MANUAL DE USUARIO El manual de usuario describe el
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1. el uso del chip 7447 en la manipulaci n de los 7 segmentos 8 CR DITOS Aplicaci n realizada por Marcos Fern ndez Callejo y dirigida por Marta Prim Sabria Universidad Aut noma de Barcelona2. insertar un chip A Creaci n lista de chips y Insertar MicroChip a la placa 2 Laboratori virtual de Sistemes Digitals Chips cables Ajuda Selecciona el chip a Insertar z Jalalalalalalalala a ajal CDEFGHI J L EE BSSSBAARARAS ARRRREE FERRE FERRE FERRE FERRE FERREE FERRE FEFF m pr pr fa f rar Jr ar pa Jr or pu Jr or pu Jr or pur Jr ar Jr Jr or Jar Jr or Jr Jr or Ja Jr or Jr or Jr rar Jr ru Jr or ar FERRER RR RRE RRE RRE RRE ERRE FERRER FR FF RF FF ERRE h a j a z SORTIDA LE Ds Jawa pplet Window Figura 4 Proceso de creaci n de un chip Al clicar con el bot n principal del mouse sobre el chip ste comenzar a parpadear con una luz roja a partir de ese momento todos las acciones que se realicen con el rat n afectaran al chip Si se vuelve a clicar sobre el mouse manteniendo pulsado el bot n principal se podr deslizar el chip por los lugares libres que haya en la placa Al hacer clic con el bot n secundario del rat n mientras el chip est parpadeando aparecer una pantalla de informaci n relevante del chip figura 5 Esta pantalla permite visualizar el funcionamiento interno del chip copiarlo o eliminarlo Mientras el chip est parpadeando si se clica con el bot n principal del mouse fuera de la superficie del chip se podr seguir con el dise o del circuito Clic bot n secundario del rat n y virtual de Sistemes Moitals Pots eliminar o copiar el hip 400 selecciona
3. una acd Eliminar el Chip Copiar el Chip Java Applet Window Figura 5 Proceso de visualizaci n acciones de chip 4 GENERADOR DE ONDAS Para generar una se al de pulsos o de reloj hay que abrir el generador de ondas desde el bot n de la pantalla principal Figura 6 6 A continuaci n hay que encender el generador de ondas desde su bot n POWER En este momento empezar a generarse una se al de reloj con la frecuencia que este seleccionada en el aparato F A A A gt Tektronix CFG250 2MHZ Function Generator JE e PULL TO WARY Ti AMPLITUDE DC OFFSET DUTY RANGE 12 FUNCTION y A a Y r y 1M 100K 10K 1K 100 10 1 JU n mu r OQO O AAA min Max Ss FREQUENCY VOLTS SWEEP SWEEP INVERT SWEEP RATE WIDTH OUT MAI GR o0 24P P IMT sav p 1 OO dava Applet Window Abrir Generador Figura 6 Acci n abrir generador Al cerrar la ventana del generador este quedar activado pero no visible si se quiere detener el generador hay que volver a pulsar el bot n POWER Las nicas acciones del generador habilitadas son las de la serie de botones range y la ruleta frequency estas acciones seleccionan la frecuencia del generador La frecuencia seleccionada en los interruptores range ser multiplicada por el valor de la ruleta frequency En la figura 7 se muestran los diferentes botones habilitados en el generador Boton POWER Selectores de rangos de frecuencia Tektronix CFG25
4. 0 2MHZ Function Generator PONER EEES PULL TO VARY O AMPLITUDE DC OFFSET A a a DUTY 1M 100K 10K 1K 100 Q O O OOOO min Max FREQUENCY VOLTS SIWEEP SWEEP INYERT SHEE RATE WIDTH says a il IK OO Java Applet Window Multiplicador de rango de frecuencia Figura 6 7 Acciones del generador 5 SIMULACI N Cuando se ha finalizado el dise o e implementaci n del circuito esto es tener interconectados todos los elementos de entrada salida y o chips se puede iniciar la simulaci n Mediante la activaci n del bot n PLAY de la pantalla principal figura 6 8 se lanzar el proceso de simulaci n El proceso de simulaci n se detendr autom ticamente si existe alguna acci n llegal en el dise o del circuito Estas acciones ilegales pueden ser No tener conectado correctamente un chip a las se ales de tierra GND se al digital 0 y alimentaci n VCC se al digital 1 o tener interconectadas conexiones de salida de se al digital En estos casos se notifica al usuario la incidencia ocurrida Java Applet Window Java Applet Window Figura 8 Bot n PLAY de activaci n y desactivaci n de simulaci n Cuando la simulaci n est activada se pueden cambiar los valores de los interruptores e incluso eliminar e insertar cables No obstante es recomendable detener la simulaci n si se eliminan o insertan cables porque puede ser necesaria en algunas ocasiones resetear valores iniciales Nota Importa
