Final del primer trimestre

Terminamos el trimestre y la bitácora permanecerá sin actividad durante unos días, pero antes quería desearos a todos una Feliz Navidad a todos. Aprovechad para descansar, pero no olvidéis que los estudiantes "profesionales" también aprovechan los días de vacaciones para realizar trabajos pendientes, repasar, realizar planes de estudio, etc. Son bastantes días y habrá tiempo para todo, aprovecharlos.

No quería terminar esta entrada sin anunciaros que al fin he conseguido esto (dad un clic para agrandar):

¡Sí!, se trata de la interfaz gráfica del KTechLab en español, bueno o casi, porque hay algunos términos sin traducir o mal traducidos que deberé arreglar en estos días. La solución de como lo he conseguido la dejaremos para cuando regresemos de vacaciones. Lo dicho: ¡¡Feliz Navidad!!

Wubi

Una forma de iniciarse en el mundo de GNU/Linux en particular y en el del software libre en general, es a partir de un arranque dual, esto es, instalar GNU/Linux sin eliminar Windows, de modo que al arrancar el ordenador podamos elegir el sistema operativo con el que deseamos trabajar. Este comentario viene a que según parece ser, hay algunos alumnos que les gustaría tener Ubuntu en sus ordenadores para conocerlo mejor o simplemente para trabajar con el KTechlab que, al no ser aún multiplataforma, solo corre bajo GNU/Linux.

Los arranques duales los veréis con todo detalle en el módulo de Electrónica de Sistemas, pero para quienes estén impacientes existe Wubi. Se trata de un instalador de Ubuntu para quienes no tienen conocimientos su ficientes para realizar particiones en el disco duro. Basta con estar conectado a Internet, bajarse el archivo wubi.exe y ejecutarlo desde Windows como si se tratara de un programa más. Él solito creará las particiones, las formateará e instalará la última versión de Ubuntu, la 8.10, más conocida por "Intrepid Ibex". Terminada la instalación vuestra máquina estará preparada para trabajar con el sistema operativo que elijáis en cada arranque. Para quienes se animen, se aconseja hacer copias de seguridad antes de realizar la instalación, por si surgiera algún problema.

Tema 5: Lógica combinacional

Al finalizar el presente tema seremos capaces de resolver físicamente problemas de lógica utilizando las puertas vistas en temas anteriores. También aprenderemos a utilizar un sencillo aparato de medida, la sonda lógica, muy útil para dar con fallas en los circuitos digitales. Comenzaremos también a ver las posibilidades que ofrece el ordenador como herramienta de ayuda al diseño. A continuación se expone un resumen con los puntos que trataremos.

TEORÍA
Comenzaremos viendo la importancia de simplificar o minimizar una función lógica. De los distintos métodos de simplificación, el algebraico, el gráfico de Karnaugh o el numérico de Mc Clouskey, aprenderemos el segundo. Seguiremos con las funciones incompletas y con la implementación, esto es, el montaje físico de una función lógica, de modo que se utilicen el menor número de circuitos integrados posible. Terminamos describiendo, mediante un ejemplo, los pasos a seguir para resolver un problema lógico.

PRÁCTICA
Apartados prácticos:

• Montaje en el entrenador de una función sin simplificar y simplificada.
• Implementación de una función lógica a partir de su forma canónica en suma de productos con el mínimo de chips posible.
• Implementación de una función lógica con un solo chip.
• Implementación de una función lógica a partir de su forma canónica en producto de sumas con el mínimo de chips posible.

Apartados de simulación:

• Comprobación de las funciones con las que comienza el tema.
• Diseño de una puerta lógica multifuncional.
• Simplificación de dos funciones lógica a partir de su simplificación por ordenador. Para ello utilizaremos la aplicación Boole-Deusto que puedes descargar desde este enlace.
  
• Diseño del sistema de votación que aparece en el apartado de Improve your technical english.

