Linux y Electronica-V0

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Introducción a electrónica desde Linux

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LINUX Y ELECTRNICA v0

Csar Eduardo Ulloa Romo ce.ulloa@gmail.com 14-05-2009

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RESUMEN

El presente documento tiene por finalidad fomentar el uso del sistema operativo Linux y sus aplicaciones. Tambin se pretende demostrar el potencial de este sistema operativo en el rea electrnica. Se estudiaron diferentes aplicaciones centradas en el diseo y anlisis de circuitos electrnicos y aplicaciones para el diseo de circuitos impresos (PCB). Si bien el anlisis hecho no es de la profundidad que hubiese querido, creo que aporta algunas luces sobre este tema. Para este estudio se utiliz un computador porttil marca Sony, modelo VAIO VGNN130F con un procesador Intel Centrino de 1,8 GHz, 1,5 GB de memoria RAM. Como sistema operativo instalado se utiliz Debian Testing/Unstable con entorno grfico GNOME 2.22.3. Todo el software utilizado es GPL a excepcin de Eagle, que es la versin limitada disponible para Debian. Este trabajo est licenciado bajo una licencia Creative Commons, es decir : Esta obra est publicada bajo una Atribucin-No Comercial-Licenciar Igual 2.0 Chile de Creative Commons. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/ licenses/by-nc-sa/2.0/cl/.

Si existen dudas, consultas, sugerencias, etc. enviar un mail a ce.ulloa@gmail.com

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NDICE

1.1QU ES UN SISTEMA OPERATIVO?................................................................................9 1.2QU ES GNU/LINUX?.........................................................................................................9 1.3CUNDO NACE GNU/LINUX?..........................................................................................10 1.4CMO FUNCIONA GNU/LINUX?.....................................................................................10 1.4.1Procesos........................................................................................................10 1.4.2Archivos..........................................................................................................11 1.4.3Directorios......................................................................................................13 1.4.4Sistemas de Archivo......................................................................................13 1.5UTILIZANDO LINUX............................................................................................................14 1.5.1Estructura del sistema operativo....................................................................14 1.5.2Instalacin y configuracin de aplicaciones en GNU/Linux...........................16 1.6GNUCAP..............................................................................................................................24 1.6.1Ejemplo: circuito de carga de condensador...................................................25 1.7NGSPICE.............................................................................................................................29 1.7.1Ejemplo: circuito de carga de condensador...................................................30 1.8OREGANO...........................................................................................................................35 1.8.1OREGANO CON GNUCAP...........................................................................40 1.8.2OREGANO CON NGSPICE..........................................................................42 1.9GEDA...................................................................................................................................43 1.9.1Gschem..........................................................................................................43 1.9.2Gnetlist...........................................................................................................45 1.9.3Gattrib.............................................................................................................45 1.9.4Symbols..........................................................................................................46 1.9.5Ejemplo: Circuito de carga de condensador..................................................46 1.10KLOGIC..............................................................................................................................50 1.10.1Ejemplo: Diseo de circuito con flip-flop tipo T............................................52 1.11KICAD................................................................................................................................56 1.11.1Eeschema....................................................................................................56 1.11.2Cvpcb...........................................................................................................57 1.11.3Pcbnew.........................................................................................................58 1.11.4Ejemplo: Diseo de circuito amplificador inversor con amplificador operacional..........................................................................................................................59 1.12EAGLE...............................................................................................................................67 1.12.1Libraries........................................................................................................68 1.12.2Design Rules................................................................................................69 1.12.3Scripts..........................................................................................................70 1.12.4Projects........................................................................................................70

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1.12.5Ejemplo: Diseo de circuito amplificador inversor con amplificador operacional..........................................................................................................................70

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SIGLAS

E EAGLE ERC F F/F G GNU GNUCAP GPL GRUB L LILO

: Easy Applicable Graphical Layout Editor : Electric Rules Check : Flip Flop : GNU is Not Unix : GNU Circuit Analysis Package : General Public License. : Grand Unified Bootloader : Linux Loader

M MBR : Master Boot Record N NGSPICE : New Generation SPICE P PCB : Printed Circuit Board S SPICE : Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis

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INTRODUCCIN

Debido al crecimiento sostenido de la plataforma de software libre en el mercado mundial y a la poca difusin del mismo, en el rea de electrnica y del pas en general, se hace necesario instruir y motivar al estudiante hacia la investigacin de las fortalezas y debilidades que presenta el software libre frente al software propietario, no libre, o privativo que se utiliza a diario y, en la mayora de los casos, de forma ilegal. Qu es software libre y qu es software propietario? Software libre es una aplicacin que concede al usuario cuatro derechos: o Ejecutar el programa con cualquier propsito: Educacional, comercial, militar, etc. o Estudiar y modificar el programa: para esto se requiere el cdigo fuente. o Copiar el programa: Las copias en cualquier medio y a cualquier escala estn permitidas. o Mejorar el programa y publicar las mejoras: A raz del cdigo fuente se puede modificar el programa original para usos especficos, y luego hacer pblicas las mejoras del programa. Hay que aclarar que en ingls se denomina free software, lo que tiende a confundir acerca de su concepto de gratis. Software libre no es lo mismo que software gratis, aunque pueden coincidir. El software gratis es denominado freeware. El software propietario, en cambio, reserva los derechos de autor a la persona o compaa que lo desarroll; prohibiendo su copia, redistribucin y su modificacin, ya que no entrega el cdigo fuente del programa. Por otro lado; Quin tiene una copia legal de Windows en su hogar? A la mayora de la gente no le interesa, esto ocurre casi siempre por desconocimiento del usuario. Cuando se adquiere un computador nuevo de marca reconocida, generalmente viene preinstalado un sistema Windows. El valor del software que viene con el computador est incluido en el precio, pero el comprador no lo sabe. Cuando instala el computador en su casa y lo enciende se da cuenta de que su nuevo computador no trae nada. Acto seguido comienza a instalar programas que le han prestado o ha descargado desde Internet, creyendo que esto es normal, pero en realidad est cometiendo un delito. Si no ha comprado el software, y lo est instalando, est robando. A raz de este mismo problema, se desarroll el concepto de que si el programa tena un costo de adquisicin, se deba tener el derecho de adaptarlo a las necesidades propias de uso. Actualmente se desarrollan aplicaciones libres que cumplen los mismos objetivos que los privativos, algunos de mejor manera incluso. Se podra decir que el valor que se paga por el software privativo es por el soporte que entregan, en caso de cualquier duda o problema. El soporte del software libre est en el Internet, en el sitio del desarrollador o en foros alrededor del mundo. El soporte es el mismo que para el software privativo.

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Existe una ventaja notable del software privativo por sobre el libre, est masificado. Hoy en da el estndar de las aplicaciones de oficina es MS Office. Por ejemplo: si no est en .doc, no sirve. Es una mala costumbre enviar documentos (por ejemplo un currculum vitae) que no necesitan posterior revisin o modificacin en formato .doc, si para eso est el estndar PDF. En el rea electrnica existen aplicaciones que pueden simular circuitos, ya sean analgicos o digitales, combinaciones de ambos, etc.; que permiten anlisis transiente, en el tiempo y en la frecuencia. Son compatibles con los modelos matemticos que entregan los fabricantes de semiconductores (modelos SPICE). En este campo las aplicaciones privativas llevan un paso adelante, ya que el software libre para electrnica est an en desa