5. MANUAL DE USUARIO El manual de usuario describe el funcionamiento a nivel de usuario del applet Laboratorio virtual de Sistemas Digitales Es recomendable su lectura para que el alumnado de la asignatura pueda manejar correctamente la aplicaci n No obstante se ha intentado que el programa sea lo m s intuitivo posible 1 EJECUCI N APPLET JAVA La gran ventaja de un applet es que no necesita ning n tipo de instalaci n es una de las maneras m s sencillas de poner en funcionamiento una aplicaci n inform tica El usuario s lo tiene que acceder a la web donde se aloje el applet y esperar unos segundos a que arranque Nota Importante Se puede dar la situaci n de que el usuario no tenga instalado en su browser o navegador la m quina virtual de Java en ese caso no se ejecutar a el applet Tambi n puede ocurrir que el usuario tenga instalada una m quina virtual antigua que no sea capaz de ejecutar algunas funciones del paquete suministrado por Sun al ser relativamente recientes Si se detecta alguna de estas anomal as la soluci n es muy sencilla desde la p gina web de Sun Microsystems http ava sun com se suministra completamente gratis las ltimas actualizaciones de los paquetes JDK o SDK con las nuevas clases compilador y m quina virtual que ejecutar n sin problemas el applet Laboratorio virtual de sistemas digitales 2 MEN S Al ejecutarse el applet se abre una ventana principal en la parte superior se
6. a funcionalidad relacionada con se ales digitales por lo tanto una vez encendido el aparato mediante el bot n Power hay que colocar el selector de se ales del canal en el que est conectada la se al en posici n DC Mediante el regulador Intensity se puede modificar la intensidad de la senyal que se muestra en pantalla Focus aumenta el grosor de la misma Cada canal establece la altura de la se al a mostrar sobre el eje Y mediante los reguladores Vertical Position Mediante las ruletas VOLTS DIV se puede modificar la medici n de los voltajes de la se al introducida en el canal correspondiente Los selectores Vertical Mode permiten realizar una serie de diferentes modificaciones en la visualizaci n de las se ales digitales CH1 Muestra en pantalla nicamente la se al conectada en el canal1 CH2 Muestra en pantalla nicamente la se al conectada en el canal2 BOTH ADD Muestra la se al resultante de la suma de las se ales del canal 1 y 2 Siempre y cuando ambos canales est n en la misma posici n VOLTS DIV CHOP Muestra simult neamente las se ales de los canales 1 y 2 siempre y cuando el selector Trigger Source este en posici n CH2 CH2 INVERT Invierte la se al del canal 2 Los comandos Horizontal modifican las caracter sticas relacionadas con el tiempo del eje X en la visualizaci n de las se ales digitales El medidor position desp
7. encuentra la barra de men s Desde la barra de men s se accede a funciones relacionadas con el manejo de los chips y los cables 1 Chips Chip Abre la pantalla para seleccionar un chip a insertar Esborrar els chips Elimina todos los chips insertados en la placa 2 Cables Esborrar els cables Elimina todos los cables de la placa 3 Ajuda Informaci Muestra informaci n relevante sobre la aplicaci n La figura 1 muestra la barra de men s con todas las opciones desplegadas a Men Chips 2 Laboratori virtual de Sistemes Digitals Eta fx Esborrar els cables c Men Ajuda Figura 1 Men s de la aplicaci n 3 NAVEGACI N PANTALLA PRINCIPAL 3 1 Creaci n y manipulaci n de cables La zona de la aplicaci n de la figura 2 marcada con un recuadro rojo es sensible a las diferentes acciones del mouse y sobre esa zona se podr n dibujar cables Se aconseja no hacer movimientos extremadamente bruscos con el mouse en el momento de dibujar la trayectoria del cable Un cable s lo puede iniciarse y terminarse en una conexi n de la placa o un puerto de conexiones de cualquiera de los componentes de la aplicaci n Al mantener pulsado el bot n principal del mouse sobre una conexi n o puerto de conexiones comenzar la construcci n del cable que dibujar la trayectoria que siga el rat n En el momento de soltar el bot n principal del mouse se terminar el proceso de dibujado del cable Si se ha soltado el bot n en u
