Autor Tema: Apuntes y guía Fundamentos de Sistemas Digitales Uned Ingeniería Informática  (Leído 1841 veces)

nosferacento

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Nota: He revisado los contenidos con vistas al curso 2018-2019 y en principio está todo "OK". De cualquier manera si encuentras alguna errata o disconformidad puedes escribirme tanto públicamente en el foro como por mensaje privado.

En este post se encuentran apuntes y recomendaciones para superar la asignatura "Fundamentos de Sistemas Digitales" de la UNED (Grado en Ingeniería Informática – Grado en Ingeniería de las Tecnologías de la Información), que viene siendo una asignatura universitaria de introducción a la electrónica.

Seguir o no las recomendaciones que aquí damos depende únicamente de ti. El material y recomendaciones se proporcionan sin garantía de ser completos ni exactos.

Otros post de interés para quienes busquen contenidos de esta y otras asignaturas (en especial para esta asignatura es de importancia el post con exámenes resueltos):

Exámenes resueltos de la Asignatura "Fundamentos de sistemas digitales" del primer curso de Grado en Ingeniería Informática – Grado en Ingeniería de las Tecnologías de la Información de la UNED se puede encontrar aquí: https://www.aprenderaprogramar.com/foros/index.php?topic=6938.0

Exámenes resueltos de la Asignatura "Fundamentos de programación" del primer curso de Grado en Ingeniería Informática – Grado en Ingeniería de las Tecnologías de la Información de la UNED se puede encontrar aquí: http://www.aprenderaprogramar.com/foros/index.php?topic=401.0

Exámenes resueltos de la Asignatura "Programación orientada a objetos" del primer curso de Grado en Ingeniería Informática – Grado en Ingeniería de las Tecnologías de la Información de la UNED (lenguaje Java) se puede encontrar aquí: http://www.aprenderaprogramar.com/foros/index.php?topic=49.0

Exámenes resueltos de la Asignatura "Autómatas, gramáticas y lenguajes" del primer curso de Grado en Ingeniería Informática – Grado en Ingeniería de las Tecnologías de la Información de la UNED se puede encontrar aquí: http://www.aprenderaprogramar.com/foros/index.php?topic=638.0

¡Gracias a todos los que envían comentarios y sugerencias!
« última modificación: 26 de Abril 2019, 23:19 de nosferacento »

nosferacento

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La asignatura Fundamentos de Sistemas Digitales del primer curso del grado en Ingeniería Informática y del grado en Ingeniería en Tecnologías de la Información de la UNED es una de las asignaturas más duras de la carrera y requiere una dedicación y forma de preparación especial. En este post voy a facilitar unas indicaciones y apuntes que pueden servir para aprobar la asignatura. No obstante, cada cuál ha de decidir cómo estudiarla, desde aquí únicamente voy a darte las indicaciones que yo personalmente considero adecuadas, entendiendo que eres tú quien debe decidir cómo abordar la asignatura.

Unas primeras indicaciones:

- Una asignatura del grado en Ingeniería Informática o de Ingeniería en Tecnologías de la Información requiere de media 150 horas, lo que puede equivaler a unas 10 horas de dedicación (a estudio y prácticas según corresponda) semanales, grosso modo. Hazte a la idea de que la asignatura de Fundamentos de Sistemas Digitales te va a requerir el doble si como la mayoría de los alumnos no has estudiado electrónica digital previamente, es decir, te va a requerir unas 300 horas de dedicación. ¿Es esto justo? No vamos a entrar a discutir si es justo o no, desde aquí únicamente vamos a tratar de indicarte cómo superar la asignatura.

- Al requerir una dedicación especial, no queda más remedio que matricularse de menos asignaturas para poder abordar esta, o bien seguir otra estrategia, que es comenzar a estudiarla antes de que comience el curso académico en sí (pongamos que en agosto), para llevar adelantada una buena parte del temario cuando comience el curso. Decide tú qué es lo que te parece más adecuado.

