmisión, contrario a las varias inversiones hechas a la comunicación analógica.
Gradualmente la primera se está imponiendo en los usuarios y las compañías. Demos unas
razones
del
porqué
de
esta
tendencia
a
la
tecnología
digital.
* Tecnología digital: las mejoras en las tecnologías de integración a gran escala (LSI) y muy
gran escala (VLSI)ha sido una disminución tanto en tamaño como en costo dentro de la
técnicas digitales de los procesadores. Al contrario la tecnología analógica no ha
experimentado un cambio similar.
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* Integridad de datos: al usarse repetidores en vez de amplificadores, el ruido y otros efectos
negativos no son acumulativos. Lo que implica que usando tecnología digital es posible
transmitir datos conservando su integridad a distancias mayores utilizando inclusive líneas de
calidad inferiores.
* Utilización de la capacidad: el tendido de líneas de transmisión de banda ancha ha llegado a
ser factible para medios, como ser vía satélite y fibra óptica. Para la utilización eficaz de todo
ese ancho de banda se necesita un alto grado de multiplexación. Esta se realiza más
facilmente y con menor costo con técnicas digitales (división en el tiempo) que contécnicas
analógicas (división en frecuencia).
* Seguridad y privacidad: se pueden aplicar las técnicas de encriptado a los datos digitales o
analógicos que previamente se hayan digitalizado.
* Integración: Con el tratamiento de los datos analógicos y digitales, todas las señales se
pueden tratar de una manera similar. Permitiendo de esta manera, la integración de voz, video
y datos utilizando una misma infraestructura..
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Bibliografía: Diseño
Digital Principios y
Prácticas John F.
Wakerly Prentice Hall
Fundamentos de los Sistemas Modernos de Comunicación
Hildeberto Jordán Aguilar.
Alfaomega, IPN
Sistemas Digitales
Principios Y Aplicaciones
Ronald J. Tocci
Prentice Hall
Sistemas electrónicos de Comunicaciones
Frenzel
Alfaomega
Tratamiento digital de señales
Principios, algoritmos y aplicaciones
John G. Proakis
Dimitris G. Monolakis
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_digital
http://www.unicrom.com/Tut_analogico_digital.asp
http://html.rincondelvago.com/sistemas-digitales.html
Prof. Pajor Gustavo Daniel
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26 de julio
de 2012
TRABAJO DE RECUPERACION DEL SEGUNDO TRIMESTRE
SISTEMAS , ANALOGICOS, DIGITALES
TRABAJO PRACTICO
1.-Explique brevemente el concepto de datos.2.-Explique brevemente el concepto de Información.3.-Explique brevemente el concepto de Procesamiento de datos
4.-¿Qué es un Sistema?
5.-Mencione los elementos de la Comunicación
6.-¿Que es un sistema digital?
7.- Mencione las Ventajas de los Circuitos Digitales
8.- ¿Cuándo decimos que tenemos un dato pertinente?
9.-Explique como comenzó el sistema telefónico.10.- De un ejemplo de un sistema electrónico analógico, grafique y explique.-
Prof. Pajor Gustavo Daniel
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