Simuladores
EL ENES es un instrumento de evaluación que mide las aptitudes del aspirante, más no sus conocimientos. Los ámbitos que evalúa este examen, que consta de 120 preguntas, son: razonamiento verbal (40), numérico (40) y abstracto (40). Quienes deseen practicar en sus casas antes de rendir esta prueba, lo pueden hacer descargando este simulador.
¿Cómo descargar el simulador?
1. Click aquí: Simulador.zip
2. Una vez que el archivo se haya descargado, haz clic derecho en el archivo Simulador.zip y escoge la opción "Extraer Todo" (Extract All)
3. Escoge el lugar donde vas a descomprimir la carpeta y da clic en "Extraer" (Extract). No cambies los datos que aparecen
4. Cuando hayas descomprimido el archivo, abre esa carpeta y da clic derecho en el archivo “Intro.xhtml”
5. Selecciona la opción “Abrir con” (Open with) y escoge la opción “Firefox” para abrir con el navegador Mozilla Firefox
6. A continuación te aparecerá la siguiente pantalla para que practiques el ENES
Simulador Cisco de Ensamblado de Computadoras
http://www.firedrive.com/file/46F04673A17DD261
Simulador de Construcción de Circuitos Digitales con Escenarios Virtuales y Tutoriales Interactivos
Descripción General
El Simulador de Construcción de Circuitos Digitales con Escenarios Virtuales y Tutoriales Interactivos es un programa para construir circuitos digitales sobre un módulo digital virtual a partir de modelos lógicos de circuitos integrados estándares (familia TTL LS) y de aplicación específica (ASIC). Los circuitos pueden ser simulados en el módulo digital directamente y en algunos casos pueden ser validados con Escenarios Virtuales que representan al ambiente donde los circuitos operarán. Además, los circuitos hechos pueden ser almacenados, recuperados y editados. El programa también provee Tutoriales Interactivos de algunos circuitos lógicos típicos, y muchos de ellos incluyen descripciones VHDL. Este software ha sido diseñado para ser empleado como una herramienta de enseñanza y aprendizaje del diseño digital y actualmente está orientado a cursos básicos o de introducción a los circuitos digitales, tanto en el nivel escolar como universitario. El programa se ejecuta en MS Windows con una resolución de pantalla de al menos 1024 x 768. Esta versión del programa es gratuita, de copia y uso libre.
Ventajas del Programa
- Cuenta con un gran número de modelos de circuitos integrados de la familia TTL LS.
- Los circuitos construidos pueden ser almacenados y recuperados. Ello permite una verificación y una reutilización de los ejemplos tanto en la enseñanza como en el aprendizaje del diseño digital.
- Los tutoriales al lado del módulo digital permiten validar rápidamente el conocimiento adquirido.
- Los escenarios brindan una mejor perspectiva y facilitan una mejor primera especificación del diseño lógico.
- Los ASICs simplifican los diseños y ahorran espacio en la tarjeta de alambrado (protoboard), y pueden ser usados como ejemplos de funcionamientos de los circuitos deseados. Esta característica puede servir, por ejemplo, para enseñar la partición del diseño digital. Nuevos modelos de ASICs pueden ser hechos a partir de descripciones VHDL o programas C++, mas por ahora sólo en el nivel de programación.
Limitaciones
- Los modelos de circuitos están basados sobre circuitos TTL con encapsulados DIP. El usuario no puede crear nuevos modelos.
- Todos los modelos son solamente lógicos, sin pines o puertos de tres estados ni bidireccionales.
- Los modelos no consideran efectos eléctricos (retardos en la propagación de las señales, abanicos de entrada y salida, ruido, etc.)
- El número de escenarios y tutoriales es pequeño.
