Fundamentos De Sistemas Digitales

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trabajo de electronica digital

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    INSTITUTO TECNOLGICO DE NOGALESELECTRNICA DIGITAL

    ELECTRONICA DIGITAL Pgina 1

    INSTITUTO TECNOLGICO DE NOGALESNOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRNIA DIGITAL

    CARRERA: INGENIERA MECATRNICA

    MAESTRO: AARON OSUNA

    ALUMNO: CECEA LPEZ SERGIO

    TRABAJO: FUNDAMENTOS DESISTEMAS DIGITALES

    CONCEPTOS FUNDAMENTALES:1 1 FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DIGITALES1 2 SEALES ANLOGAS Y DIGITALES1 3 RELACIN ENTRE LOS SISTEMAS ANLOGOS Y LOSSISTEMAS DIGITALES

    H NOGALES SONORA MEXICO

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    INTRODUCCINEn este trabajo realizado se concentra principalmente en los Fundamentos de

    sistemas digitales como esto forma parte de la asignatura (electrnica digital) de

    los cuales se derivan subtemas como:

    1.1 Fundamentos de los sistemas digitales

    1.2 Seales anlogas y digitales.

    1.3 Relacin entre los sistemas anlogos y los Sistemas digitales.

    Fundamentos de los sistemas digitales

    Un sistema digital es un conjunto de dispositivos destinados a la generacin,

    transmisin, procesamiento o almacenamiento de sealesdigitales.Tambin, y a

    diferencia de unsistema analgico, un sistema digital es una combinacin de

    dispositivos diseados para manipular cantidades fsicas o informacin que estn

    representadas en forma digital; es decir, que slo puedan tomarvalores discretos.

    Seales analgicas

    Son variables elctricas que evolucionan en el tiempo en forma anloga a alguna

    Variable fsica. Estas variables pueden presentarse en la forma de una corriente,

    una tensin o una carga elctrica. Varan en forma continua entre un lmite inferior

    y un lmite superior

    Seales digitales

    Son variables elctricas con dos niveles bien diferenciados que se alternan en el

    Tiempo transmitiendo informacin segn un cdigo previamente acordado. Cada

    nivel elctrico representa uno de dos smbolos: 0 1, V o F, etc.

    Sistema Analgico y Sistema Digital

    Loscircuitos electrnicos se pueden dividir en dos amplias categoras: digitales y

    analgicos. Laelectrnica digital utiliza magnitudes convalores discretos, mientras

    que la electrnica analgica emplea magnitudes con valores continuos.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Digital_(se%C3%B1al)http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Variable_discreta_y_variable_continuahttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Variable_discreta_y_variable_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Digital_(se%C3%B1al)
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    OBJETIVO

    El principal objetivo de esta investigacin es conocer y saber las funciones

    preliminares de los sistemas digitales, seales anlogas y digitales y sus

    relaciones entre ambos sistemas.

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    INDICE

    Introduccin2

    Objetivo..3

    Fundamentos de los sistemas digitales..5,7

    Seales anlogas y digitales8,10

    Relacin entre los sistemas anlogos y los sistemas digitales.11.13

    Conclusiones.14

    Bibliografas.15

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    FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DIGITALES

    Cuando la mayora de nosotros escucha el trmino 'digital' inmediatamente

    pensamos en una calculadora digital' o 'computadora digital'. Lo anterior

    probablemente puede atribuirse a la forma tan impresionante en que ahora

    computadoras y calculadoras, a bajo costo. Es importante sealar que ambas

    representan slo una de las muchas aplicaciones de los circuitos y principios

    digitales. Los circuitos digitales se emplean en productos electrnicos tales como

    juegos de video, hornos de microondas y sistemas de control para automviles,

    as como en equipos de prueba como medidores, generadores y osciloscopios.

    Adems, las tcnicas digitales han reemplazado muchos de los 'circuitos

    analgicos' utilizados en productos de consumo como radios, televisores y equipos

    para grabacin y reproduccin de alta fidelidad.

    Seal Digital.

    Las seales digitales basan su funcionamiento en dos estados nicamente, nivel

    alto (uno lgico) y nivel bajo (cero lgicos), aunque la lgica de trabajo puede ser

    de dos clases que podran definirse como complementarias:

    Positivas: funciona a nivel alto.

