Este documento describe el uso de un programa de computadora para construir y simular circuitos digitales utilizando chips TTL. Explica los diferentes tableros y herramientas disponibles como protoboards, interruptores, LEDs, temporizadores y osciloscopio. También describe los diferentes tipos de chips TTL incluidos y provee ejemplos de circuitos simples como puertas lógicas y contadores.
Este documento describe las diferentes arquitecturas paralelas según la taxonomía de Flynn. Explica las cuatro categorías principales (SISD, SIMD, MISD, MIMD) según el flujo de instrucciones y datos. También cubre las computadoras de memoria compartida como UMA, NUMA y COMA, indicando que comparten el mismo espacio de direcciones de memoria principal.
SE18_Lec 07_System Modelling and Context ModelAmr E. Mohamed
System modeling is the process of developing abstract models of a system using graphical notation like UML. It helps analysts understand system functionality and communicate with customers. Models present different views like external context, structural organization, dynamic behavior, and interactions. Key UML diagrams include use case, class, sequence, state, and activity diagrams. System context diagrams specifically focus on external factors and the system boundaries.
This document discusses processes and threads in Perl programming. It defines a process as an instance of a running program, while a thread is a flow of control through a program with a single execution point. Multiple threads can run within a single process and share resources, while processes run independently. The document compares processes and threads, and covers creating and managing threads, sharing data between threads, synchronization, and inter-process communication techniques in Perl like fork, pipe, and open.
Spiral Model is one of the classical SDLCs practiced around the world. Heavily advantageous for projects in catering for needs in the long run bound to change through out the time, Spiral model has been one of those theoretically taught for different course modules in IT and Computer Science.
El documento discute la importancia de la arquitectura de capas en el desarrollo de software orientado a objetos, explicando que una aplicación sin esta arquitectura no aprovecharía completamente las características de los lenguajes orientados a objetos. También describe cómo la programación en una sola capa conduce a un desorden total y a un enfoque procedimental en lugar de orientado a objetos. Finalmente, señala que los primeros sistemas operativos tenían una arquitectura plana donde todas las rutinas estaban entrelazadas en un solo programa
Este documento describe los diagramas de actividades en UML. Explica que estos diagramas muestran el flujo de trabajo desde el punto de inicio hasta el final, incluyendo decisiones y rutas paralelas. Detalla los elementos clave como actividades, decisiones, particiones, inicio/fin, fork/join. Concluye que los diagramas de actividades son útiles para modelar procesos de negocio al mostrar responsabilidades y la secuencia de actividades.
Here are the key points about setup time, hold time, and insertion delay in VLSI physical design:
- Setup time is the minimum time before the clock edge that the data needs to be stable in order for it to be correctly captured by the flip-flop.
- Hold time is the minimum time after the clock edge that the data needs to remain stable. It provides a "window" after the clock edge for the data to remain valid.
- Insertion delay is the time it takes for the clock signal to propagate from the clock source to a flip-flop input pin through the clock tree.
- During clock tree synthesis, the tool aims to balance the insertion delays across the clock tree to minimize
Este documento describe las diferentes arquitecturas paralelas según la taxonomía de Flynn. Explica las cuatro categorías principales (SISD, SIMD, MISD, MIMD) según el flujo de instrucciones y datos. También cubre las computadoras de memoria compartida como UMA, NUMA y COMA, indicando que comparten el mismo espacio de direcciones de memoria principal.
SE18_Lec 07_System Modelling and Context ModelAmr E. Mohamed
System modeling is the process of developing abstract models of a system using graphical notation like UML. It helps analysts understand system functionality and communicate with customers. Models present different views like external context, structural organization, dynamic behavior, and interactions. Key UML diagrams include use case, class, sequence, state, and activity diagrams. System context diagrams specifically focus on external factors and the system boundaries.
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Spiral Model is one of the classical SDLCs practiced around the world. Heavily advantageous for projects in catering for needs in the long run bound to change through out the time, Spiral model has been one of those theoretically taught for different course modules in IT and Computer Science.
El documento discute la importancia de la arquitectura de capas en el desarrollo de software orientado a objetos, explicando que una aplicación sin esta arquitectura no aprovecharía completamente las características de los lenguajes orientados a objetos. También describe cómo la programación en una sola capa conduce a un desorden total y a un enfoque procedimental en lugar de orientado a objetos. Finalmente, señala que los primeros sistemas operativos tenían una arquitectura plana donde todas las rutinas estaban entrelazadas en un solo programa
Este documento describe los diagramas de actividades en UML. Explica que estos diagramas muestran el flujo de trabajo desde el punto de inicio hasta el final, incluyendo decisiones y rutas paralelas. Detalla los elementos clave como actividades, decisiones, particiones, inicio/fin, fork/join. Concluye que los diagramas de actividades son útiles para modelar procesos de negocio al mostrar responsabilidades y la secuencia de actividades.
