Cenrios Simulator Construo Circuitos Digitais com Tutoriais virtual e interactivo Javier Arturo Paz Soldan Miguel de Priego E-mail: arturo@tourdigital.net Telefone: (51 1) 987 207 696 Chincha - Peru 20 de novembro de 2010

Viso global Cenrios de construo Simulator Circuitos Digitais com Tutoriais virtual e interativo um programa para construir circuitos digitais em um mdulo digital virtual a partir de modelos lgicos padro integrado de circuito (LS famlia TTL) e aplicao especfica (ASIC). Circuitos pode ser simulada no mdulo digital directa e, em alguns casos pode ser completado com cenrios virtuais que representam o ambiente em que os circuitos de operar. Alm disso, os factos circuitos podem ser armazenados, e editada recuperado. O programa tambm fornece tutoriais interativos alguns circuitos lgicos tpicos, e muitos incluem descries VHDL. Este software projetado para ser usado como uma ferramenta para ensinar e aprender design digital e atualmente est focada em cursos bsicos ou de introduo de circuitos digitais, tanto na escola e nvel universitrio. O programa executado no MS Windows com uma resoluo de tela de pelo menos 1024 x 768. Esta verso do programa livre cpia e utilizao gratuita. Benefcios do Programa Tem um grande nmero de modelos de circuitos integrados famlia TTL LS. Os circuitos construdos pode ser armazenada e recuperada. Isto permite a verificao ea reutilizao de exemplos no ensino e aprendizagem em design digital. Os tutoriais, juntamente com o mdulo digital para validar o conhecimento adquirido rapidamente. Os cenrios fornecem uma perspectiva melhor e proporcionar uma melhor especificao do projeto lgico primeiro. Os desenhos ASICs simplificar e espao placa de fiao poupana (breadboard), e pode ser usado como exemplos de desempenhos do circuito desejado. Esta caracterstica pode ser usada, por exemplo, para mostrar o particionamento do desenho digital. Novos modelos de ASICs podem ser feitas a partir de descries VHDL ou C + + programas, mas por agora apenas no nvel de programao.

Limitaes Os modelos de circuitos so baseados em circuitos TTL com DIP pacotes. Voc no pode criar novos modelos. Todos os modelos so apenas lgico, sem pinos ou portos ou de estado de trs bidirecional. Os modelos no consideram efeitos eltricos (atrasos na propagao do sinal, os fs dentro e fora de rudo, etc.) O nmero de cenrios e tutoriais pequena.

Mdulo digital O mdulo digital (Figura 1) constitudo pelos seguintes elementos: Um carto para o circuito de fiao (breadboard, breadboard) LEDs: 18 LEDs e 3 simples displays de sete segmentos Relgios 1H e 10 Hz Entradas digitais: 12 switches e 4 botes de presso Energia: Linhas de VCC e GND Expander 18 linhas para conexo a um estgio Um interruptor principal para ligar e desligar o sistema

Figura 1. Mdulo digital. Circuito edio A edio circuitos muito simples. As fichas so seleccionados a partir de um circuito de menu categoria e inserido na placa de montagem. Cabos ou fios so atrados por desenhar linhas com o mouse. cabos e chips podem ser removidos, premindo o boto direito sobre o chip ou em uma extremidade do cabo.

Cenrios Cenrios pode ser seleccionado e inserido a partir do menu do programa. Enquanto o interruptor principal para fora do palco funciona de forma independente na sequncia de um comportamento padro. Deste modo, o utilizador v como o circuito deve interagir com o meio ambiente ou local de trabalho. Quando o interruptor liga-se a fase devido a sinais a partir do mdulo.

Tutoriais O tutorial apresenta os conceitos bsicos de alguns assuntos. Em vrios casos acompanhados descries VHDL. Em uma prxima verso vai incluir mais tutoriais com maiores facilidades educacionais. Tutoriais atuais incluem portas bsicas (AND, OR, no), decodificadores (1 de 2, 1 de Abril, 1 de 8, 74.138), multiplexadores (2 de entrada, 2 entradas de 4 bits, 74.157, de 4 entradas 8 entradas, 74 151), somadores (completo, 2 bits, 4 bits, 7483A), comparador (1 bit, 4 bits, 7485), travas (SR com NOR, NAND SR) e chinelos (74LS76A) .