    Negativas: funciona a nivel bajo.

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    Sistemas Lgicos digitales.

    Un sistema digital es una combinacin de dispositivos diseado para manipular

    cantidades fsicas o informacin que estn representadas en forma digital; es

    decir, que slo puedan tomar valores discretos. La mayora de las veces, estos

    dispositivos son electrnicos, pero tambin pueden ser mecnicos, magnticos o

    neumticos. Los niveles alto y bajo dependern de las tcnicas de construccin

    con que se fabrican los circuitos integrados que albergan los componentes lgicos

    digitales. En lgica positiva son:

    TTL ECL MOS

    1 5V (2.4 V mnimo) 1 0V 1 15V (5 V mnimo)

    0 0V (0.8 V mximo) 0 -5.2V 0 0V (3.5 V mximo)

    Para garantizar la compatibilidad entre los circuitos lgicos por diferentes

    tecnologas existen integrados adaptadores de nivel, aunque en la actualidad la

    tecnologa MOS dispone de integrados lgicos totalmente compatibles con los

    TTL. Se puede establecer una relacin de ventajas e inconvenientes de unas

    tecnologas frente a otras:

    TTL y ECL poseen unos mrgenes de tensin ms reducidos, aunque ello exige

    una mayor estabilizacin en las alimentaciones.

    TTL permite trabajar con Corrientes ms elevadas.

    ECL presenta el inconveniente de necesitar una alimentacin negativa.

    ECL es la que permite trabajar a mayores velocidades, mientras que MOS es

    ms lenta.

    MOS presenta menor consumo de potencia.

    El costo de los integrados TTL es menor frente a los ECL.

    Los circuitos integrados lgicos pueden ser clasificados de varias formas:

    Por su proceso de fabricacin:Monolticos: Todos los componentes son formados en la misma pastilla

    Semiconductora.

    Peliculares: Los componentes se van formando sobre la superficie de un sustrato

    aislante (vidrio, cermico).

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    Multilaminares: Los componentes se forman en capas diferentes y son unidos

    por un sustrato comn.

    Hbridos: utilizan todas las tcnicas anteriores para formar los componentes.

    Por el tipo de transistor empleado:Bipolares: transistores NPN o PNP.

    MOS: transistores MOS.

    Por su complejidad:

    Pequea escala de integracin: SSI, un mximo de 12 unidades lgicas.

    Media escala de integracin: MSI, entre 13 y 100 unidades lgicas.

    Alta escala de integracin: LSI, entre 101 y 1000 unidades lgicas.

    Muy alta escala de integracin: VLSI, entre 1001 y 1 000 000 de unidades

    lgicas

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    SEALES ANLOGAS Y DIGITALES

    Los circuitos electrnicos se pueden dividir en dos amplias categoras: digitales y

    analgicos.

    Seales analgicas

    La seal analgica es aquella que presenta una variacin continua con el tiempo,

    es decir, que a una variacin suficientemente significativa del tiempo le

    corresponder una variacin igualmente significativa del valor de la seal (la seal

    es continua).

    Toda seal variable en el tiempo, por complicada que sta sea, se representa en

    el mbito de sus valores (espectro) de frecuencia. De este modo, cualquier seal

    es susceptible de ser representada descompuesta en su frecuencia fundamental y

    sus armnicos.

    El proceso matemtico que permite esta descomposicin se denomina anlisis de

    Fourier. Un ejemplo de seal analgica es la generada por un usuario en el

    micrfono de su telfono y que despus de sucesivos procesos, es recibida por

    otro abonado en el altavoz del suyo.

    Es preciso indicar que la seal analgica, es un sistema de comunicaciones de las

    mismas caractersticas, mantiene dicho carcter y deber ser reflejo de la

    generada por el usuario.

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    Esta necesaria circunstancia obliga a la utilizacin de canales lineales, es decir

    canales de comunicacin que no introduzcan deformacin en la seal original.

    Las seales analgicas predominan en nuestro entorno (variaciones de

    temperatura, presin, velocidad, distancia, sonido etc.) y son transformadas en

    seales elctricas, mediante el adecuado transductor, para su tratamiento

    electrnico.