Here are the key points about setup time, hold time, and insertion delay in VLSI physical design:
- Setup time is the minimum time before the clock edge that the data needs to be stable in order for it to be correctly captured by the flip-flop.
- Hold time is the minimum time after the clock edge that the data needs to remain stable. It provides a "window" after the clock edge for the data to remain valid.
- Insertion delay is the time it takes for the clock signal to propagate from the clock source to a flip-flop input pin through the clock tree.
- During clock tree synthesis, the tool aims to balance the insertion delays across the clock tree to minimize
El diagrama de despliegue muestra la arquitectura del sistema desde la perspectiva de la distribución de los artefactos de software en los destinos de despliegue. Los diagramas de despliegue describen la topología del sistema y la estructura de los elementos de hardware y software que ejecutan cada uno. Representan nodos, como dispositivos de hardware o entornos de software, conectados a través de enlaces de comunicación.
The document discusses object-oriented system development life cycles and methodologies. It describes Rumbaugh's Object Modeling Technique (OMT), which uses object models, dynamic models, and functional models to analyze, design, and implement systems. It also covers Booch methodology, which focuses on analysis and design using class, object, state, module, process, and interaction diagrams. Additionally, it mentions Jacobson's use case methodology for user-driven analysis.
SE2018_Lec 18_ Design Principles and Design PatternsAmr E. Mohamed
The document discusses software design patterns. It defines design patterns as general and reusable solutions to commonly occurring problems in software design. It describes the key parts of a design pattern as the pattern name, the problem it addresses, the solution it provides, and the consequences of applying the pattern. The document also outlines some of the benefits of using design patterns such as codifying good design practices and providing a common vocabulary for designers.
Las ventajas de los hilos en Java incluyen que toman menos tiempo para crear y cerrar que los procesos, permiten una comunicación más sencilla entre tareas, y pueden ejecutar múltiples tareas simultáneamente para obtener resultados más rápidos. Las desventajas son que cuando un hilo realiza una llamada al sistema, bloquea a todos los demás hilos del proceso; una mala sincronización entre hilos puede causar inconsistencia de datos; y los hilos dependen más del programa principal que los procesos para recursos.
Este documento presenta la técnica de mapeo de historias de usuario (user story mapping). Jeff Patton, experto en agilidad y diseño centrado en el usuario, introdujo esta técnica para mejorar los requisitos, la planificación y los productos. El mapeo de historias de usuario involucra contar la experiencia del usuario a través de una "gran historia" que describe las actividades y pasos del usuario. Esta técnica genera un backlog de producto de dos dimensiones que facilita la planificación y colaboración.
The document provides an introduction to software engineering and process models. It defines key terms like software, software engineering, and characteristics of software. It then discusses software engineering as a layered technology with process, method, and tools layers. The document also explains the software process as consisting of five generic activities - communication, planning, modeling, construction, and deployment. It provides examples and definitions for each activity. Finally, it asks exam questions related to defining software engineering and explaining it as a layered technology.
Este documento describe las herramientas de simulación de circuitos electrónicos Falstad y TinkerCAD. Explica cómo usar los simuladores para construir y analizar circuitos, incluidos circuitos serie-paralelo, el uso de osciloscopios y generadores de funciones. También describe cómo medir voltajes, corrientes y formas de onda en los circuitos simulados.
Este manual describe las características del simulador de circuitos electrónicos Circuit Maker. Explica que Circuit Maker permite la simulación analógica y digital de circuitos, y contiene modelos de numerosos dispositivos electrónicos. Detalla la interfaz gráfica del programa, incluyendo la barra de herramientas, menús y ventanas. Además, explica cómo diseñar y simular circuitos digitales y analógicos en Circuit Maker.
Este documento presenta la visión, misión y valores de la Escuela Secundaria Nocturna de Tierras Altas en Panamá. Su objetivo es brindar educación de calidad para que los estudiantes puedan integrarse al campo laboral. El módulo de Dibujo II enseña habilidades de dibujo eléctrico usando diagramas de bloques, esquemáticos y de alambrado para explicar conceptos eléctricos.
Este documento describe el uso de un protoboard para ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica que el protoboard tiene orificios metalizados para insertar componentes electrónicos como resistencias, capacitores y semiconductores. También describe tres tipos básicos de compuertas lógicas (NOT, AND, OR) usando tablas de verdad para mostrar sus funciones lógicas. Por último, proporciona consejos sobre cómo ensamblar y probar circuitos de manera efectiva en un protoboard.