El Módulo Digital
El módulo digital (figura 1) consta de los siguientes elementos:
- Una tarjeta para alambrar circuitos (protoboard, breadboard)
- Indicadores luminosos: 18 leds sencillos y 3 visualizadores de siete segmentos
- Relojes de 1H y 10 Hz
- Entradas digitales: 12 interruptores y 4 pulsadores
- Alimentación: líneas de VCC y GND
- Expansor de 18 líneas para conexión con un escenario
- Un interruptor principal para el encendido y apagado del sistema
Figura 1. Módulo digital.
Edición de Circuitos
La edición de circuitos es muy sencilla. Los chips se seleccionan desde un menú de categorías de circuitos y luego se insertan en el protoboard. Los cables o alambres se dibujan trazando líneas con el ratón. los cables y chips pueden retirarse pulsando con el botón derecho sobre el chip o sobre un extremo del cable.
Escenarios
Los escenarios pueden elegirse e insertarse desde el menú del programa. Estando el interruptor principal apagado el escenario trabaja en modo independiente siguiendo un comportamiento predefinido. En este modo el usuario observa cómo debe interactuar el circuito con el medio ambiente o lugar de trabajo. Cuando el interruptor se enciende el escenario obedece a las señales provenientes del módulo.
Tutoriales
Los tutoriales presentan los aspectos básicos de algunos temas. En varios casos se acompañan descripciones VHDL. En una versión siguiente se incluirán más tutoriales con mayores facilidades pedagógicas.
Los tutoriales actuales incluyen puertas básicas(And, Or, Not), descodificadores(1 de 2, 1 de 4, 1 de 8, 74138), multiplexores(de 2 entradas, de 2 entradas de 4 bits, 74157, de 4 entradas, de 8 entradas, 74151), sumadores (completo, de 2 bits, de 4 bits, 7483A), comparadores (de 1 bit, de 4 bits, 7485), latches (SR con NOR, SR con NAND) y flipflops (74LS76A).
Modelos de Circuitos Integrados Estándares
En la siguiente lista se muestran los circuitos integrados LS TTL modelados en este programa:
- Circuitos combinacionales
- And
- 7408 - And de 2 entradas (x4)
- 7411 - And de 3 entradas (x3)
- 7421 - And de 4 entradas (x2)
- Nand
- 7400 - Nand de 2 entradas (x4)
- 7410 - Nand de 3 entradas (x3)
- 7420 - Nand de 4 entradas (x2)
- 7430 - Nand de 8 entradas
- 74133 - Nand de 13 entradas
- Not
- 7404 - Not (x6)
- Nor
- 7402 - Nor de 2 entradas (x4)
- 7427 - Nor de 3 entradas (x3)
- 74260 - Nor de 5 entradas (x2)
- Or
- 7432 - Or de 2 entradas (x4)
- Xor
- 7486 - Xor de 2 entradas (x4)
- 74386 - Xor de 2 entradas (x4)
- And - Or - Invert
- 7451 - 2 productos, 2-3-entradas
- 7454 - 3-2-2-3 entradas
- 7455 - 2 productos, 4-entradas
- Codificadores
- 74147 - Codificador de prioridad, 10 líneas a 4
- 74148 - Codificador de prioridad, 8 líneas a 3
- Descodificadores
- 7442 - Descodificador 1 de 10 líneas (BCD a decimal)
- 7447 - Descodificador BCD a 7 Segmentos
- 74137 - Descodificador/demultiplexor 1 de 8 líneas
- 74138 - Descodificador 1 de 8 líneas
- 74139 - Descodificador/demultiplexor 1 de 4 líneas (x2)
- 74155 - Descodificador/demultiplexor 1 de 4 líneas (x2)
- 74247 - Descodificador BCD a 7 Segmentos
- Multiplexores
- 74151 - Multiplexor de 8 líneas a 1
- 74153 - Multiplexor de 4 líneas a 1 (x2)
