DE LO ANALÓGICO A LO DE LO ANALÓGICO A LO DIGITALDIGITAL

Pablo Arias Oñate 1º Bach. CTPablo Arias Oñate 1º Bach. CT

Daniel Domínguez Pérez 1º Daniel Domínguez Pérez 1º Bach. CTBach. CT

Javier García Verdugo 1º Javier García Verdugo 1º Bach. CTBach. CT

9.1.- LA INFORMACIÓN ANALÓGICA Y DIGITAL

El conjunto de datos que se obtienen de analizar un objeto, fenómeno o suceso puede ser almacenado de manera analógica o digital.

La información analógica se obtiene al transformar las magnitudes reales que intervienen en un fenómeno en otras susceptibles de ser almacenadas en algún soporte.

A.- LA CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL

Consiste en la trascripción de los valores de las magnitudes a valores numéricos. A cada valor numérico le corresponde un conjunto de valores analógicos agrupados en intervalos.

FASES DEL PROCESO DE DIGITALIZACIÓN Muestreo: Consiste en tomar muestras de la información

analógica. Cuantización: Consiste en asignar a un intervalo de valores

analógicos un único valor numérico. Cuanto más pequeño sea el intervalo mayor calidad de proceso.

Codificación: Consiste en convertir los números obtenido en la cuantificación en números binarios.

B.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL TRATAMIENTO DE LA

INFORMACIÓN DE MODO DIGITAL

VENTAJAS Permite la manipulación y edición de la información sin perdidas

de calidad. La información codificada digitalmente incluye sistemas de

corrección de errores que permiten asegurar la integridad de la información.

Los dispositivos de almacenamiento digital pueden ser empleados universalmente para cualquier clase de información.

INCONVENIENTES Para transmitir o almacenar información digital es preciso mayor

ancho de banda o capacidad de almacenamiento.

C.- SISTEMAS DE NUMERACIÓN

Sistema decimal: emplea 10 dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).

Sistema Binario: emplea 2 dígitos (0, 1). Proporciona mucha facilidad para codificar los dos símbolos a nivel electrónico, mediante contactos cerrados o abiertos.

C.- SISTEMAS DE NUMERACIÓN

Conversión de números decimales a binarios Se realiza dividiendo el número entre 2 sucesivas veces hasta que no

se pueda realizar más veces la operación. Los restos, que al ser el divisor 2 solo pueden dar 1 o 0, y el último cociente que van dando es la representación de el número en código binario lo único que el resultado empieza con las unidades del primer orden por la derecha.

Conversión de un número en cualquier base a base decimal Se realiza descomponiendo el número en términos o sumandos.

A.- DISPOSITVOS DE ALMACENAMIENTO

Componente de un ordenador capaz de guardar datos.

Hay de varios tipos: Almacenamiento magnético. Almacenamiento óptico. Almacenamiento magneto-óptico. Memorias volátiles. Memorias permanentes de estado sólido.

Almacenamiento magnético

Funcionamiento: basado en la codificación magnética de la información digital. La superficie magnética se divide en zonas y cada una de ellas un dato binario (0 o 1) mediante la orientación de las partículas magnéticas. Las dos posibles orientaciones magnéticas se distinguen como norte y sur.

Proceso de grabación y lectura. La orientación magnética del material sensible se logra mediante

cabezas provistas de pequeños electroimanes capaces de orientar la resultante magnética de cada zona de la superficie. Estas cabezas también se encargan de realizar el proceso inverso, es decir, de leer la orientación magnética de la superficie.

Almacenamiento magnético

Materiales Las superficies magnéticas suelen ser: hierro, cobalto, níquel algunos óxidos de

cromo y manganeso en forma de una fina película que recubre un soporte de la requerida robustez mecánica.

El disco flexible Tiene dos inconvenientes almacenamiento reducido y su lentitud.El disco duro. Formado por: varios discos rígidos sobre un eje. Las cabezas

electromagnéticas se desplazan radialmente accediendo a toda la superficie.Ventajas: Rapidez de acceso. Realizar el proceso de grabación sobre una misma superficie en muchísimas

ocasiones. Almacenamiento de grandes cantidades de información.Inconvenientes Sensibles a los campos magnéticos intensos. Sensibles a los golpes

Almacenamiento óptico

Funcionamiento: la información digital se codifica mediante orificios o surcos formando una espiral desde la corona interior del disco hacia el exterior sobre un material que son descodificados por un rayo láser.

Proceso de lectura y grabación La superficie contiene hendiduras que alteran la reflexión de un rayo láser, que

es interpretada por una lente que descodifica la información y la convierte en números binarios. La combinación de hoyos y llanos codifica la información.

Material y discos Los discos originales: han sido fabricados mediante un troquel metálico que se

emplea para estampar una capa de policarbonato. Posteriormente, se recubre con una fina capa de material metálico como aluminio y es envuelto en plástico protector.

Los discos grabables: contienen una capa metálica cuyo color puede ser alterado por el rayo láser, alterando sus cualidades reflectantes.