Solución al desafío

Hasta ahora, para dar los niveles lógicos alto, H, y bajo, L, utilizamos un conmutador, o un cable que ponemos a +V y a masa, que para el caso es lo mismo. Hace unos días propuse un desafío: ¿cómo podemos dar esos niveles lógicos con un interruptor? Lamentablemente la mayoría de la clase no se interesó demasiado por intentar dar con la solución y tan sólo uno consiguió darme una respuesta correcta. Trabajar en la búsqueda de una solución desarrolla nuestra capacidad de análisis, independientemente de si damos con ella o no, y esto es muy importante, ya que el esfuerzo personal nos permitirá ser mejores técnicos. En el caso de dar con la solución correcta es probable que sintamos una gran satisfacción personal. Y si no, podéis preguntarle a vuestro compañero José Alberto cómo se sintió cuando tras muchos minutos de análisis, al fin pudo deducir correctamente el funcionamiento de uno de los circuitos lógicos por el que se preguntaba en una de las cuestioenes del último informe entregado.

En la siguiente imagen podéis apreciar las dos soluciones posibles (dar un clic sobre la misma para ver su animación):

La solución de la derecha utiliza una resistencia aterrizada (pull-down resistor), mientras que la de la izquierda una resistencia elevada (pull-up resistor). Como podéis ver, la solución era sencilla y su funcionamiento resulta obvio.

Resultados del primer control

Tras los nervios y la tensión de ayer espero que hoy los ánimos se encuentren más sosegados tras conocerse los resultados. La nota media de la clase ha sido de 4,9, lo que no está del todo mal si consideramos que era el primer control del módulo, aunque a mi me hubiera gustado que fuera más alta. El 92% de la clase ha sobrepasado la nota mínima exigida para hacer media con las prácticas: enhorabuena. Quienes no hayan alcanzado el 5, es muy probable que se deba fundamentalmente a que no tienen afianzados todos los criterios mínimos de cada tema, por lo que les pediría un esfuerzo extra para poder alcanzarlos.

El control costaba de 10 preguntas por tema, cuyas medias parciales han sido las siguientes:

1. Tema 1: 5,9
2. Tema 2: 6,3
3. Tema 3: 3,7
4. Tema 4: 3,7

De ello deducimos que los temas 3 y 4 han sido los que han presentado mayor dificultad. Paradójicamente, la nota más alta se ha alcanzado en el tema 2, al que la clase consideró más difícil en la encuesta que se realizó en esta bitácora. Dado que los temas 3 y 4 son los más puramente electrónicos de los cuatro, deberemos repasarlos mejor y ver donde están las dificultades.

Finalmente no ha habido fiesta de ceros. ¿Tendremos fiesta de ochos el próximo control?

Resultados del informe de la práctica 3

La nota media alcanzada de 6,6 indica que esta práctica ha sido la más complicada hasta el momento. Esta bajada de la media se ha debido a que varios compañeros no pudieron terminar el 100% de los apartados prácticos y a que en conjunto se hicieron menos ejercicios de simulación. Seguidamente se analizan los apartados donde se han tenido más dificultades.

APARTADOS PRÁCTICOS

• En el tercero se pedía comprobar el distinto comportamiento de varios circuitos de puertas NAND, pero nadie explicó a qué se debían los distintos valores de la tensión de salida con carga y sin carga respecto al mismo circuito y respecto a los otros.

• En el apartado cuarto, en el razonamiento de cada uno de los dos circuitos montados, la mayoría se limitó a explicar la función lógica que realizaban, cuando lo realmente importante en este tema era razonar cómo un circuito digital realiza una determinada función.

CUESTIONES

1. La respuesta correcta a esta cuestión se encontraba en el Mandado, disponible en la biblioteca del departamento, y tenía que ver con los divisores de tensión.
2. Se trataba de una puerta seguidora triestado, pero muy pocos dieron una respuesta técnicamente correcta de su funcionamiento.
3. Hay que mejorar las traducciones. En internet podéis utilizar el traductor de Google, pero para los términos técnico es mejor utilizar un diccionario especializado. En la biblioteca del departamento tenemos un diccionario técnico que podéis consultar en estos casos.
4. La forma más fácil y técnica de obtener la tabla de excitación de una puerta lógica a partir de su esquema transistorizado, es el que vimos en clase. El que casi nadie optara por ese método, deberá tener una explicación que espero me contéis.
   