- 74157 - Multiplexor de 2 líneas a 1 (x4)
- 74158 - Multiplexor de 2 líneas a 1 (x4)
- 74298 - Multiplexor de 2 líneas a 1 con registro (x4)
- 74352 - Multiplexor de 4 líneas a 1 (x2)
- 74398 - Multiplexor de 2 líneas a 1 con registro (x4)
- 74399 - Multiplexor de 2 líneas a 1 con registro (x4)
- ALU
- 74181 - Unidad lógica y aritmética de 4 bits
- Generador de paridad
- 74280 - Generador/Revisor de paridad par/impar de 9 bits
- Comparador
- 7485 - Comparador de magnitud, 4 bits
- Sumadores
- 7483A - Sumador, 4 bits
- 74283 - Sumador, 4 bits
- And
- Circuitos secuenciales
- Flipflops
- 7473A - Flipflop JK flanco negativo(x2)
- 7474A - Flipflop D, preset, clear, flanco positivo (x2)
- 7476A - Flipflop JK, preset, clear, flanco negativo (x2)
- 74107A - Flipflop JK flanco negativo (x2)
- 74109A - Flipflop JK flanco positivo (x2)
- 74112A - Flipflop JK flanco negativo (x2)
- 74113A - Flipflop JK flanco negativo (x2)
- 74114A - Flipflop JK flanco negativo (x2)
- Registros con Latches
- 7475 - 4 latches D
- 7477 - 4 latches D
- 74256 - Latch direccionable de 4 bits (x2)
- 74259 - Latch direccionable de 8 bits
- 74279 - 4 latches con set y reset
- 74375 - 4 latches D
- Registros con Flipflops
- 74174 - 6 flipflops D
- 74175 - 4 flipflops D
- 74273 - 8 flipflops D con clear
- 74377 - 8 flipflops D con enable
- 74378 - 6 flipflops D con enable
- 74379 - 4 flipflops D con enable
- Registros de Desplazamiento
- 7495B - 4 bits
- 74164 - Entrada serie, salida paralela
- 74165 - 8 bits, paralelo a serial
- 74166 - Entrada paralela, salida serie
- 74194A - bidireccional, 4 bits
- 74195A - 4 bits, universal
- Memoria
- 74170 - Memoria de lectura y escritura 4 x 4
- Contadores Asíncronos
- 7490 - Divisor por 2 y 5
- 7492 - Divisor por 2 y 6
- 7493 - Divisor por 2 y 8
- 74196 - Divisor entre 2 y 5
- 74197 - Divisor entre 2 y 8
- 74290 - Divisor entre 2 y 5
- 74293 - Divisor entre 2 y 8
- 74390 - Divisor entre 2 y 5 (x2)
- 74393 - Contador binario de 4 bits (x2)
- 74490 - Contador de décadas (x2)
- Contadores Síncronos
- 74160A - Módulo 10, reset asíncrono
- 74161A - Módulo 16, reset asíncrono
- 74162A - Módulo 10, reset síncrono
- 74163A - Módulo 16, reset síncrono
- 74168 - Bidireccional, módulo 10
- 74169 - Bidireccional, módulo 16
- 74190 - Módulo 10
- 74191 - Módulo 16
- 74192 - Bidireccional, BCD
- 74193 - Bidireccional, módulo 16
- 74669 - Bidireccional, módulo 16
- Flipflops
NOTA: el pin bidireccional del 7447 se ha modelado sólo como salida.
Modelos de Circuitos Integrados de Aplicación Específica
Existen cuatro modelos de ASICs:
- 74801 (semáforo de seis luces con modos diurno y nocturno)
- 74802 (contador BCD con salida en binario y con decodificador de 7 segmentos incorporado)
- 74803 (contímetro de 0 a
- 74804 (semáforo con sensores de paso)
Ejemplos de Circuitos, Escenarios y Tutoriales
A continuación se muestran ejemplos de un tutorial, varios circuitos y dos escenarios incorporados en el programa.
La figura 2 muestra un tutorial interactivo para la puerta AND. El propósito de los tutoriales es que el usuario determine, identifique y/o descubra las funciones lógicas interactuando con los circuitos preconstruidos.
