ORGANIZACION DE LAS COMPUTADORAS

CONCEPTOS – OCOM

Lógica digital

• Lógica: la capacidad de pensar y dar soluciones a los problemas. Dar sentido a las cosas. Pasos básicos para llegar a un objetivo congruencia de lo que se piensa con lo que es en si
• Lógica es una ciencia formal y una rama de la filosofía que estudia los principios de la demostración e inferencia valida. La palabra deriva del griego antigua  λογική (logike) que significa “dotado de razón, intelectual, dialectico, argumentativo”
•  Lógica Digital : deriva de  2 grandes ramas de las matemáticas y la electrónica con lo cual cada una de ellas permite formar la estructura de los sistemas digitales y estos a su vez conforman la estructura de las computadoras.

• MATEMATICAS:

• Algebra, teoremas, normas, serie de operaciones básicas

• ELECTRONICA:

• Señales, Circuitos,
• Estados lógicos

• 1, Verdadero, encendido, sonido
• 0, falso, apagado, ausencia del sonido

• Son valores Discretos: pueden tomar el valor de un estado lógico debido a que los valores discretos poseen 2 características:

• SON FINITOS
• SU VALOR HACE REFERENCIA A UN VALOR NUMERICO DEL TIPO REAL.

• Lógica digital es un área de la matemática aplicada al campo de la electrónica se puede decir que la lógica digital es la base de los sistemas digitales y esto implica también la base de la estructura de las computadoras.
• SEÑALES DIGITAL Y SEÑALES ANALOGICAS

• una computadora, no es más que una máquina capaz de efectuar una secuencia de operaciones que le determina un programa, de tal forma, que se realice un procesamiento sobre el conjunto de datos de entrada, resultando de esta forma datos de salida, conocidos como información.

• Actualmente pueden encontrarse dos tipos principales de computadoras, conocidas como: Analógicas y Digitales.

• La computadora analógica es un dispositivo electrónico o hidráulico diseñado para manipular la entrada de datos en términos de, por ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar de hacerlo como datos numéricos. El dispositivo de cálculo analógico más sencillo es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de escalas especialmente calibradas para facilitar la multiplicación, la división y otras funciones
• computadora digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador, o compuerta, está¡ abierto o cerrado. Es decir, la computadora puede reconocer sólo dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado, alta o baja tensión o en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la velocidad con la cual la computadora realiza este acto tan sencillo lo que la convierte en una maravilla de la tecnologí­a moderna.

• Sistema Digital: es una combinación de dispositivos diseñados para manipular información lógica o cantidades físicas que son representadas en forma digital, está destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecánicos, magnéticos o neumáticos

• Ventajas de los Circuitos Digitales

•  Reproducibilidad de resultados.
•  Facilidad de diseño.
•  Flexibilidad y funcionabilidad.
•  Programabilidad.
•  Velocidad.
•  Economía.
•  Avance tecnológico constante.
•  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.

• Un sistema analógico: Contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas de manera analógica. En estos sistemas las cantidades pueden variar en un rango continuo de valores. Por ejemplo, la amplitud de la señal de salida de una bocina en un receptor de audio puede tener cualquier valor entre cero y su límite máximo. Otro tipo de sistemas analógicos son los amplificadores de audio, equipos de grabación no digital y reproductores de estos.

• Desventajas de los sistemas analógicos

•  Para su diseño se requiere demasiado análisis matemático.
•  Una vez creado un sistema analógico, si se desea hacer una actualización es   necesario casi modificar todo el sistema nuevamente.
• El consumo de energía es mayor.
• La capacidad de integración no permite desarrollar sistemas portátiles complejos (como un reproductor de CD, o una computadora análoga).
• Son susceptibles al ruido por fuentes externas.
• Limitaciones para almacenar información.
• Precisión limitada a máximo tres dígitos.

• Todo el Mundo Real es Analógico.

• La Velocidad
• La Voz
• El sonido

• Valores Continuos: Son aquellas en las cuales su dominio puede expresarse en base al conjunto de los números reales, es decir ésta está específicas para cada valor real.
• Valores Discretos: Son aquellas en las cuales su dominio está específico para ciertos valores finitos.[pic 1][pic 2]

 [pic 3]

Tipos de sistemas digitales

Sistemas digitales combinacionales: Son aquellos cuyas salidas dependen del estado de sus entradas en un momento dado, por lo tanto, no necesitan módulos de memoria, ya que las salidas no dependen de los estados previos de las entradas. Este sistema se encuentra representado por:

Z = F(X)

Z = Valor señales de las salidas

X = Valor señales de las entradas

F = Circuito transformado de señales

Sistemas digitales secuenciales: Aquellos cuyas salidas dependen además del estado de sus entradas en un momento dado, de estados previos. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la ’Historia pasada’ del sistema.
Este sistema se encuentra representado por:

Z = F(X,Q)

Z = Valor señales de las salidas

X = Valor señales de las entradas

Q = Elementos de memoria (Flip Flops)

F = Circuito transformador de señales

Según el propósito de los sistemas digitales, se clasifican en:

SISTEMAS DE PROPOSITO ESPECIALES

SISTEMAS DE PROPOSITO GENERALES

SISTEMAS NUMERICOS

Es la combinación de un conjunto de simbología y reglas para representar o nombrar números o cantidades N = (S,R) donde:

N = Sistema numérico

S = Símbolos del S.N

R = Reglas del uso del S.N

TIPOS DE SISTEMAS NUMERICOS

POSICIONALES:

El valor de un símbolo no solo este dado por la cantidad que tiene asignada, sino también por la posición que ocupa en el número.

Si un sistema numérico posicional obtiene base “b” significa que dispone de “b” símbolos diferentes para escribir los números.

El sistema decimal se compone de 10 símbolos los cuales son:

Bases 10 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}

Formamos una serie de combinaciones para representar una cantidad.

¿Cómo puedo comprobar que un número es 53 y el otro es 35?

Los números se componen de UNIDADES, DECENAS, CENTENAS…

El numero 53 realmente es 53 por esta razón

[pic 4]

El numero 35 es realmente 35 por:

[pic 5]

NO POSICIONALES:

El valor de un digito es fijo y no depende de la posición que este ocupa dentro del numero

En el caso de los sistemas numéricos que utiliza la pc todos se podrían decir que son posicionales a excepción de un sistema que es compuesto tal es el caso del sistema hexadecimal

SISTEMA NUMERICO ROMANO (ejemplo de un S. No posicional)

[pic 6]

independientemente de la posición del símbolo este siempre mantiene fijo el valor asignado.

CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS NUMERICOS

- La construcción de números validos en un sistema de numeración solo puede utilizarse símbolos permitidos en ese sistema (regla común).

- La base del sistema numérico indica la cantidad de dígitos diferentes que son necesarios para representar cifras.

primero no podemos representar números con símbolos que no son válidos dentro del sistema, es decir; 14A10 eso quiere decir que el 1 y 4 son números del sistema base 10 pero el símbolo A no pertenece; por lo que no se puede realizar nada con ese numero; este se encuentra mal representado según su base, diferente es el caso cuando se tiene: 24510 analizando el número se dice que esta representado en base 10 (sistema decimal) y cada símbolo si pertenece a la base.

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