CAPITULO 1

Simulador de circuitos digitales.

El nombre completo del software que vamos a analizar es Simulador de Construcción de Circuitos Digitales con Escenarios Virtuales y Tutoriales Interactivos. Como su nombre lo indica, es un programa que nos permite construir y evaluar circuitos digitales utilizando para ello un módulo digital virtual.

Todos los que alguna vez hemos diseñado un circuito digital sabemos de lo importante que es contar con una herramienta que nos permita llevar a cabo una simulación del funcionamiento del circuito en que estamos trabajando. Estas herramientas suelen ser bastante caras, y muchas veces el hobbysta o aficionado a la electrónica no tiene acceso a ellas. Afortunadamente, existe el Simulador de Construcción de Circuitos Digitales con Escenarios Virtuales y Tutoriales Interactivos (“el Simulador”, de aquí en adelante), que es completamente gratis y no tiene nada que envidiarle a muchas de las herramientas de pago.

El autor

Este programa ha sido desarrollado por Arturo Javier Miguel De Priego Paz Soldán, Ingeniero Electrónico de la Pontificia Universidad Católica del Perú. La versión que evaluaremos es la 0.94, la última disponible al momento de escribir este articulo. El programa corre bajo Windows, y necesita de una resolución de pantalla de por lo menos 1024 x 768 píxeles.

El programa

El software permite construir y simular circuitos digitales, a partir de modelos lógicos de circuitos integrados estándares (de la familia TTL “LS”) y de aplicación específica (conocidos como ASIC). Los circuitos que construye el usuario pueden ser simulados directamente sobre el módulo digital que provee el programa o, en algunos casos, ser validados sobre los Escenarios Virtuales. Estos escenarios representan el entorno en el que los circuitos operarán. Por supuesto, los esquemas construidos pueden ser almacenados, recuperados y editados.

El programa también provee una serie de Tutoriales Interactivos, que se encargan de ilustrarnos sobre el funcionamiento de algunos circuitos lógicos típicos. Muchos de ellos incluyen descripciones VHDL. Según nos cuenta Arturo, “el software ha sido diseñado para ser empleado como una herramienta de enseñanza y aprendizaje del diseño digital, y actualmente está orientado a los cursos básicos o de introducción a los circuitos digitales, tanto en el nivel escolar como universitario.”

Entre los puntos sobresalientes de este programa, podemos destacar el gran número de modelos de circuitos integrados TTL que el autor ha incluido (y sigue incluyendo). La posibilidad de almacenar y recuperar nuestros proyectos permite la verificación y reutilización de los mismos, tanto en la enseñanza como en el aprendizaje del diseño digital. La existencia de los tutoriales, que se muestran a la derecha del módulo digital permite validar rápidamente el conocimiento adquirido. Los escenarios, aunque pocos por ahora (el programa se encuentra en permanente desarrollo), nos brindan una mejor perspectiva y facilitan una mejor primera especificación del diseño lógico.

La inclusión de módulos ASIC simplifican los diseños, a la vez que ahorran espacio en el protoboard virtual. El usuario puede crear nuevos modelos de ASIC, a partir de descripciones VHDL o programas C++.

El autor comenta que todavía resta trabajo por hacer, para que el producto sea aun más flexible. Por ejemplo, no es posible por ahora que el usuario diseñe nuevos modelos de circuitos integrados TTL para agregarlo a la biblioteca del programa. Esto será subsanado en las próximas versiones, las que permitirán usar VHDL también para esta tarea.

Tampoco se han considerado los efectos eléctricos (retardos en la propagación de las señales, abanicos de entrada y salida, ruido, etc.), y los chips modelados no cuentan con pines de tres estados ni bidireccionales.

Esto no representa una limitación demasiado grabe. El simulador, tal como se encuentra en la actualidad, es perfectamente operativo y cumple a la perfección su misión educativa. Cuenta con cuatro modelos de ASICs y casi 100 integrados TTL listos para usar.