Lean atentamente las correcciones realizadas en sus informes e intenten no cometer los mismos errores en informes futuros.

El relé

Junto con la ldr, el relé es el otro componente clave en uno de los montajes de la práctica que estamos realizando en estos días. Internamente consta de una bobina, una armadura ferromagnética móvil y un par de contactos metálicos, uno normalmente abierto, NA, y otro normalmente cerrado, NC. Ambos contactos comparten un elemento común que está unido a la armadura. En la siguiente imagen podéis ver un esquema básico con las partes fundamentales mencionadas de un relé (dar un clic para ver la animación).
Su funcionamiento no puede ser más sencillo: al crear una diferencia de potencial en la bobina, la corriente generada, crea un flujo magnético que atrae la armadura, provocando que el contacto NC se abra y el NA se cierre. Al desaparecer la diferencia de potencial, el relé volverá a su estado de reposo.

En el siguiente vídeo podréis ver el relé en acción.

Sparebots

He de confesaros que hasta ayer no conocía de la existencia de los sparebots. Vuestro profesor de electrónica de sistemas me los dio a conocer. Como podréis comprobar, los hay realmente graciosos. Sin embargo, a mi, el que realmente me ha impactado ha sido el de la tragedia de los 9 voltios.

En el departamento tenemos una cámara digital y un montón de componentes para reciclar. ¿Alguien se anima?

Impresiones del profesor

Después de la clase de dudas, me parece que hay algunos alumnos un poco desorientados. El que hubiera pocas dudas puede ser o porque todo se entiende muy bien o porque como aún no se ha comenzado a estudiar a fondo, aún no han surgido. Mi experiencia me dice que normalmente es por lo segundo. He comprobado que algunos alumnos que, por ejemplo, entendieron bien el paso de binario a hexadecimal en el primer tema, cuando ahora necesitan ese conocimiento les falta fluidez. Cuando aconsejé que debería aprenderse de memoria a contar del 0 al 15 en binario, no se trataba de una idea extravagante del profesor. Era un consejo útil para poder seguir mejor el módulo. Quienes viendo este número binario 10011110 no tienen aún la suficiente fluidez como para ver el 9EH, deberían seriamente replantearse su método de estudio o quizás dedicar algo más de tiempo al mismo.

También deseaba comentar que a veces he observado en las prácticas de laboratorio en algunos de vosotros, la falta de análisis de los resultados obtenidos. Un ejemplo: se me llama para corregir un apartado donde se montaba una puerta lógica, cuyas mediciones no eran las correctas, y a la pregunta de si el alumno piensa que los resultados que ha obtenido son buenos, se me responde que es lo que ha dado. Obviamente no se ha entendido el objetivo de ese montaje, que no era otro que el alumno viera de forma práctica lo que habíamos comprobado en la teoría. Si la práctica no coincide con la teoría algo está fallando, por lo que habrá que deducir dónde esté el fallo o pedir ayuda al profesor si no se da con el mismo. Antes de realizar cualquier apartado práctico, es muy aconsejable que se repasase la teoría asociada al mismo. Sólo así sacaremos el rendimiento educativo adecuado.

Si no se siguen estos principios, llegaremos al control de conocimientos con los mismos pendientes de un hilo, cosa nada aconsejable. El que tan sólo el 50% haya votado a fecha de hoy en la pregunta de esta semana, también me hace pensar que todavía no todos han realizado el test de preparación. Si recordáis, se aconsejó que para la clase de dudas convenía que se hubiera realizado al menos una vez.

No deseo dar una imagen negativa de nadie, ni mucho menos crear temor ante el control. Repito: quienes consideren realmente que poseen los criterios mínimos de cada uno de los temas, no tendrán ningún problema en aprobar. Quienes aún no los posean todos, todavía están a tiempo. Si tienes alguna duda, podrás consultarla el próximo viernes 5 y martes 9 en el laboratorio.