Modelos padro de circuitos integrados

A lista a seguir mostra os circuitos TTL LS integrados modelados neste programa: Circuitos combinacionais E 7408 - E 2 entradas (x4) 7411 - E de 3 entradas (x3) 7421 - E 4 entradas (x2) Nand 7400 - NAND 2 entradas (x4) 7410-3-input NAND (x3) 7420 - NAND de 4 entradas (x2) 7430-8-input NAND 74133 - Nand de 13 entradas No 7404 - No (x6) Nem 7402 - Nem 2 entradas (x4) 7427 - Nem 3 entradas (x3) 74260 - Norte de 5 entradas (x2) Ou 7432 - ou 2 entradas (x4) Xor 7486 - XOR 2 entradas (x4) 74386 - XOR 2 entradas (x4) E - ou - Inverta 7451-2 produtos, 2-3-entradas 7454 - 3-2-2-3 entradas 7455-2 produtos, 4 entradas Encoders 74147 - Dados de prioridade, 10 linhas a 4 74148 - Dados Prioridade, 8 para 3 linhas Decoders 7442 - 1 de Outubro linhas decodificador (BCD para decimal) 7447 - BCD para 7 segmentos Decodificador 74137 - Decoder / demultiplexador agosto linhas 1 74138 - Decodificador agosto linhas 1 74139 - Decoder / demultiplexador abril linhas 1 (x2) 74155 - Decoder / demultiplexador abril linhas 1 (x2) 74247 - BCD para 7 segmentos Decodificador Multiplexers 74151 - Multiplexador de 8 linhas para 1 74.153-4 multiplexador linha a 1 (x2) 74157 - Multiplexador de 2 linhas para 1 (x4) 74158 - Multiplexador de 2 linhas para 1 (x4) 74298 - Multiplexador de 2 linhas para 1 com o log (x4) 74.352-4 multiplexador linha a 1 (x2) 74398 - Multiplexador de 2 linhas para 1 com o log (x4) 74399 - Multiplexador de 2 linhas para 1 com o log (x4) ALU 74.181 - aritmtica unidade de lgica e de 4 bits

Gerador de paridade 74280 - Gerador / Editor de paridade par / mpar de 9 bits Comparao 7485 - Comparao de magnitude, de 4 bits Somadores 7483A - Adder, 4 bits 74283 - Adder, 4 bits Circuitos sequenciais Flipflops 7473A - borda JK FlipFlop negativo (x2) 7474A - FlipFlop D, preset, borda, clara e positiva (x2) 7476A - JK FlipFlop, preset, borda, claramente negativa (x2) 74107A - borda JK FlipFlop negativo (x2) 74109A - FlipFlop borda JK positivo (x2) 74112A - borda JK FlipFlop negativo (x2) 74113A - borda JK FlipFlop negativo (x2) 74114A - borda JK FlipFlop negativo (x2) Registros com travas 7475-4 D travas 7477-4 D travas 74256-4-bit Latch enderevel (x2) 74259-8-bit Latch enderevel 74279-4, com set e reset travas 74375-4 D travas Grava com Flipflops 74174-6 flipflops D 74175-4 flipflops D 74273-8 D flip-flops com clara 74377-8 D flip-flops com permitem 74378-6 D flip-flops com permitem 74379-4 D flip-flops com permitem Registradores de Deslocamento 7495B - 4 bits 74164 - Entrada de sada, serial paralelo 74.165-8 bit paralelo para srie 74166 - Entrada paralela, sada serial 74194A - bidirecionais, os bits 4 74195A - 4 bits, universal Memria 74170 - Memria ler e escrever 4 x 4 Contadores assncronos 7490 - divisor por 2 e 5 7492 - divisor por 2 e 6 7493 - divisor por 2 e 8 74.196 - divisor entre 2 e 5 74.197 - divisor entre 2 e 8 74.290 - divisor entre 2 e 5 74.293 - divisor entre 2 e 8 74.390 - divisor entre 2 e 5 (x2) 74.393-4-bit contador binrio (x2)