Figura 2. Ejemplo de un tutorial para la puerta AND
La figura 3 muestra un circuito de prueba basado en un contador para probar todas las combinaciones de puertas lógicas simples.
Figura 3. Circuito de prueba basado en contador.
La figura 4 muestra un circuito decodificador binario con un decodificador de siete segmentos.
Figura 4. Circuito decodificador binario con decodificador de siete segmentos.
La figura 5 muestra un circuito de contador BCD con habilitación de cuenta ascendente/descendente de 0 a 999.
Figura 5. Circuito contador decimal de 0 a 999.
La figura 6 muestra un caso de interacción entre un circuito construido sobre el módulo digital y un escenario para un tanque de agua que se llena con una bomba. Cuando el módulo está apagado el escenario opera en modo simulación, con un control independiente que muestra el comportamiento deseado. Cuando el módulo se enciende el escenario responde a las salidas del circuito construido sobre la tarjeta de pruebas (breadboard).
Figura 6. Interfaz entre módulo y escenario.
La figura 7 ilustra un escenario para el control de las luces de un semáforo con sensores de paso de vehículos por una calle de bajo tránsito. Los autos obedecen al estado de las luces de los semáforos.
Figura 7. Escenario de un cruce de avenida con calle de bajo tránsito.
Más Información
Todos los comentarios, consultas, sugerencias, reportes de errores y fallas, sugerencias y correciones son bienvenidos. También son bienvenidas las oportunidades de colaboración. Me interesa la educación en ingeniería y el diseño y programación de sistemas digitales. Para detalles, puedes consultar mi información profesional.Si estás interesado en cursos y talleres visita mi página de www.tourdigital.net. Ahí hallarás información sobre cursos de circuitos digitales y de diseño digital, lógica programable, microcontroladores, lenguajes de descripción de hardware, VHDL, programación de computadoras, programación orientada a objetos, C++, simulación de circuitos electrónicos, y talleres de ciencia e ingeniería para colegios, institutos técnicos y universidades.
Descargas
El programa puede ser descargado desde SimuladorDigital_095.zip
Una guía preliminar está en GuiaPreliminar_095.zip
Ejemplos de algunos circuitos están en EjemplosDeCircuitos_095.zip
La versión 0.9.7 sin tutoriales ni escenarios pero con varios protoboards y tableros de entrada y salida se describe en ConstructorVirtualySimuladorDigitalConChipsTTL.pdf y puede ser descargado desdeSimuladorDigital_097.zip.
Los simuladores de circuitos eléctricos y electrónicos son imprescindibles para conocer el comportamiento de un circuito que hemos diseñado y adaptarlo así a los requerimientos que necesitamos.
En el campo de la electricidad existen múltiples maneras de analizar circuitos eléctricos, pero todos ellos son muy laboriosos y requieren resolver muchas ecuaciones si el esquema montado es amplio, es por eso que resulta mucho más sencillo dibujar el circuito en el ordenador y analizarlo para que nos den los datos de las tensiones e intensidades en cada linea y nodo con respecto al tiempo de simulación que hayamos definido.
En el campo de la electrónica el uso de simuladores se hace todavía más imprescindible. La variedad de componentes que podemos añadirle al circuito y la complejidad de este, nos obliga a hacer simulaciones y diseñar el circuito desde el propio ordenador para ajustar los requerimientos en las entradas y salidas antes de programar ese circuito en un chip programable (PLD) o montarlo en una plaza de conexiones. También existen lenguajes de programación (HDL: Lenguajes de descripción de circuitos digitales) de más alto nivel para crear circuitos de forma más rápida y sin tener que pensar mucho en la lógica combinacional.
Orégano es un simulador de circuitos eléctricos y electrónicos que nos permitirá crear esquemas tanto con resistencias, condensadores, bobinas y elementos más avanzados como diodo, diodo zener, tiristor, diac, triac, potenciómetro, transistores (P-MOS, N-MOS...), bombilla, led, amplificador operacional, puesta a tierra, fusible, pulsadores y otros componentes electrónicos.