Este documento describe el diseño y desarrollo de un robot seguidor de línea. Incluye el diseño del circuito lógico digital y electrónico para controlar los motores basado en la señal de dos sensores, así como la parte mecánica del robot. El estudiante construyó con éxito un robot seguidor de línea capaz de completar un circuito en 28 segundos usando sensores, motores, circuito lógico y electrónico integrados. Adicionalmente, el estudiante explica el método de Quine-McCluskey
Este documento explica conceptos y herramientas básicas para construir circuitos electrónicos, incluyendo cómo leer esquemáticos, usar breadboards, instalar microcontroladores, medir circuitos con multímetros, soldar conexiones y alimentar breadboards de manera segura. Además, proporciona recomendaciones para traducir esquemáticos a circuitos físicos y mantenerlos ordenados durante el desarrollo.
[A] Este documento describe el diagrama de cableado eléctrico de un Toyota Hilux y proporciona instrucciones sobre cómo usar el manual. [B] Se divide en 13 secciones que cubren temas como circuitos de sistemas, abreviaturas, ubicación de componentes y puntos de conexión. [C] Proporciona detalles sobre el flujo de corriente a través de los componentes eléctricos y la detección y advertencia de fallas.
Este documento presenta un diagrama de circuito de ejemplo para ilustrar cómo usar un manual de cableado eléctrico. Explica los símbolos y códigos utilizados para identificar las partes, bloques de empalme, puntos de conexión, colores de cables y más. También describe brevemente el funcionamiento del circuito de ejemplo y cómo localizar fallas.
El documento describe el funcionamiento de los displays de 7 segmentos y los circuitos para manejarlos. Explica que un display de 7 segmentos usa 7 LEDs para mostrar dígitos mediante la combinación de segmentos encendidos. Luego detalla los tipos de displays (ánodo/cátodo común) y los circuitos integrados como el 7447 que decodifican números BCD a la salida de display requerida. Finalmente, muestra ejemplos de circuitos con displays y decodificadores.
Este documento describe diversos simuladores de circuitos digitales como Multisim, Livewire, PCB Wizard, Proteus, Kicad, Micro-Cap y Pad2Pad. También describe un simulador de circuitos digitales que permite construir circuitos usando componentes lógicos estándar como puertas y flip-flops. El simulador incluye un módulo digital, herramientas de edición, modelos de circuitos integrados y tutoriales interactivos.
Este documento describe el uso de un protoboard para ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica que el protoboard contiene orificios metalizados para insertar componentes electrónicos como resistencias, capacitores y semiconductores. Luego describe tres compuertas lógicas básicas (NOT, AND y OR) y sus tablas de verdad. Finalmente, proporciona consejos sobre cómo ensamblar circuitos en un protoboard de manera efectiva.
Este documento describe el uso de un protoboard para ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica que el protoboard contiene orificios metalizados para insertar componentes electrónicos como resistencias, capacitores y semiconductores. Luego describe tres compuertas lógicas comunes (NOT, AND y OR) y sus tablas de verdad. Finalmente, proporciona consejos sobre cómo ensamblar circuitos en un protoboard de manera efectiva.
Para leer diagramas electrónicos, primero se debe conocer los símbolos de los componentes más comunes y luego identificar las diferentes secciones como la fuente de alimentación. Los diagramas muestran los componentes, conexiones y señales, aunque algunas conexiones no existan físicamente. Voltajes y señales importantes suelen resaltarse con colores para facilitar su identificación. La práctica y experiencia son necesarias para leer diagramas de forma fluida.
El documento presenta una introducción al software Electronics Workbench (EWB) y proporciona instrucciones paso a paso para simular circuitos resistivos simples en EWB. Explica cómo agregar componentes, conectarlos, etiquetarlos, cambiar valores y agregar instrumentos de medición para simular voltajes y corrientes en los circuitos. Finalmente, propone tres ejercicios prácticos para que el estudiante aplique lo aprendido simulando circuitos resistivos simples y respondiendo preguntas relacionadas.
El documento resume las características y usos de un protoboard o tableta experimental, que permite ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica las compuertas lógicas NOT, AND y OR, mostrando sus tablas de verdad. También proporciona consejos para el uso correcto del protoboard como mantener los cables cortos y revisar la polaridad de los componentes.
El diagrama de despliegue muestra la arquitectura del sistema desde la perspectiva de la distribución de los artefactos de software en los destinos de despliegue. Los diagramas de despliegue describen la topología del sistema y la estructura de los elementos de hardware y software que ejecutan cada uno. Representan nodos, como dispositivos de hardware o entornos de software, conectados a través de enlaces de comunicación.
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SE2018_Lec 18_ Design Principles and Design PatternsAmr E. Mohamed
The document discusses software design patterns. It defines design patterns as general and reusable solutions to commonly occurring problems in software design. It describes the key parts of a design pattern as the pattern name, the problem it addresses, the solution it provides, and the consequences of applying the pattern. The document also outlines some of the benefits of using design patterns such as codifying good design practices and providing a common vocabulary for designers.
