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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

CIRCUITOS DIGITALES LABORATORIO No2 SÍNTESIS Y SIMULACIÓN UTILIZANDO EL MAX+PLUS II

Profesores: Ing. Alfredo Granados Ly.

UNMSM – FIEE

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USO DEL MAX+ PLUS II EN LA IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS DIGITALES Ingrese al Max+Plus II y escriba el siguiente archivo de texto que implementa el circuito medio sumador (“Half Adder”) visto en clase:

En el archivo anterior hay un error de sintaxis, identifíquelo y corrija. Después de compilar, genere el símbolo del circuito generado con la opción: File -> Edit Symbol

Ing. Alfredo Granados Ly

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Cree otro archivo para el sumador completo (circuito también explicado en clase):

Aplicando el criterio del archivo anterior complete el circuito sumador_completo:

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Luego de compilar, genere el símbolo del sumador_completo, debe tener lo siguiente:

Simulación de los circuitos semi_sumador y sumador_completo Paso No1: Crear los estímulos (vectores de prueba). Ingresar el editor de forma de onda:

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Se mostrará la siguiente ventana:

A continuación, hacer click derecho en el centro de la pantalla, mostrándose el siguiente menú:

Escoja la opción: “Enter Nodes from SNF” Ing. Alfredo Granados Ly

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Presione el botón List.

Luego presione el botón:

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Luego presione OK.

Debe asignar valores a las entradas con los siguientes botones: Como puede notar todas las entrada se les asigna por defecto el valor 0 y las salidas tienen un valor indeterminado. Debemos asignar los valores que deseamos que tomen las entradas en función del tiempo. Para esto contamos con los siguientes botones: Coloca a un nivel bajo. Coloca a un nivel alto. Describe un nivel indefinido.

Describe una alta impedancia. Invierte la señal. Señal de reloj.

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Asigna un valor de cuenta a un nodo o grupo tomando como referencia el tamaño del paso. Para asignar un valor en un determinado tiempo para un nodo, sólo debemos de arrastrar el ratón pulsando el botón izquierdo por todo el intervalo de tiempo que deseamos fijar y posteriormente pulsar uno de los botones descritos anteriormente.

Pulse este botón para ajustar todo el tiempo de simulación (por defecto es de 0ns a 1us). Dibuje las siguientes formas de ondas para las entradas a y b, haciendo click en el nodo a en primer lugar:

Luego presione el botón de reloj:

Presione OK

Siga el mismo procedimiento la generar una señal en la entrada “b” con el doble del periodo de “a”. Ing. Alfredo Granados Ly

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Debe tener ahora la siguiente forma de onda:

Grabe el archivo con el mismo nombre presionando el botón

Ahora procederemos a simular el circuito “semi_sumador”. Presione el comando “Simulator” del menú Max+Plus II

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Tenga en cuenta los tiempos de simulación (End Time). En este caso la simulación se hará por un tiempo de 1us.

Presione “Start” Este mensaje nos indica que termino la simulación:

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Cierre ambas ventadas y analice las formas de ondas de las salidas. ¿Es lo que esperaba?

Es muy probable que tenga como respuesta la presencia de unos valores transitorios anómalos en las salidas debido a la existencia de retardos en los dispositivos lógicos. Estos valores espurios en las salidas se denominan: glitches o riesgos.

Nota: Dependiendo del uso que se vaya a hacer de las salidas, la aparición de pulsos espurios puede ser irrelevante o catastrófica. Simulación funcional: Es la simulación sin retardos de propagación de las compuertas. En este tipo de simulación se eliminan los glitches. Es una forma de comprobar el funcionamiento del circuito teniendo en cuenta la lógica del diseño, no la implementación del mismo. Invoque al compilador del Max+Plus II en el siguiente menú:

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Luego acceda al menú “Processing”:

Y desactive la opción “Timing SNF Extractor” haciendo un click en la opción “Functional SNF Extractor”

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Presione “Start” para volver a compilar, luego presione “Aceptar”.

Cierre la ventana del compilador y vuelva a realizar la simulación:

Presionando “Start”. El resultado será una simulación libre de retardos de propagación:

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Realice el mismo procedimiento “sumador_completo”.

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para

realizar

la

simulación

del

circuito

Encuentre las formas onda de salida para la simulación anterior.

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Implementación de un sumador de dos números de 6 bits c/u en entorno gráfico utilizando los circuitos semi_sumador y sumador_completo. Presione el botón Nuevo archivo: Seleccione: “Graphic Editor File”

Presione doble click izquierdo en la hoja de trabajo:

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Debe tener disponibles los símbolos del “semi_sumador” y “sumador_completo”. En el entorno gráfico, dibuje el sumador visto en la clase de teoría:

Coloque los símbolos de la siguiente manera en la hoja de trabajo:

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Añada entradas (input) y salidas (output) al circuito:

Debe tener el siguiente dibujo:

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Con el mouse dibuje las siguientes pistas (realizando un click izquierdo en una terminal y arrastrando hasta el otro terminal).

A continuación, asígneles nombre a los pines haciendo doble click en PIN_NAME.

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Guarde el archivo con el nombre: “sumador_6bits.gdf”

Establézcalo como el top del proyecto:

Luego compile y genere el nuevo símbolo con el siguiente comando:

Muestre el símbolo creado con la opción: File -> Edit Symbol.

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Procederemos ahora a crear los vectores de estimulos para realizar la simulación del circuito generado:

Agruparemos la entrada a (a5,a4,a3,a2,a1,a0) y la entrada b (b5,b4,b3,b2,b1,b0) y la salida s (s5,s4,s3,s2,s1,s0) para realizar una mejor asignación de los valores de simulación:

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Seleccione el nodo b5 y arrastre el mouse hasta el nodo b0, luego proceda a realizar un click derecho, apareciéndole el siguiente menú:

Escoja la opción: “Enter Group…” luego presione OK.

Repita la misma operación para los nodos “a” y “s”. Debe tener la siguiente imagen:

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Arrastre el botón izquierdo de 0 a 100ns en el nodo “a” y luego presione el botón “Group”

Asigne el valor: 38d = 100110

Repita el mismo procedimiento asignado el valor: 53d = 110101 al nodo “b”:

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Guarde el archivo de vectores de prueba y luego simule el circuito “sumador_6bits”

¿Es la respuesta que esperaba? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ Repita el procedimiento aplicando los valores de 22d al nodo “a” y 17 al nodo “b” en los tiempos de 100ns a 200ns. ¿La respuesta es correcta? ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________

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INFORME FINAL: 1. Implemente el circuito medio_restador en VHDL.

2. Implemente el circuito restador_completo en VHDL.

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3. Implemente el circuito restador_6bits en el entorno gráfico del Max+Plus II utilizando los componentes creados en los puntos 1 y 2.

4. Realice la simulación en tres condiciones: a. M > S b. M < S c. M = S

Nota: • •

Entregar códigos VHDL del punto 1 y 2 con sus respectivas simulaciones. Entregar imágenes del circuito restador_6bits con su respectiva simulación.

Plazo de entrega: 7 días después de haber realizado la experiencia en clase.

Ing. Alfredo Granados Ly

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