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Objetivo de la Asignatura
• Comprender el funcionamiento de un sistema digital, como por ejemplo un procesador sencillo.
• Diseñar sistemas digitales que permitan solucionar problemas reales. (Un procesador sencillo).
Sistemas Digitales Profesor: Carlos Fajardo 2
Muchos transistores
• Intel 4004 (1972).
– 2300 Transistores
– 10 micras (10-5 metros)
– 500 – 700 kHz.
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Muchos transistores
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Muchos transistores
• Ivy Bridge (2012)
– 1400’000.000 Transistores.
– 22 nanómetros (10-9
metros).
– 3.9 GHz
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El arte de simplificar lo complejo
• Es imposible comprender el funcionamiento de tantos transistores interconectados.
• La solución: niveles de abstracción.
• Cada nivel muestra únicamente determinadas características e ignora las otras.
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El arte de simplificar lo complejo
• Diseñar una casa (Niveles de abstracción).
– A nivel de habitaciones: dormitorios, salas, comedores, baños, cocinas, etc.
– A nivel de paredes.
– A nivel de ladrillos.
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Niveles de abstracción
• Nivel de Procesador o Arquitectura (Digitales III –Arquitectura de Computadores)
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Niveles de abstracción
• Nivel de Procesador o Arquitectura
• Digitales III y Digitales IV
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Niveles de abstracción
• Nivel de Procesador o Arquitectura
• Digitales III y Digitales IV
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Niveles de abstracción
• Nivel de Transferencia de Registros
• (Digitales I – Digitales II)
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Niveles de abstracción
• Nivel de Transferencia de Registros
• (Digitales I – Digitales II)
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Niveles de abstracción
• Nivel de compuertas lógicas
• Digitales I
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Niveles de abstracción
• Nivel de compuertas lógicas
• Digitales I
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Niveles de abstracción
• Nivel de transistor
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Niveles de abstracción
• Nivel de transistor
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En resumen
Sistemas Digitales
Arquitectura
En resumen
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Arquitectura Transferencia entre
Registros
En resumen
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Arquitectura Transferencia entre
Registros
En resumen
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Arquitectura Transferencia entre
Registros
Compuertas
Lógicas
En resumen
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Arquitectura Transferencia entre
Registros
Compuertas
Lógicas
Transistor
En resumen
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Arquitectura Transferencia entre
Registros
Compuertas
Lógicas
Transistor
Niveles de Abstracción
• Nivel de Procesador o Arquitectura
• Nivel de Transferencia de Registros
• Nivel de compuertas lógicas
• Nivel de transistor
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Niveles de Abstracción
• Nivel de Procesador o Arquitectura
• Nivel de Transferencia de Registros
• Nivel de compuertas lógicas
• Nivel de transistor
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Nivel de
Compuertas Logicas
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El aporte de:Claude Elwood Shannon
• Ingeniero y Matemático del MIT.
• Su tesis doctoral: Todas las operaciones matemáticas se pueden construir a partir del Algebra Boole.
• Todas las operaciones de transferencia de datos digitales se pueden realizar utilizando Algebra de Boole.
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La conexiónAlgebra de Boole - Electrónica
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Es posible realizar toda el algebra de Boole usando tres
Compuertas Lógicas.
Algebra de Boole
• Tres operaciones:
– Multiplicación (AND)
– Suma (OR)
– Negación (NOT)
• Sólo dos símbolos.
– Verdadero o Falso
– 1 o 0
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Qué vamos a ver
• Representación Binaria de los números
• Aritmética Binaria.
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finProfesor: Carlos Fajardo Sistemas Digitales 30