Las ventajas de los hilos en Java incluyen que toman menos tiempo para crear y cerrar que los procesos, permiten una comunicación más sencilla entre tareas, y pueden ejecutar múltiples tareas simultáneamente para obtener resultados más rápidos. Las desventajas son que cuando un hilo realiza una llamada al sistema, bloquea a todos los demás hilos del proceso; una mala sincronización entre hilos puede causar inconsistencia de datos; y los hilos dependen más del programa principal que los procesos para recursos.
Este documento presenta la técnica de mapeo de historias de usuario (user story mapping). Jeff Patton, experto en agilidad y diseño centrado en el usuario, introdujo esta técnica para mejorar los requisitos, la planificación y los productos. El mapeo de historias de usuario involucra contar la experiencia del usuario a través de una "gran historia" que describe las actividades y pasos del usuario. Esta técnica genera un backlog de producto de dos dimensiones que facilita la planificación y colaboración.
The document provides an introduction to software engineering and process models. It defines key terms like software, software engineering, and characteristics of software. It then discusses software engineering as a layered technology with process, method, and tools layers. The document also explains the software process as consisting of five generic activities - communication, planning, modeling, construction, and deployment. It provides examples and definitions for each activity. Finally, it asks exam questions related to defining software engineering and explaining it as a layered technology.
Este documento describe las herramientas de simulación de circuitos electrónicos Falstad y TinkerCAD. Explica cómo usar los simuladores para construir y analizar circuitos, incluidos circuitos serie-paralelo, el uso de osciloscopios y generadores de funciones. También describe cómo medir voltajes, corrientes y formas de onda en los circuitos simulados.
Este manual describe las características del simulador de circuitos electrónicos Circuit Maker. Explica que Circuit Maker permite la simulación analógica y digital de circuitos, y contiene modelos de numerosos dispositivos electrónicos. Detalla la interfaz gráfica del programa, incluyendo la barra de herramientas, menús y ventanas. Además, explica cómo diseñar y simular circuitos digitales y analógicos en Circuit Maker.
Este documento presenta la visión, misión y valores de la Escuela Secundaria Nocturna de Tierras Altas en Panamá. Su objetivo es brindar educación de calidad para que los estudiantes puedan integrarse al campo laboral. El módulo de Dibujo II enseña habilidades de dibujo eléctrico usando diagramas de bloques, esquemáticos y de alambrado para explicar conceptos eléctricos.
Este documento describe el uso de un protoboard para ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica que el protoboard tiene orificios metalizados para insertar componentes electrónicos como resistencias, capacitores y semiconductores. También describe tres tipos básicos de compuertas lógicas (NOT, AND, OR) usando tablas de verdad para mostrar sus funciones lógicas. Por último, proporciona consejos sobre cómo ensamblar y probar circuitos de manera efectiva en un protoboard.
Este documento describe el diseño y desarrollo de un robot seguidor de línea. Incluye el diseño del circuito lógico digital y electrónico para controlar los motores basado en la señal de dos sensores, así como la parte mecánica del robot. El estudiante construyó con éxito un robot seguidor de línea capaz de completar un circuito en 28 segundos usando sensores, motores, circuito lógico y electrónico integrados. Adicionalmente, el estudiante explica el método de Quine-McCluskey
Este documento explica conceptos y herramientas básicas para construir circuitos electrónicos, incluyendo cómo leer esquemáticos, usar breadboards, instalar microcontroladores, medir circuitos con multímetros, soldar conexiones y alimentar breadboards de manera segura. Además, proporciona recomendaciones para traducir esquemáticos a circuitos físicos y mantenerlos ordenados durante el desarrollo.
[A] Este documento describe el diagrama de cableado eléctrico de un Toyota Hilux y proporciona instrucciones sobre cómo usar el manual. [B] Se divide en 13 secciones que cubren temas como circuitos de sistemas, abreviaturas, ubicación de componentes y puntos de conexión. [C] Proporciona detalles sobre el flujo de corriente a través de los componentes eléctricos y la detección y advertencia de fallas.
Este documento presenta un diagrama de circuito de ejemplo para ilustrar cómo usar un manual de cableado eléctrico. Explica los símbolos y códigos utilizados para identificar las partes, bloques de empalme, puntos de conexión, colores de cables y más. También describe brevemente el funcionamiento del circuito de ejemplo y cómo localizar fallas.
El documento describe el funcionamiento de los displays de 7 segmentos y los circuitos para manejarlos. Explica que un display de 7 segmentos usa 7 LEDs para mostrar dígitos mediante la combinación de segmentos encendidos. Luego detalla los tipos de displays (ánodo/cátodo común) y los circuitos integrados como el 7447 que decodifican números BCD a la salida de display requerida. Finalmente, muestra ejemplos de circuitos con displays y decodificadores.
Este documento describe diversos simuladores de circuitos digitales como Multisim, Livewire, PCB Wizard, Proteus, Kicad, Micro-Cap y Pad2Pad. También describe un simulador de circuitos digitales que permite construir circuitos usando componentes lógicos estándar como puertas y flip-flops. El simulador incluye un módulo digital, herramientas de edición, modelos de circuitos integrados y tutoriales interactivos.