    La utilizacin de seales analgicas en comunicaciones todava se mantiene en la

    transmisin de radio y televisin tanto privada como comercial. Los parmetros

    que definen un canal de comunicaciones analgicas son el ancho de banda

    (diferencia entre la mxima y la mnima frecuencia a transmitir) y su potencia

    media y de cresta.

    Seales digitales

    Una seal digital es aquella que presenta una variacin discontinua con el tiempo

    y que slo puede tomar ciertos valores discretos.

    Su forma caracterstica es ampliamente conocida: la seal bsica es una onda

    cuadrada (pulsos) y las representaciones se realizan en el dominio del tiempo.

    Sus parmetros son:

    Altura de pulso (nivel elctrico)

    Duracin (ancho de pulso)

    Frecuencia de repeticin (velocidad pulsos por segundo)

    Las seales digitales no se producen en el mundo fsico como tales, sino que son

    creadas por el hombre y tiene una tcnica particular de tratamiento, y como

    dijimos anteriormente, la seal bsica es una onda cuadrada, cuya representacin

    se realiza necesariamente en el dominio del tiempo.

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    La utilizacin de seales digitales para transmitir informacin se puede realizar de

    varios modos: el primero, en funcin del nmero de estados distintos que pueda

    tener.

    Si son dos los estados posibles, se dice que son binarias, si son tres, ternarias, si

    son cuatro, cuaternarias y as sucesivamente. Los modos se representan por

    grupos de unos y de ceros, siendo, por tanto, lo que se denomina el contenido

    lgico de informacin de la seal.

    La segunda posibilidad es en cuanto a su naturaleza elctrica. Una seal binariase puede representar como la variacin de una amplitud (nivel elctrico) respecto

    al tiempo (ancho del pulso).

    Resumiendo, las seales digitales slo pueden adquirir un nmero finito de

    estados diferentes, se clasifican segn el nmero de estados (binarias, ternarias,

    etc.) y segn su naturaleza elctrica (unipolares y bipolares)

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    RELACIN ENTRE LOS SISTEMAS ANLOGOS Y LOS SISTEMAS

    DIGITALES

    Sistema Analgico y Sistema Digital

    Loscircuitos electrnicos se pueden dividir en dos amplias categoras: digitales y

    analgicos. Laelectrnica digital utiliza magnitudes convalores discretos, mientras

    que la electrnica analgica emplea magnitudes con valores continuos.

    Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generacin, transmisin,

    procesamiento oalmacenamiento deseales digitales. Tambin un sistema

    digital es una combinacin de dispositivos diseado para manipular cantidades

    fsicas oinformacin que estn representadas en forma digital; es decir, que slo

    puedan tomar valores discretos.

    La mayora de las veces estos dispositivos son electrnicos, pero tambin pueden

    ser mecnicos, magnticos o neumticos.

    Para elanlisis y lasntesis desistemas digitales binarios se utiliza como

    herramienta ellgebra de Boole.

    Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

    Sistemas digitales combinacional: Son aquellos en los que la salida del sistema

    slo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita mdulosdememoria,ya que la salida no depende de entradas previas.

    Sistemas digitales secuenciales: La salida depende de la entrada actual y de las

    entradas anteriores. Estaclase de sistemas necesitan elementos de memoria que

    recojan la informacin de la 'historia pasada' del sistema.

    Para la implementacin de los circuitos digitales, se utilizan puertas lgicas (AND,

    OR y NOT) ytransistores. Estas puertas siguen elcomportamiento de

    algunasfunciones booleanas.

    http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos7/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/exal/exal.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/trans/trans.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/trans/trans.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/exal/exal.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuito
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    Se dice que un sistema es analgico cuando las magnitudes de la seal se

    representan mediantevariables continuas, esto es anlogas a las magnitudes que

    dan lugar a la generacin de esta seal. Un sistema analgico contiene

    dispositivos que manipulan cantidades fsicas representadas en forma analgica.

    En un sistema de este tipo, las cantidades varan sobre un intervalo continuo de

    valores.

    As, una magnitud analgica es aquella que toma valores continuos. Una magnitud

    digital es aquella que toma un conjunto de valores discretos.

    La mayora de las cosas que se pueden medir cuantitativamente aparecen en

    lanaturaleza en forma analgica. Un ejemplo de ello es latemperatura:a lo largo

    de un da la temperatura no vara entre, por ejemplo, 20 C o 25 C de forma

    instantnea, sino que alcanza todos los infinitos valores que entre ese intervalo.