Los discos regrabables: la capa pigmentada puede volver a su color original por efecto del calor del láser.

La diferencia entre DVD y CD está en el tamaño de sus hoyos y de los llanos y en la distancia entre la pista espiral.

Almacenamiento óptico

Unidades reproductoras y grabadoras. Longitudes de onda del láser más altas para la lectura de un CD

y menores para la de un DVD. La grabación de los soportes ópticos se realiza con unidades

grabadoras cuyo láser puede calentar con mayor potencia que el de las unidades lectoras.

Ventajas Bajo coste Inmunidad ante los campos electromagnéticos.Inconvenientes Pueden ser alterados por efecto del calor o la luz. La superficie de los discos puede ser rayada. Puede ser vulnerable a agentes biológicos.

Almacenamiento magneto-óptico

Basada en la grabación de la información sobre una capa de material ferromagnético mediante codificación magnética; su lectura es por medios ópticos. Proceso de grabación:

Calentamiento de una pequeña zona de la superficie del disco, mediante un láser, hasta que el material pierde su magnetismo.

Una cabeza electromagnética orienta los imanes elementales de la zona, codificando la información binaria.

La zona se enfría quedando estabilizado el magnetismo adquirido en la fase anterior

La lectura del disco se realizará como una lectura óptica.Ventajas Su durabilidad. Su estabilidad ante duras condiciones de conversión es muy

alta.

Memorias volátiles (RAM)

Almacena la información digital mediante campos eléctricos en pequeños condensadores, pero necesita alimentación eléctrica. Su velocidad de lectura y escritura es mucho mayor. Se utiliza este tipo de memorias mientras el aparato este en funcionamiento.

Memorias permanentes de estado sólido

Almacena la información digital mediante campos eléctricos retenidos en diminutos condensadores.

Ventajas: No precisan de alimentación eléctrica. Reducidas dimensiones. No les afectan los campos magnéticos. No tienen piezas móviles.Tipología En función de su utilidad: Memorias en pequeñas tarjetas: en dispositivos móviles. Alcanza varios

GB. Memorias alojadas en dispositivos conectables vía USB: sistema de

transporte de información. Alcanza varios GB. Memorias de gran capacidad para uso interno en ordenadores:

sustitutos del clásico disco duro.

B.- PROCESADORES

El procesador o microprocesador es un dispositivo que recibe la información, la transforma y gestiona según el programa preestablecido y devuelve el resultado.

CONSTITUCIÓN Y PRINCIPIO DE FUNCIONASMIENTO El microprocesador es un dispositivo que contiene millones de

componentes que procesan o manipulan la información de acuerdo con la lógica binaria (esta lógica binaria responde al álgebra de Boole).

FUNCIONAMIENTO DEL MICROPROCESADOR En un dispositivo se encuentra un programa y unos datos que,

mediante la memoria RAM, pasan al microprocesador. En el microprocesador se ejecutan las instrucciones sobre los datos de entrada y se producen los datos de salida que son conducidos a algún dispositivo a través de la memoria del sistema.

9.5.- DIGITACIZACIÓN DEL SONIDO

El sonido puede almacenarse en soportes digitales gracias a los conversores analógico-digitales que se encuentran en las tarjetas de sonido de los ordenadores. Tras la digitalización del sonido, este puede ser tratado por programas específicos.

A.- CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL

DEL SONIDO La digitalización del sonido se produce

extrayendo un número determinado de muestras de cada fracción temporal del sonido y codificando numéricamente los valores de frecuencia y amplitud de cada muestra.

El número de muestras por segundo se denomina frecuencia de muestreo.

C.- FORMATOS DE ARCHIVOS CONTENEDORES DE SONIDO

WAV Archivo de tablas de ondas que guarda la información digital mediante la

secuencia de unos y ceros correspondientes a cada muestra. No tiene comprensión destructiva y lo usan los discos compactos.

MP3 El formato MP3 es un formato de tabla de ondas muy similar al formato WAV,

pero con capacidad destructiva y ajustable. Los algoritmos de comprensión que emplea el formato MP3 están basados en

la teoría de ocultación, que consiste en eliminar la información de los sonidos que no puede percibir el oído humano.

El tamaño de los archivos MP3 es 10 o 12 veces más pequeño que los archivos WAV. El número de bits por segundo determina la calidad del archivo.

MIDI El formato MIDI (interfaz digital de instrumentos musicales) no es de tablas de

ondas. La conversión analógico-digital la realiza guardando la información propia del lenguaje musical, es decir, interpreta un conjunto de partituras.

D.- DISPOSITIVO DE ENTRADA/SALIDA (TARJETA DE SONIDO)

La tarjeta de sonido es el dispositivo con que cuentan los ordenadores para digitalizar el sonido. Esta puede formar parte de la placa base del ordenador o añadirse mediante su inclusión en un zócalo de expansión.

Las tarjetas de sonido incluyen bancos instrumentales capaces de emular el sonido de diferentes instrumentos. Además suelen incluir una entrada MIDI mediante la que pueden comunicarse con instrumentos musicales.