Este documento describe el uso de un protoboard para ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica que el protoboard contiene orificios metalizados para insertar componentes electrónicos como resistencias, capacitores y semiconductores. Luego describe tres compuertas lógicas básicas (NOT, AND y OR) y sus tablas de verdad. Finalmente, proporciona consejos sobre cómo ensamblar circuitos en un protoboard de manera efectiva.
Este documento describe el uso de un protoboard para ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica que el protoboard contiene orificios metalizados para insertar componentes electrónicos como resistencias, capacitores y semiconductores. Luego describe tres compuertas lógicas comunes (NOT, AND y OR) y sus tablas de verdad. Finalmente, proporciona consejos sobre cómo ensamblar circuitos en un protoboard de manera efectiva.
Para leer diagramas electrónicos, primero se debe conocer los símbolos de los componentes más comunes y luego identificar las diferentes secciones como la fuente de alimentación. Los diagramas muestran los componentes, conexiones y señales, aunque algunas conexiones no existan físicamente. Voltajes y señales importantes suelen resaltarse con colores para facilitar su identificación. La práctica y experiencia son necesarias para leer diagramas de forma fluida.
El documento presenta una introducción al software Electronics Workbench (EWB) y proporciona instrucciones paso a paso para simular circuitos resistivos simples en EWB. Explica cómo agregar componentes, conectarlos, etiquetarlos, cambiar valores y agregar instrumentos de medición para simular voltajes y corrientes en los circuitos. Finalmente, propone tres ejercicios prácticos para que el estudiante aplique lo aprendido simulando circuitos resistivos simples y respondiendo preguntas relacionadas.
El documento resume las características y usos de un protoboard o tableta experimental, que permite ensamblar circuitos electrónicos de manera temporal sin necesidad de soldar. Explica las compuertas lógicas NOT, AND y OR, mostrando sus tablas de verdad. También proporciona consejos para el uso correcto del protoboard como mantener los cables cortos y revisar la polaridad de los componentes.
El documento describe los conceptos básicos de la electricidad y la electrónica, incluyendo el código de colores de las resistencias, cómo funciona un protoboard, las partes principales de una tarjeta Arduino y algunos ejercicios de cálculo de resistencias y corrientes eléctricas.
El documento describe conceptos básicos de electricidad y electrónica como códigos de colores, protoboards, tarjetas Arduino y sus partes. Incluye ejemplos de cálculos de resistencia, voltaje y corriente. Finalmente concluye que la electricidad es el fenómeno físico y la electrónica controla este fenómeno mediante elementos activos para crear dispositivos tecnológicos.
El documento describe conceptos básicos de electricidad y electrónica como códigos de colores de resistencias, protoboards, tarjetas Arduino y sus partes. Incluye ejemplos de cálculos de resistencia, voltaje y corriente. Concluye que la electricidad es el fenómeno físico y la electrónica controla este fenómeno mediante elementos activos para crear dispositivos tecnológicos.
El documento describe conceptos básicos de electricidad y electrónica como códigos de colores, protoboards, tarjetas Arduino y sus partes. Incluye ejemplos de cálculos de resistencia, voltaje y corriente. Concluye que la electricidad es el fenómeno físico y la electrónica controla este fenómeno mediante elementos activos para crear dispositivos tecnológicos.
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Manual de soporte y mantenimiento de equipo de cómputo
Simulador de circuitos digitales logicos
1. Constructor Virtual y Simulador de
Circuitos Digitales con Chips TTL
Manual de Usuario (Versión 1.0.1)
Ing. Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán
www.tourdigital.net
Chincha – Perú, 20 de setiembre de 2010
Este manual describe el
empleo de un programa de
computadora para construir
virtualmente y simular el
funcionamiento de circuitos
digitales utilizando circuitos
integrados TTL.
CONTENIDO
1. Descripción General
2. El Protoboard
3. Conexiones con cables
4. Fuente DC
5. Tableros de Interruptores y de Leds
6. Tablero de Pulsadores
7. Visualizadores de siete segmentos
8. Tablero de Temporizadores
9. Elementos Didácticos
10. Circuitos Integrados TTL
11. Ejemplos de Circuitos
12. Osciloscopio
13. Tablero PLA
14. Escenarios Virtuales
15. Acerca del Programa
2. Constructor Virtual y Simulador de Circuitos Digitales con Chips TTL Manual de Usuario (Versión 1.0.1)
Ing. Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán www.tourdigital.net Chincha, Perú, 20 de setiembre de 2010
2
1. Descripción
General
Este manual describe el empleo de un programa de computadora para
construir virtualmente y simular el funcionamiento de circuitos digitales
utilizando modelos lógicos (ideales, sin consideraciones eléctricas o físicas)
de circuitos integrados TTL.