- Una dificultad para abordar la asignatura es que en el texto base se entremezclan partes aceptablemente explicadas y claras, con otras partes mal explicadas y farragosas. Además la primera parte del temario es de las farragosas en el texto base, lo cual puede dificultar el arranque y avance con la asignatura. Hay personas que deciden seguir el libro, otras que deciden seguir video tutoriales, otras que deciden seguir apuntes, otras que van mezclando una cosa y otra, etc. Nosotros vamos a recomendar seguir los apuntes que facilitaremos, echando "un vistazo" al texto base para comprobar la correspondencia/concordancia. Ten en cuenta que es un material gratuito y por tanto no se garantiza que esté completo ni que esté exento de errores. Otro aspecto a comprobar es que no haya cambios en los temarios (en esta asignatura el temario en general es año tras año el mismo, pero siempre debe comprobarse por si acaso el equipo docente introduzca cambios).

- Para poder abordar las prácticas debes avanzar rápido en el estudio del temario. Teniendo los conceptos teóricos estudiados, las prácticas tienen una dificultad "asumible". Si no tienes estudiados los conceptos teóricos, no podrás realizar las prácticas. Las prácticas te consumirán bastante tiempo, pero son un buen refuerzo de cara al examen.

- Un error habitual en el estudio de esta asignatura es dedicar gran tiempo a recopilar apuntes diversos, video-tutoriales, libros, exámenes resueltos, materiales, etc. Al final se acumulan cientos de horas de materiales cuyo estudio resulta imposible debido a su extensión, la atención se dispersa, no se avanza adecuadamente, y se fracasa en la superación de la asignatura. Por ello mi recomendación es centrarse en avanzar utilizando el mínimo de fuentes de información necesarias y no recopilando decenas y decenas de documentos y videos que no va a haber tiempo de estudiar. Nuestra recomendación va a ser seguir únicamente:

a) La guía de la asignatura como referencia para comprobar el correcto avance.

b) Los apuntes que facilitaremos en este hilo, que se centran en lo necesario para avanzar en los aspectos importantes de la asignatura.

c) Los exámenes resueltos que facilitamos en el hilo https://aprenderaprogramar.com/foros/index.php?topic=6938.0 , no te van a hacer falta más.

d) Para comprobar que el avance es conforme a lo previsto en la guía, vete punteando sobre el texto base los apartados estudiados. Ten en cuenta que algunos apartados del texto base pueden considerarse poco relevantes (por ejemplo por no entrar en el examen habitualmente) y por tanto no nos detendremos en ellos, mientras que otros serán muy relevantes y nos detendremos mucho en ellos.

Céntrate en avanzar desde el primer minuto, no en recopilar materiales que luego no tendrás tiempo de estudiar. Créate tus propios esquemas o resúmenes como forma de interiorizar lo estudiado. Vete resolviendo ejercicios de exámenes de las partes del temario estudiadas desde el primer momento, no esperes a llegar al final del temario para resolver exámenes.

Como estamos centrados, comenzamos.

nosferacento

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El índice de contenidos que vamos a estudiar es aproximadamente el siguiente:

Tema 1. Algebra de Boole (Exigencias computacionales...; funciones, formas canónicas, NAND, NOR, minimización, Karnaugh, etc.)

Tema 2. Lógica combinacional I (sumadores, restadores, comparadores, ALUs, etc.)

Tema 3. Lógica combinacional II (multiplexos, demultiplexos, codificacadores, etc.)

Tema 4. Lógica combinacional programable (PROM, EPROM, EEPROM, FLASH, PALs, PLAs, etc.)

Tema 5. Biestables (autómatas finitos y estados, biestables R-S, J-K, T, D, etc.)

Tema 6. Lógica secuencial (diseño con biestables o PLDs, contadores, registros, etc.)

Tema 7. Temporizadores y relojes (monoestables, astables, circuito 555, relojes, etc.)