    Otros ejemplos de magnitudes analgicas son eltiempo,lapresin,la distancia,

    elsonido.

    Seal Analgica

    Una seal analgica es un voltaje o corriente que vara suave y continuamente.

    Una onda senoidal es una seal analgica de una sola frecuencia. Los voltajes de

    la voz y delvideo son seales analgicas que varan de acuerdo con el sonido o

    variaciones de laluz que corresponden a la informacin que se est transmitiendo.

    Ventajas del procesado digital de seales frente al analgico

    Existen muchas razones por las que el procesado digital de una seal analgica

    puede ser preferible al procesado de la seal directamente en

    eldominio analgico. Primero, un sistema digital programable permite flexibilidad a

    la hora de reconfigurar lasoperaciones de procesado digital de seales sin ms

    que cambiar elprograma. La reconfiguracin de un sistema analgico implica

    habitualmente el rediseo del hardware, seguido de la comprobacin y verificacin

    para ver que opera correctamente.

    http://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/vire/vire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/doin/doin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/doin/doin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/vire/vire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTES
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    Tambin desempea un papel importante al elegir el formato delprocesador de

    seales la consideracin de la precisin. Las tolerancias en los componentes de

    los circuitos analgicos hacen que para el diseador del sistema sea

    extremadamente difcil controlar la precisin de un sistema de procesado

    analgico de seales.

    Encambio, un sistema digital permite un mejorcontrol de los requisitos de

    precisin. Tales requisitos, a su vez, resultan en la especificacin de requisitos en

    la precisin del conversor A/D y del procesador digital de seales, en trminos de

    longitud de palabra, aritmtica de coma flotante frente a coma fija y factores

    similares.

    Las seales digitales se almacenan fcilmente en soporte magntico (cinta o

    disco) sin deterioro o prdida en la fidelidad de la seal, aparte de la introducida

    en la conversin A/D. Como consecuencia, las seales se hacen transportables y

    pueden procesarse en tiempo no real en unlaboratorio remoto.

    Sistemas que utilizanmtodos digitales y analgicos

    Existen sistemas que utilizan mtodos digitales y analgicos, uno de ellos es el

    reproductor de disco compacto (CD). La msica en forma digital se almacena en el

    CD. Un sistema ptico dediodoslser lee los datos digitales del disco cuando ste

    gira y los transfiere al convertidor digital-analgico (DAC, digital-to-analog

    converter). El DAC transforma los datos digitales en una seal analgica que eslareproduccin elctrica de la msica original. Esta seal se amplifica y se enva

    al altavoz. Cuando la msica se grab en el CD se utiliz unproceso que,

    esencialmente, era el inverso al descrito, y que utiliza un convertidor analgico

    digital (ADC, analog-to-digital converter).

    http://www.monografias.com/trabajos5/sisope/sisope.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml#diohttp://www.monografias.com/trabajos/laser/laser.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/laser/laser.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml#diohttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/sisope/sisope.shtml
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    CONCLUSIN

    Esta investigacin que se realiz nos lleva como acuerdo a profundizarnos ms en

    la materia que estamos cursando a entenderle un poco ms sobre los sistemas

    analgicos y digitales tanto como sus fundamentos.

    Tambin por otra parte como es una seal analgica y digital como es su

    estructura, como est conformada, como se pueden crear qu es lo que son

    como se pueden dar entre otras cosas. E incluso cuantos tipos de sistemas

    digitales puede haber ya tanto como analgicos.

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    BIBLIOGRAFIAS

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    digital.shtml#ixzz2stVIJGuV

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

    digital.shtml#ixzz2stTROP8x

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

    digital.shtml#ixzz2stSp7C5y

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

    digital.shtml#ixzz2stSV95kL

    http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_digital

    http://www.unicrom.com/Tut_analogico_digital.asp

    http://html.rincondelvago.com/sistemas-digitales.html

    http://www.tuelectronica.es/tutoriales/telecomunicaciones/senales-analogicas-y-digitales.html

    http://docente.ucol.mx/al058266/TAREA6.HTML

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  • 5/25/2018 Fundamentos De Sistemas Digitales

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