El programa cuenta con elementos que acompañan frecuentemente a los circuitos digitales:
protoboards, interruptores, pulsadores, leds y visualizadores de siete segmentos. Es posible colocar
hasta diez protoboards, cada uno con capacidad para ocho circuitos integrados. Además, el
programa provee un temporizador (generador de señales periódicas) y una fuente de energía
eléctrica (fuente DC de 5 V). La figura 1 muestra una vista de los tableros principales.
Adicionalmente, el programa incluye escenarios virtuales sobre tableros que pueden hacer interfaz
lógica con otros tableros y circuitos sobre los protoboards.
Figura 1. Tableros principales del programa de construcción virtual con chips TTL.
Los tableros pueden ser insertados desde el menú Tableros. Cada tablero tiene unas marcas que
sirven para trasladarlos (presionando con el botón izquierdo del ratón) o para eliminarlos (pulsando
con el botón derecho del ratón). Al desplazar un tablero los cables mantienen las conexiones y sus
formas cambian ligeramente. Antes de retirar un tablero debes retirar sus cables y componentes. Los
tableros del programa pueden sobreponerse unos a otros. Es recomendable evitar las situaciones que
no se reflejen en la realidad.
En un laboratorio verdadero es muy importante que prestes mucha atención cuando construyas
tus circuitos con componentes reales. Sé cauto cuando trabajes con los dispositivos electrónicos.
Aun teniendo la máxima atención, los circuitos defectuosos y los instrumentos obsoletos o fuera de
mantenimiento pueden causar accidentes. Nunca ignores las recomendaciones de seguridad:
protege tus ojos con lentes, protege tus manos con guantes, utiliza un brazalete con conexión a
tierra, mantén tu rostro alejado de los circuitos electrónicos, no respires cerca de las placas de
circuitos, mantén la habitación ventilada, etc. Para tu propia seguridad y bienestar busca más
recomendaciones en Internet o consulta con un especialista.
3. Constructor Virtual y Simulador de Circuitos Digitales con Chips TTL Manual de Usuario (Versión 1.0.1)
Ing. Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán www.tourdigital.net Chincha, Perú, 20 de setiembre de 2010
3
2. El Protoboard Los circuitos integrados y cables son insertados sobre los protoboards. Los
agujeros de inserción se llaman casillas o puertos de interconexión. La
disposición de las casillas de la figura 2 representa una organización muy
semejante a la encontrada en la mayoría de protoboards comerciales.
Figura 2. Modelo de un protoboard de cuatro conductores horizontales de 60 casillas y
128 conductores verticales de 5 casillas.
Las casillas están conectadas entre sí de acuerdo a un patrón ilustrado con líneas de colores en la
figura 3. Las casillas bajo la línea negra forman parte de un mismo conductor, así como los que
están bajo la línea roja, mas estos dos conductores están separados uno del otro. En la región
inferior del protoboard se ubican otros dos conductores horizontales.
Figura 3. Ilustración de las casillas pertenecientes a conductores específicos.
Cada color señala conductores diferentes.
Usualmente, estos conductores conectan las líneas de voltaje VCC (línea roja) y de GND (línea
negra). Es una buena práctica de construcción utilizar los colores de cables indicados, ya que son
colores estandarizados.
Existen también 128 conductores verticales de cinco casillas separados por una división central,
es decir, hay 64 conductores verticales en la región superior y otros 64 conductores en la región
inferior del protoboard. Las letras y números ayudan a identificar cada casilla. Por ejemplo, las
casillas A, B, C, D y E de la columna 2 (bajo la línea de color naranja) están unidas todas entre sí.
Igualmente ocurre con las casillas F, G, H, I y J de la columna 2 (color verde). Para unir las casillas
que pertenecen a diferentes conductores utilizamos cables.
4. Constructor Virtual y Simulador de Circuitos Digitales con Chips TTL Manual de Usuario (Versión 1.0.1)
Ing. Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán www.tourdigital.net Chincha, Perú, 20 de setiembre de 2010
4
3. Conexiones
con cables
Un cable puede ser dibujado con el ratón desde una casilla a otra. Los cables
pueden tener hasta cinco segmentos, de los cuales solamente tres pueden ser
modificados con el ratón. El programa evita conexiones entre casillas del
mismo nodo eléctrico. También evita cortocircuitos entre VCC, GND y
puertos de salida. La figura 4 muestra varias formas de conexiones.
Figura 4. Algunas formas de líneas que representan conexiones con cables entre casillas.
Para modificar un cable se presiona el botón izquierdo del ratón sobre un segmento y se arrastra
el puntero del ratón para dar al cable una nueva forma. Para eliminar un cable se pulsa el botón
derecho del ratón sobre uno de los segmentos modificables del cable. El color del cable que va a ser
formado puede establecerse acercando el puntero del ratón a la línea horizontal ubicada en el lado
izquierdo de la ventana del programa (debajo de la posición inicial del tablero de la fuente DC). Los
colores de los cables dibujados ya no pueden ser modificados.
