Tutorial Logisim

Laboratoire de systèmes numériques A. Lescourt Prof. F. Vannel, Prof. A. Upegui

Introduction à l’utilisation de logisim

1 Introduction
Logisim est un logiciel open-source permettant de concevoir et de simuler des circuits logiques. Ce document est un tutoriel qui décrit comment établir un système numérique à l’aide de cet éditeur de schéma. Nous expliquerons les démarches nécessaires afinde concevoir, simuler et implémenter un projet sur une carte Altera MAX7000S. Il existe différentes façons de décrire formellement les systèmes numériques : des langages de description du matériel (HDL), des tables de vérité, des graphes d’états, ou des schémas. Logisim permet uniquement de travailler sur des schéma. Le premier chapitre expliquera comment réaliser un premier schéma.

F IGURE 1.Interface de Logisim

Une des particularité de Logisim est de pouvoir éditer et simuler son circuit en même temps. 1

Nous expliquerons plus tard dans ce document comment simuler un circuit, puis comment l’implémenter sur la carte du laboratoire.

2 Mode édition
1. Pour utiliser le mode édition, il faut simplement sélectionner la flèche comme indiqué en haut de la figure 1. 2. On peut alorschoisir un composant dans la bibliothèque sur la gauche. Pour l’ajouter dans son schéma, il suffit de cliquer sur le composant désiré, puis de cliquer sur le schéma. 3. Chaque composant que vous utiliserez aura des attributs modifiables dans la zone inférieur gauche de Logisim. Par exemple si l’on pose une porte AND, on peut modifier le nombre de signaux qu’elle prend en entrée, ou encore mettre uninverseur sur une de ses entrée. 4. Il est aussi possible de faire des copier/coller d’un ou plusieurs composants. Dans ce cas, les composants conserverons aussi tous les attributs préalablement défini. 5. Voici un descriptif des éléments que vous aller avoir besoin pour ce laboratoire : • Pour les entrées, l’élément Pin de Wiring. • Pour les sorties, l’élément Pin de Wiring avec l’attributoutput?=yes. • Les portes logiques présente dans le répertoire Gates. • Le splitter de Wiring. • Le ground et power de Wiring. 6. Une fois que l’on a posé tous les composants, il faut alors les connecter. Pour cela il suffit de placer le curseur avec la souris sur un des ports à connecter et, en gardant pressé le bouton gauche de la souris, le déplacer jusqu’au port de destination.

3 Additionneur 1 bitF IGURE 2. Additionneur 1 bit

2

Tous les circuits réalisés dans Logisim peuvent être réutilisés dans d’autres circuits. Afin de créer un nouveau circuit, il faut aller dans Project -> Add circuit... -> nommer le circuit.

3.1

Add1bit

Réaliser le schéma Figure 2 ci dessus. Nommez le Add1bit. Remarques : • Le circuit en cour d’édition est celui qui comporte une petite loupe endessous du nom du projet. • Ne prenez pas en compte la couleur des fils ni la valeur des Pin d’entrées (ces dernières sont un X bleu par défaut). • Vous pouvez changer l’orientation des composants en modifiant l’attribut Facing.

4 Mode simulation
Logisim est capable de simuler le circuit en affichant les valeurs des signaux directement sur le schéma. L’utilisateur peut alors définir les valeurs des bitsen entrée et observer la réaction du design. 1. Pour utiliser le mode simulation, il faut sélectionner la main en haut à gauche de Logisim (cf figure 1) 2. Il est alors possible de contrôler l’état des différentes entrées en cliquant directement dessus. Le X bleu des Pin d’entrées représente l’état haute impédance. Dans ce laboratoire, nous travaillerons uniquement avec des états haut ou bas. Poursupprimer cet état de haute impédance, il faut modifier les attributs de ces Pin d’entrées de façon à ce que la ligne Three-state) soit égale à No. 3. En cliquant sur un entrée, la valeur doit alterner ’0’ ou ’1’. 4. Voici un descriptif des couleurs utilisé pour les signaux en mode simulation :

F IGURE 3. Couleurs des fils en simulation • • • • • • • Gris : La taille du fil est inconnue. Le fil...