Tema 8. Memorias RAM y CAM (SRAM, DRAM, CAM, etc.)

Tema 9. Memorias de acceso secuencial (MOS, CMOS, FIFO, etc.)

Tema 10. Lógica secuencial programable (CPLDs, FPGAs, etc.)

Descárgate el archivo "Guía orientativa", pdf adjunto a este post (es necesario estar logado en los foros para poder descargar los adjuntos) y échale un vistazo sin detenerte más de quince minutos en él. Ahí puedes ver de forma aproximada cuáles son los contenidos que vamos a estudiar. No te detengas con mayores preparativos.

nosferacento

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Un problema habitual al abordar esta asignatura para la gente que no ha estudiado electrónica anteriormente es saber de qué trata la asignatura. Esto tiene cierta relevancia, al menos para no sentirnos perdidos y tener una idea de qué estamos estudiando. Por ello le dedicaremos algo de tiempo, pero sólo el tiempo justo.

La asignatura trata básicamente sobre bases lógicas, matemáticas y conceptuales de la electrónica (álgebra de Boole), componentes electrónicos básicos (puertas), intermedios (sumadores, restadores, mux, demux, codificadores, biestables, etc.) y formas de combinarlos o usarlos para resolver problemas y diseñar circuitos sencillos. Esta descripción posiblemente te haya dejado igual que estabas: sin tener ni idea de qué trata la asignatura.

Así que vamos a intentarlo de nuevo: la asignatura trata sobre electrónica, la base física que existe detrás de todos los aparatos digitales que manejamos hoy día y que se puede resumir, más o menos, en una palabra: circuitos. La electrónica es un campo de conocimiento muy extenso, del que solo se abordan algunas partes, y más que nada bases teóricas de la electrónica. No te va a hacer falta saber soldar circuitos ni nada parecido. Sí tendrás que aprender a resolver problemas sobre teoría de la electrónica, y ser capaz de realizar algunos diseños. Esta descripción posiblemente te haya dejado igual que estabas: sin tener ni idea de qué trata la asignatura.

Vamos a intentarlo una última vez: dedica 1 hora máximo a leer el texto adjunto a este post, el pdf "Lectura introductoria" (es necesario estar logado en los foros para poder descargar los adjuntos). Este texto es una introducción que te puede dar una idea aproximada sobre qué trata la electrónica. Debes ser capaz de entender en líneas generales lo que se explica en el texto.

Podrías dedicarle horas y horas a leer cuestiones sobre electrónica, pero no lo hagas. Continúa avanzando.
« última modificación: 06 de Agosto 2018, 16:50 de nosferacento »

nosferacento

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Descarga el "Indice de términos de la parte I: Lógica Combinacional" de la asignatura de Fundamentos de Sistemas Digitales de la UNED (es necesario estar logado en los foros para poder descargar los adjuntos). Este índice de términos te servirá para poder localizar con rapidez en los apuntes algo que quieras consultar.

nosferacento

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Contenidos


GENERALIDADES SOBRE SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES

SISTEMAS DE NUMERACIÓN
- Sistema base n
- Sistema binario de numeración (código binario natural)
- Sistema octal de numeración
- Sistema hexadecimal de numeración

CÓDIGOS BINARIOS
- Códigos binarios contínuos y cíclicos
- Código gray
- Código Johnson


Recomendaciones


Debes manejar con completa soltura la numeración binaria. Deberás saber contar del 0 al 15 en binario igual que cuentas del 0 al 15 en decimal.

Debes manejar con soltura el paso a sistema hexadecimal (y en menor medida a octal).

Lee solo a título informativo lo relativo a códigos continuos y cíclicos, códigos gray y johnson.

