Este documento describe los pasos para simular circuitos MSI (circuitos integrados de escala media) como comparadores, multiplexores y decodificadores en el software Quartus II. Explica cómo crear un proyecto nuevo, agregar archivos de bloque y forma de onda, y realizar una simulación funcional para ver las señales de salida. El taller consiste en simular tres circuitos MSI siguiendo estos pasos.

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SISTEMAS DIGITALES I
ACTIVIDAD: SIMULACIÓN DE CIRCUITOS MSI EN
QUARTUS
CAPÍTULO DEL CURSO: CIRCUITOS INTEGRADOS MSI Y SUS APLICACIONES
EN EL DISEÑO LÓGICO COMBINATORIAL
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:
• Analizar el funcionamiento de los circuitos MSI básicos.
• Aplicar conceptos de simulación en Quartus con los circuitos MSI.
DURACIÓN: 120 minutos
MATERIALES Y HERRAMIENTAS:
- Circuitos MSI estudiados en las sesiones de clase.
- Quartus II.
MARCO TEÓRICO:
Pasos para realizar simulación en Quartus II
Para realizar una simulación debemos tener en cuenta las siguientes
consideraciones:
1. Primero debemos crear un nuevo proyecto.

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2. En la ventana del Wizard, damos click en Next.
3. En la siguiente ventana del wizard, seleccionados la dirección donde guardaremos
los archivos del proyecto. Luego damos click en Next.

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4. En la siguiente ventana, el tipo de proyecto que estamos creando deberá ser Empty
Project. Luego damos click en Next.
5. La siguiente ventana del wizard nos permite agregar archivos previamente creados
a nuestro proyecto, de momento no agregaremos ninguno. Luego damos click en
Next.

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6. En la siguiente ventana del wizard seleccionamos el dispositivo usado para hacer
las simulaciones, de momento podemos seleccionar cualquiera. Luego damos click
en next.
7. En la siguiente ventana se mostrará un resumen de las configuraciones con las
que se crearon el proyecto, luego damos click en Finish.

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8. Ahora agregamos un nuevo archivo al proyecto.
9. Para hacer la simulación de los chips TTL MSI vistos en clase usaremos el archivo
BDF (Block Diagram / Schematic File).
10.El archivo BDF es una hoja en blanco donde agregaremos símbolos que
representan circuitos MSI, para este fin daremos doble click en cualquier lugar de
este archivo en blanco para abrir la siguiente ventana donde buscaremos el
símbolo a ser usado.

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11.Una vez agregado el símbolo en el archivo BDF, generamos los tags de conexión
para todos los pines del símbolo de forma automática como se muestra en la
siguiente figura.
12.El archivo BDF deberá contener el símbolo del chip MSI con tags en cada uno de
sus pines.

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13.Antes de continuar deberá grabar el archivo BDF.
14.Para compilar el archivo BDF debemos ir al Proyect Navigator y setear el archivo
actual como Top-Level Entity.
15.El compilador permite verificar errores de conexión en el BDF, para ello vamos a
Processing y damos click en Start Compilation.

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16.La venta de mensajes al final de la compilación exitosa mostrará el siguiente
resultado.
17.Para generar la simulación de formas de onda, debemos agregar al proyecto actual
un archivo VWF (Vector Waveform File).

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18.El archivo VWF luce como la imagen a continuación. Aquí debemos agregar los
nodos que serán usados en el a simulación, para ello debemos dar click derecho
en el lado izquierdo para seleccionar Inset node or Bus…
19.La venta para agregar los Nodos o Buses es la que se muestra a continuación,
aquí debemos seleccionar Node Finder.
20.En la ventana del Node Finder, debemos dar click en List.

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21.Ahora deberán estar todos los nodos encontrados en el archivo BDF.
22.Para esta simulación usaremos todos los nodos encontrados, así que con la doble
flecha a la derecha seleccionamos todos los nodos.

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23.El archivo VWF deberá mostrar en el lado izquierdo todos los pines que usaremos
para generar la simulación de formas de onda.
24.Las entradas y salidas que agrupadas mejoren el entendimiento de su
funcionamiento pueden cambiadas a una representación vectorial, para lo cual
primero las seleccionamos y damos click derecho para seleccionar en Grouping /
Group.

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25.La ventana Group nos pedirá ingresar un nombre al nuevo vector creado.
26.Las entradas pueden ser modificadas de forma manual para la simulación o
pueden ser generadas de forma aleatoria, para este fin vamos a la barra de
herramientas y damos click en el botón .

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27.La ventana Random Values nos permite seleccionar el intervalo de los valores
generados. Por esta vez seleccionamos Every Grid Interval.
28.Una vez que el archivo VWF tiene valores en todas las entradas y luce como la
siguiente figura, estamos listos para realizar la simulación.

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29.Finalmente para generar las formas de onda de las señales de salida, tenemos
que ir a la pestaña Simulation y seleccionar Run Functional Simulation.

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DESCRIPCIÓN DEL TALLER
1. Realizar los pasos anteriores con el comparador 7485.
2. Realizar los pasos anteriores con el multiplexor 74151.
3. Realizar los pasos anteriores con el decoder 74138.

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Bibliografía:
[1]. Fundamentos de Lógica Digital, Stephen Brown & Zvonco Vranesic, Segunda
Edición, Mc.Graw Hill, 2009.
[2]. Sistemas Digitales: Principios y Aplicaciones, Ronald Tocci, Octava Edición,
Prentice Hall, 2003.
[3]. Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales, Víctor Nelson, Troy Nagle, Bill
Carroll, David Irwin, Primera Edición, Prentice Hall, 2000.
[4]. Digital Design with RTL Design, Verilog and VHDL, Frank Vahid, Second Edition,
John Wiley and Sons, 2010.