Simulador de construcción de circuitos digitales con escenarios virtuales y tutoriales interactivos

Simulador de Construcción de Circuitos Digitales

con Escenarios Virtuales y Tutoriales Interactivos

Documentación Preliminar (Versión 0.9.4, Febrero 18, 2007)

Ing. Arturo Javier Miguel de Priego Paz Soldán
amiguel@pucp.edu.pe (51 1) 9707 7479

Chincha, Perú

Índice

Página
Descripción General 2
Ventajas del Programa 2
Limitaciones2
Problemas detectados 2
El Módulo Digital 3
Edición de Circuitos 3
Menús del Programa 4
Modelos de Circuitos Integrados Estándares 5
Modelos de Circuitos Integrados de Aplicación Específica 8
Ejemplos de Circuitos, Escenarios y Tutoriales 9
Descripción General
El Simulador de Construcción de Circuitos Digitales con Escenarios Virtuales yTutoriales Interactivos es un programa para construir circuitos digitales sobre un módulo digital virtual a partir de modelos lógicos de circuitos integrados estándares (familia TTL LS) y de aplicación específica (ASIC). Los circuitos pueden ser simulados en el módulo digital directamente y en algunos casos pueden ser validados con Escenarios Virtuales que representan al ambiente donde los circuitosoperarán. Además, los circuitos hechos pueden ser almacenados, recuperados y editados. El programa también provee Tutoriales Interactivos de algunos circuitos lógicos típicos, y muchos de ellos incluyen descripciones VHDL. Este software ha sido diseñado para ser empleado como una herramienta de enseñanza y aprendizaje del diseño digital y actualmente está orientado a cursos básicos o de introduccióna los circuitos digitales, tanto en el nivel escolar como universitario. El programa se ejecuta en MS Windows con una resolución de pantalla de al menos 1024 x 768. Este programa es gratuito, de copia y uso libre, y se encuentra en constante mejora.

Ventajas del Programa
o Cuenta con un gran número de modelos de circuitos integrados de la familia TTL LS.
o Los circuitos construidos puedenser almacenados y recuperados. Ello permite una verificación y una reutilización de los ejemplos tanto en la enseñanza como en el aprendizaje del diseño digital.
o Los tutoriales al lado del módulo digital permiten validar rápidamente el conocimiento adquirido.
o Los escenarios brindan una mejor perspectiva y facilitan una mejor primera especificación del diseño lógico.
o Los ASICssimplifican los diseños y ahorran espacio en la tarjeta de alambrado (protoboard), y pueden ser usados como ejemplos de funcionamientos de los circuitos deseados. Esta característica puede servir, por ejemplo, para enseñar la partición del diseño digital. Nuevos modelos de ASICs pueden ser hechos a partir de descripciones VHDL o programas C++, mas por ahora sólo en el nivel de programación.

Limitacioneso Los modelos de circuitos están basados sobre circuitos TTL con encapsulados DIP, y no pueden crearse nuevos modelos dinámicamente. En una versión posterior se agregarán compiladores sencillos de VHDL y C++ para crear modelos a la medida de las necesidades pedagógicas o de diseño.
o No se consideran efectos eléctricos (retardos en la propagación de las señales, abanicos de entrada y salida,ruido, etc.)
o Todos los modelos son lógicos, los chips modelados no cuentan con pines o puertos de tres estados ni bidireccionales.
o El número de escenarios y tutoriales es pequeño, poco a poco se agregarán más de ellos.

Problemas detectados
• Cuando se inserta el chip y luego se mueve a otra ubicación es posible que más adelante el programa no permita conectar cables en algunascasillas cuando debería permitirlo. Para seguir trabajando en el mismo circuito guarda el archivo del circuito, luego elige Archivo::Nuevo y después abre el archivo del circuito original.
• Cuando se construyen latches SR a partir de puertas básicas (NAND, NOR) el programa puede llegar a realizar muchas iteraciones para ciertas entradas y estados de los latches. Si esto ocurre aparecerá un...