74490 - dcadas Contagem (x2) Contadores sncronos 74160A - Mdulo 10, reset assncrono 74161A - Mdulo 16, reset assncrono 74162A - Mdulo 10, reset sncrono 74163A - Mdulo 16, reset sncrono 74168 - mdulo bidirecional 10 74169 - mdulo bidirecional 16 74190 - Mdulo 10 74191 - Mdulo 16 74192 - Bi-direcional BCD, 74193 - mdulo bidirecional 16 74669 - mdulo bidirecional 16 NOTA: pino bidirecional 7447 modelado fins de sada apenas.

Modelos de Application Specific Integrated Circuits Quatro modelos de ASICs: 74801 (seis luzes com luz do dia e modo noite) 74.802 (sada do contador BCD em binrio e 7 decodificador segmento built-in) 74.803 (contmetro 0-8) 74.804 (light-sensing passo)

Exemplos de Circuitos, Cenrios e Tutoriais A seguir esto exemplos de um tutorial e dois cenrios vrios circuitos integrados no programa. A Figura 2 mostra um tutorial interativo para a porta AND. O objetivo dos tutoriais que o usurio determinar, identificar e / ou descobrir as funes lgicas atravs da interao com pr-construdos circuitos.

Figura 2. Exemplo de um tutorial para o porto A Figura 3 mostra um circuito de teste com base em um metro para testar todas as combinaes de portas lgicas simples.

Figura 3. Circuito de teste com base no balco. A Figura 4 mostra um circuito descodificador de binrio com um descodificador de sete segmentos.

Figura 4. Circuito decodificador binrio com sete decodificador segmento. A Figura 5 mostra um circuito que permite contador BCD com contagem para cima / para baixo de 0 a 999.

Figura 5. Circuito contador decimal de 0 a 999. A Figura 6 mostra um caso de interaco entre um circuito construdo sobre o mdulo digital, e uma fase para um tanque de gua que enchido com uma bomba. Quando o mdulo fora do palco opera em modo de simulao, com controle independente que exibe o comportamento desejado. Quando o mdulo est ligado corresponde ao circuito de andar de sada construda sobre a placa de teste (breadboard).

Figura 6. Mdulo de interface e palco. A Figura 7 ilustra um cenrio para o controlo de uma passagem de luz vermelha de deteco de veculos ao longo de uma rua no trfego. Os carros so devido ao estado de semforos.

Figura 7. Cenrio de uma rua transversal com a rua de baixo trfego.

Mais informaes Todos os comentrios, perguntas, sugestes, relatrios de bugs e falhas, sugestes e correes so bem-vindos. Tambm so bem vindas as oportunidades de colaborao. Estou interessado no ensino de engenharia e design e programao de sistemas digitais. Para mais informaes, favor consultar minhas informaes profissionais. Se voc est interessado em cursos e oficinas www.tourdigital.net visitar minha pgina. Aqui voc vai encontrar informaes sobre cursos de circuitos digitais e design digital, lgica programvel, microcontroladores, hardware lnguas descrio, VHDL, programao de computador, programao orientada a objeto, C + +, simulao de circuitos eletrnicos e workshops sobre faculdades de cincias e engenharia , institutos tcnicos e universidades. Downloads O programa pode ser descarregado a partir SimuladorDigital_095.zip Um guia geral GuiaPreliminar_095.zip Exemplos de alguns circuitos esto em EjemplosDeCircuitos_095.zip 0.9.7 verso sem tutoriais ou cenrios, mas com vrios breadboard e entrada e sada de placas descritos no ConstructorVirtualySimuladorDigitalConChipsTTL.pdf e pode ser baixado a partir de SimuladorDigital_097.zip. Tente fazer um mundo melhor. Vocs so fantsticos! Receber calorosas saudaes de Chincha, no Peru. :) Novo! Clique nas palavras acima para ver tradues alternativas. Dispensar

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