La figura 5 muestra una secuencia de edición de un cable. En (a) se ha formado un cable
conectando las casillas I-2 y B-9. La dirección original queda determinada por el sentido del
movimiento inicial del puntero del ratón. En (b) el segmento horizontal del cable fue presionado y
arrastrado hacia abajo. En (c) el segmento vertical inferior fue presionado y arrastrado hacia la
derecha. Similarmente en (d) el segmento vertical superior ha sido desplazado hacia la derecha. Los
segmentos horizontales superior e inferior de (d) no pueden ser arrastrados, mientras que los otros
tres siguen siendo editables. Para eliminar el cable la presión del botón derecho debe ser sobre un
segmento editable.
(a) (b) (c) (d)
Figura 5. Algunas formas de líneas que representan conexiones con cables entre casillas.
5. Constructor Virtual y Simulador de Circuitos Digitales con Chips TTL Manual de Usuario (Versión 1.0.1)
Ing. Arturo J. Miguel de Priego Paz Soldán www.tourdigital.net Chincha, Perú, 20 de setiembre de 2010
5
4. Fuente DC El tablero de fuente DC simula el suministro de energía eléctrica para el
funcionamiento de los demás tableros y de los componentes del circuito. Este
tablero siempre aparece en todos los circuitos hechos con el programa.
En un circuito real con chips TTL puedes utilizar una fuente de voltaje regulada de 5 V o tres
pilas de 1.5 V colocadas en serie. Es muy recomendable que desconectes la fuente DC cuando estés
construyendo o modificando tus circuitos. Siguiendo esta recomendación, el programa evita que
realices ediciones o modificaciones del circuito cuando el tablero de fuente DC está encendido.
Figura 6. Fuente de 5 V DC.
5. Tableros de
Interruptores y
de Leds
El tablero de interruptores provee ocho interruptores cuyos estados pueden
ser conmutados al pulsar sobre ellos con el botón izquierdo del ratón. En la
figura 6 los interruptores aparecen con la pestaña hacia abajo, formando un
contacto eléctrico de las casillas con GND.
La resistencia mostrada en el tablero evita un cortocircuito
entre VCC y GND. En esta condición, cada casilla asociada tiene
el estado lógico 0. Cuando la pestaña está hacia arriba la salida
es alta o 1, y en este caso el interruptor está abierto tal como
indica el diagrama esquemático del tablero. Por otro lado, el
tablero de leds contiene ocho leds activos en alta.
La figura 8 ilustra algunas conexiones entre los interruptores,
los leds y la fuente de voltaje. Los circuitos de los tableros no
funcionan cuando están conectados incorrectamente.
Figura 7. Tableros de
interruptores y de leds.
Figura 8. Conexiones para el funcionamiento de los
interruptores y leds.
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6. Tablero de
Pulsadores
El tablero de pulsadores tiene ocho pulsadores activos en el nivel lógico 1. Un
pulsador se activa cuando lo presionas con el botón izquierdo del ratón.
La salida de los pulsadores es 0 cuando no están presionados. Solamente puede activarse un
pulsador a la vez. En la figura 9, el quinto pulsador está presionado, haciendo que brillen los cuatro
leds con lo que está conectado a través de los cables.
Figura 9. Ejemplo de conexiones de los pulsadores.
7. Visualizadores
de siete segmentos
El tablero de visualizadores de siete segmentos contiene cuatro
visualizadores de ánodo común, es decir, para encender un led específico
debe colocarse un nivel lógico 0 en el puerto correspondiente. La línea
de VCC debe estar conectada al tablero.
Figura 10. Tablero de visualizadores de siete segmentos.
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8. Tablero de
Temporizadores
El tablero de temporizadores de este programa provee cuatro señales
periódicas de frecuencias aproximadas a 10 Hz, 5 Hz, 2 Hz y 1 Hz.
Solamente existe un tablero temporizador por cada circuito.
Como sucede en todos los demás tableros, las señales son formadas cuando el tablero está
correctamente conectado. En circuitos reales, utiliza osciladores encapsulados o circuitos como el
LM 555 para generar las frecuencias necesarias.
Figura 11. Conexiones del tablero de temporizadores.
9. Elementos
Didácticos
En el menú Didácticos aparecen interruptores, pulsadores, resistencias y
visualizadores de siete segmentos que únicamente tienen fines didácticos, sin
ninguna funcionalidad lógica o eléctrica. Estos elementos pueden utilizarse
para mostrar las conexiones de estas entradas y salidas sobre el protoboard en
los circuitos reales.
Figura 12. Resistencias y visualizadores sin funcionalidad electrónica.
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10. Circuitos
Integrados
TTL
El programa provee más de 80 modelos lógicos de circuitos digitales de la
familia TTL. Estos modelos no toman en cuenta ningún aspecto físico. Tampoco
incluyen los chips de salida con colector abierto, alta impedancia y de pines
bidireccionales.