Una vez diseñado el circuito marcamos los nodos que queremos medir y establecemos los parámetros de simulación. Una vez ejecutada nos mostrará una gráfica con las tensiones en los nodos marcados en función del tiempo de simulación.
Link: http://ksimus.berlios.de
Simulador enfocado a procesos técnicos y circuitos electrónicos que nos ofrece una buena diversidad de bloques para añadir al montaje: puertas lógicas, condicionales, funciones aritméticas, conversores, entradas / salidas booleanas y triestado, etc... También le podemos añadir bloques extras que vengan en paquetes separados.
3. klogic
Link: http://www.a-rostin.de/
Creación, simulación y análisis de circuitos digitales.
Ofrece los bloques de lógica combinacional y secuencial más usados: puertas AND, OR, NOT (inversor), NOR, XOR, NAND, biestable D, biestable RS, biestable JK, Flipflop, salidas triestado, memorias RAM, switch, conectores en Bus, osciladores, LED, visores de 7 segmentos...
Una vez definido el esquema circuital podemos simularlo y mostrar un gráfico con los niveles de las entradas y las salidas. También podemos pedirle que nos defina las ecuaciones del circuito.
Link: http://qucs.sourceforge.net
Simulador eléctrico y electrónico. Podemos ir añadiéndole componentes a nuestro dibujo e ir juntándolos por cables. Contamos con resistencias, condensadores, bobinas, puestas a tierra, transformador, bloques para corriente continua, polarizador en T, amplificadores, atenuador, bobinas, sondas de corriente y de tensión, conmutadores, etc...
En la librería de componentes contamos con muchos más bloques: Varios tipos de Mosfets, amplificadores operacionales, Leds de varios colores, transistores, distintos diodos Zener y diodos convencionales y muchos componentes más. En cuanto a la simulación, podemos tanto ver la gráfica de las tensiones respecto al tiempo, como calcular la polaridad DC, usar diagramas de tiempos, tablas de verdad y muchas cosas más.
Link: www.tkgate.org
Podemos crear y simular circuitos electrónicos con puertas (and, or, not, buffer, p-mos, n-mos...), entradas (conmutador, interruptor, masa, Vdd, lineales), salidas (Led, barra de Leds, 7 segmentos), señal de reloj, MSI (Multiplexor y decodificador o demultiplexor), sumador, restador, multiplicador, registros, memorias (RAM y ROM), flipflop y otros componentes.
Una vez ya definidos los módulos, conexiones y puertos ya podemos efectuar la simulación del montaje.
Link: http://sourceforge.net/projects/ktechlab
Programa para el diseño y la simulación de circuitos electrónicos y microcontroladores (Electronic Design Automation - EDA).
Link: www.cadsoft.de
Permite crear esquemas y placas de circuito impreso (PCB's).
Eagle está pensado para diseñar esquemas electrónicos. También podemos cargar circuitos diseñados en su lenguaje de programación (EAGLE User Language).
Link: www.lis.inpg.fr/realise_au_lis/kicad
KiCad tiene varios componentes enfocados tanto a diseñar esquemas (EESchema), editar circuitos y componentes, diseñar circuitos impresos en placa (board editor), visor 3D de las placas ya impresas y otras herramientas para ayudar en el diseño. Sirve para crear esquemas y placas de circuito impreso (PCB's)
Incluye abundantes bibliotecas de componentes con la posibilidad de añadir nuevas librerías con bloques personalizados.
Link: http://jcoppens.com/soft/linsmith/index.en.php
Programa para diseñar cartas (ábacos de Smith) con funciones como definición de valores múltiples para las cargas (en diferentes frecuencias), uso de componentes discretos (L, C, LC serie y paralelo, y transformadores), vista del resultado en pantalla, generación de archivos Postscript y otras características extra.