Exploración de Señales Analógicas, Digitales y Sistemas de Numeración

Señales

Señales Analógicas

Tipo de señal que puede representarse por una función matemática que puede tomar valores continuos, en la que es variable su amplitud y periodo.

Señal Analógica Eléctrica

Sus voltajes varían constantemente en forma de corriente alterna con medio ciclo de valores positivos (+) y negativos (-).

Señales Digitales

Tipo de señal generada por algún fenómeno electromagnético en el que solo toma valores discretos (números enteros). Ejemplo: interruptor (abierto o cerrado), bombilla (luz o no luz).

Señal Digital Eléctrica

La palabra digital proviene del latín digitus, que significa dedo. Con los dedos solo se cuentan números enteros, no medidas intermedias. La base es la señal binaria: o hay corriente o no la hay. Dos niveles, 0 y 1.

Conversión Analógico-Digital

De Analógica a Digital (ADC o A/C)

Consiste en realizar medidas de amplitud, redondear sus valores a un conjunto finito y registrarlos como números enteros. Su finalidad es facilitar el procesamiento.

Sistemas de Numeración

Conjunto de símbolos y reglas que permiten representar datos numéricos. Todas las culturas utilizan el sistema arábigo-hindú, caracterizado por ser un sistema posicional, en el que la cifra tiene distinto valor según su posición (a diferencia de los romanos).

Sistema Decimal

Se compone de 10 dígitos (0-9). Otorga un valor dependiendo de la posición. Cada dígito está asociado a una potencia de base 10. Ejemplo: 528 = 5·10² + 2·10¹ + 8·10⁰.

Sistema Binario

Sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente dos cifras: 0 (apagado) y 1 (encendido).

Historia del Sistema Binario

• El indio Pingala presentó la primera descripción de un sistema de numeración binario, que era una serie de 0 trigramas y 64 hexagramas.
• En 1605, Francis Bacon introdujo las letras del alfabeto.
• El sistema moderno fue diseñado por Leibniz en el siglo XVII.
• En 1854, George Boole marcó un antes y un después al introducir el álgebra booleana.

Sistema Octal

Utiliza los dígitos del 0 al 7. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Un byte es una palabra de 8 bits.

Sistema Hexadecimal

Es el sistema numérico en base 16. Utiliza 16 símbolos: del 0 al 9, más las letras de la A a la F.

Conversiones entre Sistemas de Numeración

De Decimal a Binario

Dividiendo entre dos sucesivamente.

De Binario a Decimal

Se separan en grupos de 4 bits. Se multiplican por potencias de 2. Si el resultado es mayor que 9, se utilizan letras (A-F).

De Hexadecimal a Decimal

Ejemplo: 14₁₆ = 1·16¹ + 4·16⁰ = 20₁₀

De Decimal a Hexadecimal

Ejemplo: 73 : 16 = 4, resto 9 -> 49₁₆

De Binario a Hexadecimal

Ejemplo: 10100111 = (1010=A) + (0111=7) = A7₁₆

De Hexadecimal a Binario

Ejemplo: C7 = 199₁₀ = 11000111₂