El programa valida la inserción de los chips evitando conexiones de pines de salida con casillas
conectadas a otros pines y puertos de salida. Un chip puede ser retirado con el botón derecho del
ratón y trasladado arrastrándolo con el botón izquierdo. Los circuitos aparecen clasificados en los
menús de acuerdo a los siguientes esquemas. Algunos circuitos listados en el grupo
Combinacionales tienen registros. Cuando un chip de la lista tiene un pin bidireccional ese pin está
modelado únicamente como salida.
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11. Ejemplos de
Circuitos
Las figuras 13 y 14 muestran ejemplos de circuitos sencillos, el primero
con puertas NAND y el segundo con flip-flops D. Las figuras desde la 15
hasta la 18 indican una secuencia de pasos para construir y simular
incrementalmente un contador BCD de cuatro dígitos.
Figura 13. Puertas NAND en cascada.
Figura 14. Contador binario de cuatro bits utilizando cuatro flip-flops D. Las entradas flotantes son
consideradas por el programa como 1 lógico. En la práctica, a veces será necesario que conectes una
resistencia de aproximadamente 1KΩ entre VCC y los pines de entrada de control.
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Figura 15. Conexiones de VCC y GND y de las salidas de los descodificadores a los visualizadores
de siete segmentos de un contador BCD de 4 dígitos con sentido de cuenta y frecuencia
seleccionables.
Figura 16. Conexiones para el contador de unidades del contador BCD.
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Figura 17. Conexiones de los cuatro dígitos del contador.
Las conexiones de los descodificadores han sido modificadas.
Figura 18. Conexión del multiplexor para seleccionar la señal de reloj entre 10 Hz y 1 Hz.
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12. Osciloscopio El programa cuenta con osciloscopios especiales para visualizar las
secuencias de eventos y el comportamiento temporal de los circuitos
lógicos.
Figura 19. Visualizador en un osciloscopio del contador de unidades BCD.
13. Tablero PLA Este tablero sirve para ilustrar las funciones lógicas mediante un arreglo de
lógica programable de 4 entradas, 8 productos y 4 salidas.
Para unir y separar líneas basta con pulsar
sobre las intersecciones entre las líneas. Este
tablero ayuda a visualizar rápidamente el
resultado de las funciones lógicas
combinacionales. Por ejemplo, puede servir
para demostrar las equivalencias de los
postulados de Huntington del álgebra de
Boole, algunos teoremas de simplificación de
funciones y algunas funciones básicas como
selectores, descodificadores, codificadores,
medio sumador, sumador completo,
comparador, etc. Estas funciones pueden ser
comparadas y relacionadas con las funciones
realizadas por los circuitos integrados.
Figura 20. Sumador completo en PLA.
W es el bit acarreo y X es el bit de suma.
Cada osciloscopio tiene nueve casillas de
interconexión para ocho canales de datos y un canal
de disparo (en la casilla inferior). Cuando el canal de
disparo está desocupado, el osciloscopio registra los
datos cuando cambia cualquier señal de los otros
canales. Si existe una señal de disparo, el osciloscopio
registra los datos cuando ocurre el flanco de subida de
esa señal.
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14. Escenarios
Virtuales
Los escenarios virtuales permiten simular el funcionamiento de los circuitos
con situaciones ambientales también simuladas. Ellos muestran las señales en
el nivel lógico, sin ningún detalle de los circuitos electrónicos adicionales
necesarios para la operación de los circuitos.
La figura 21 ilustra un escenario de una bomba
de agua, con dos sensores de nivel y un activador
del motor de una bomba. La apertura de la llave es
manejada por el usuario.
Figura 21. Escenario de un tanque de agua
alimentado mediante un motor
y con sensores de nivel.
La figura 22 presenta el escenario de una intersección de tráfico de vehículos, entre una calle y
una avenida. Los sensores de la calle permiten optimizar los tiempos de activación de las luces de
los semáforos. Las dos casillas inferiores están conectadas con los sensores, mientras que las
casillas restantes manejan los estados de las luces.
Figura 22. Escenario de una intersección de tráfico vehicular.
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12. Acerca del Programa
Este programa sirve como herramienta de enseñanza y aprendizaje del diseño digital con
componentes TTL. Para conocer precios y modos de adquisición de licencias comunícate
directamente conmigo, el autor de este programa. También puedes descargar desde la página WEB
una versión anterior gratuita (0.9.5) que utiliza un módulo digital predefinido.
A su tiempo, será ampliado para incluir guías y tutoriales interactivos, circuitos de lógica
programable, microcontroladores, interfaces de entrada y salida estándares, instrumentación virtual,
interfaces con puertos del computador para verificación de circuitos, así como modelos de
resistencias, condensadores y dispositivos semiconductores.