8. laza la se al digital sobre el eje X el selector MAG realiza un efecto lupa sobre la se al aumentando o disminuyendo por 10 la medici n sobre el eje X La ruleta SEC DIV permite realizar modificaciones en la medici n de la se al sobre el eje horizontal El selector Trigger Slope permite negar la visualizaci n de las se ales introducidas En la figura 10 se indican las acciones implementadas en el osciloscopio Regulador intesidad Regulador posici n ejeY Regulador posici n X Trigger Slope Tektronix 2205 20mhz OSCILLOSCOPE BEIR Tric qe O TY 20 20 4m O ITION E i LEWEL MODE CH1BOTH CH2 NORM IN ERT ADDALT CHOP TRIS D AUTO NORM SWP M READY TY TV LINE FIELD EXT xX X 7 Selector PROBE ADJUST Source CH1 or X CH2 or Y EXT INPUT or Z SA YA 500m PP YE YB 1kHz Java Applet Window Ruletas modificadoras Selectores Vertical Mode Selector de se ales Selector MAG de la escala de los ejes X e Y canal1 y 2 Figura 10 Funciones Osciloscopio 7 LEDS Y 7 SEGMENTOS Los leds y 7 segmentos interpretan una se al digital en un instante determinado de tiempo En la implementaci n real del circuito digital hay que proteger las conexiones de ambos componentes de salida mediante la colocaci n de resistencias en el simulador se ha obviado el uso de resistencias para simplificar el dise o del circuito Tampoco es necesario realizar las conexiones a tierra GND ni
9. na zona donde no hay ninguna conexi n o puerto de conexiones no se dibujar el cable 2 Laboratori virtual de Sistemes Digitals y ECDEF GHI J E L 1 ABAAAAAAAABA T a E LEER FERREE FERRE FERRE FERRER FERRE FERRE FERREL SORTIDA LE Ds dava Applet Window Zona sensible al mouse y de construcci n de cables Figura 2 Zona de construcci n de cables Para eliminar un cable hay que posicionarse con el rat n sobre el mismo y hacer clic con el bot n secundario en ese momento aparece una ventana Figura 3 para confirmar la eliminaci n del cable Al hacer clic en el bot n Eliminar el cable se borrar el cable Desde el men Cables se pueden eliminar todos los cables insertados al hacer clic en la opci n Esborrar els cables Cable DER Eliminar el Cable pr E Java Applet Window Figura 3 Ventana de eliminaci n de cable 3 2 Creaci n y manipulaci n de chips Para insertar un chip determinado en la placa hay que seleccionarlo entre la lista de chips posibles a colocar Hay dos modos de visualizar la lista de chips a insertar en la placa el primero es desde la opci n chip del men principal Chips y el segundo pulsando el bot n chips situado al lado del conjunto de interruptores Una vez se ha visualizado la lista cada bot n coloca el chip que indica su etiqueta en el primer lugar libre que encuentre en la placa La figura 4 muestra los procesos a seguir para
10. nte Un cambio en la frecuencia del generador durante el proceso de simulaci n activado no tendr efecto Ser necesario por tanto detener y reiniciar la simulaci n En los circuitos dependientes de la se al de un generador se detendr autom ticamente el proceso de simulaci n si se desactiva el aparato Bot n POWER 6 OSCILOSCOPIO Para visualizar una se al digital durante un periodo de tiempo determinado hay que conectarla al osciloscopio El osciloscopio permite la entrada de dos se ales digitales mediante dos canales Desde el bot n Oscilloscopi de la pantalla principal se puede abrir la visualizaci n del mismo adem s se pueden conectar dos se ales digitales mediante los puertos de conexiones que se sit an en la parte inferior del bot n tal y como se muestra en la figura 9 Tektronix 2205 20mhz OSCILLOSCOPE Vertical Horizontal Trigger INTENSITY POSITION POSITION lt a POSITION gt SLOPE LEVEL sO 2 40 MOD MODE CH2 P P S5L CH1BOTHCH2 NORM INVERT ADDALT CHOP X x10 TRIS D AUTO NORM SWP E E O mM li AAA READY w TV CH1 YOLTS DIY CH2 YOLTS DIY SECDIY LINE FIELD RESET 2 FOCUS ty SOURCE lt C LINE m g WERT XT MOD e AC PROBE ADJUST CH1 or X CH2 or Y EXT INPUT or Z A o O PER Y Y D Wa 500m PP Ts 7 A jii Java Applet Window Visualiza Osciloscopio Figura 9 Acci n visualizar Osciloscopio y puertos de conexiones a los canales El osciloscopio implementa toda l
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