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Contenidos

CÓDIGOS DECIMALES CODIFICADOS EN BINARIO BCD BINARY CODES OF DECIMALS

- BCD Ponderados
- BCD natural
- BCD Aiken (autocomplementario)
- BCD No Ponderados
- BCD exceso tres
- Códigos alfanuméricos. ASCII

CÓDIGOS DETECTORES DE ERRORES
- Distancia entre dos combinaciones binarias. Adyacencia. Distancia mínima.
- Códigos de paridad
- Códigos de peso constante o fijo
- Códigos correctores de errores
- Códigos de Hamming

INTERPRETACIÓN DE NÚMEROS BINARIOS
- Pesos de números binarios: bits y pesos de cada bit.
- Sistemas de pesos
- Bit más significativo y menos significativo

Recomendaciones

Lee y comprende lo que se explica, pero no te detengas.

Debes conocer y manejar con soltura el código BCD natural, y los conceptos de bit más significativo y menos significativo, y de sistema de pesos.

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Contenidos

ALGEBRA DE BOOLE

- Propiedad conmutativa. Elemento neutro. Propiedad distributiva. Elemento inverso o complementario.
- Tablas de verdad.
- Didáctica basada en circuitos de conmutación o de contactos (álgebra de contactos).

TEOREMAS DEL ALGEBRA DE BOOLE

- Principio de dualidad
- Tablas de verdad de suma y producto
- Idempotencia
- Ley de absorción
- Asociatividad de la suma y producto
- Doble complementación
- Leyes de Morgan. Primera y segunda ley de morgan.
- Funciones NOR y NAND. Representaciones con NOR y NAND
- Teorema de adyacencia
- Concepto de función dentro del álgebra de Boole
- Término canónico de una función lógica
- Producto canónico, minterm o término mínimo
- Suma canónica, maxterm o término máximo
- Forma canónica o forma normal.
- Forma normal disyuntiva.
- Forma normal conjuntiva.


Recomendaciones

Lee y comprende lo que se explica, y ahora sí: detente un poco. Esta parte es importante. Tampoco te detengas demasiado: hay muchas partes importantes y no hay tiempo para entretenerse demasiado.

Debes conocer y manejar con soltura las leyes de morgan, y los conceptos de NAND, NOR y término canónico, minterm y maxterm.

nosferacento

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teoremas algebra de boole y formas normales tabla de verdad funcion logica XOR
« Respuesta #8 : 02 de Septiembre 2018, 12:13 »
Descarga los contenidos que se indican a continuación de la asignatura de Fundamentos de Sistemas Digitales (Electrónica) de Ingeniería Informática de la UNED (es necesario estar logado en los foros para poder descargar los adjuntos).

Contenidos

TEOREMAS DEL ALGEBRA DE BOOLE Y FORMAS NORMALES

- Formas duales de los teoremas. Ecuaciones. Equivalencias.
- Aplicación a la simplificación de expresiones algebraicas.
- Poner una función algebraica en forma normal disyuntiva (suma de productos canónicos)
- Uso de la propiedad distributiva
- Formas numéricas abreviadas con indicación de minterms
- Poner una función algebraica en forma normal conjuntiva (producto de sumas canónicas)
- Paso de forma normal disyuntiva a conjuntiva y viceversa
- Formas numéricas abreviadas con indicación de maxterms

TABLA DE VERDAD DE UNA FUNCIÓN LÓGICA

- Ordenación de combinaciones según sistema binario

OTRAS FUNCIONES IMPORTANTES EN EL ALGEBRA DE BOOLE

- Función XOR (o-exclusiva)
- Función equivalencia o comparación.



Recomendaciones

Lee y comprende lo que se explica. No te detengas con los teoremas. Comprende bien cómo poner funciones en formas normales disyuntiva o conjuntiva. Ponte los ejemplos de simplificaciones, obtención y conversión de formas normales como enunciado y resuélvelos tú solo, sin ayuda de los apuntes.

Debes conocer y manejar con soltura cómo se ordenan las combinaciones en una tabla de verdad (contando en binario). También la tabla de verdad de la función XOR.

Esta parte es relativamente importante, pero no te detengas. Hay muchas partes importantes.

 

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