Experimento 2 para Circuitos Lógicos

Objetivos

• Utilizar o diagrama esquemático do Quartus II para inserir um circuito com Portas OR, NOT e NOR;
• Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional;
• Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama temporal (uso de cursores para medições);
• Compreender o funcionamento das porta OR, NOT e NOR;
• Entender a tabela verdade de circuitos lógicos;

Materiais necessários

1. CI 74X32 OR(disponível na biblioteca da ALTERA)
2. CI 74X04 NOT(disponível na biblioteca da ALTERA)
3. CI 74X02 NOR(disponível na biblioteca da ALTERA)
4. Computador com software Quartus II da Altera.

Diagrama Esquemático

Abra o Quartus II (versão 13.1) e insira o diagrama esquemático com portas OR/NOR/NOT, conforme a figura abaixo.

Após salvar o arquivo como portasOrNorNot.bdf em uma pasta vazia com nome Exp2, e crie um projeto portasOrNorNot.qpf utilizando a família family=Cyclone com o dispositivo device=EP1C3T100A8. Após isso compile o projeto.

Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama funcional

• Faça o agrupamento das entradas, selecione-as (Botão direito do mouse > Grouping > Group > Name "Entradas" > Radix: Unsigned Decimal > OK)
• Desenhe a forma de onda dos sinais de entrada selecionando a linha do agrupamento("Entradas") e clicando (Count type > Gray code > OK) gerando assim o sinal exibido na figura abaixo, e salve com o nome EntradaFunc.vwf.

• Selecione o Quartus II como simulador (Simulation > Options > Quartus II Simulator > OK).
• Indique como a simulação será feita (Simulation > Run Functional Simulation).
• Verifique se o resultado obtido corresponde a respostas do circuito implementado.

Obter o sinal de saída simulado usando o QSIM - diagrama temporal

• Selecione o Quartus II como simulador (Simulation > Options > Quartus II Simulator > OK).
• Indique como a simulação será feita (Simulation > Run Timing Simulation).
• Verifique se o resultado obtido corresponde a respostas do circuito implementado.

• Analise o atraso de propagação indicado na simulação.

Uso do cursor para a medição do atraso de propagação

Para fazer a medição do atraso de propagação analisado na simulação é necessário o uso do cursor. Com o Master Timer Bar, é possível percorrer todo o tempo de simulação e também selecionar as entradas e as saídas das portas.

• Crie um novo cursor (clique duas vezes na barra branca no tempo desejado), utilize2 ou mais cursores para medir os tempos entre o Master Timer Bar e os demais cursores.
• Para selecionar um cursor como principal (clique em cima do cursor com o botão direito do mouse e selecione Master Time Bar).
• Desmarque a opção para liberar os cursores das linhas de grade.
• Se quiser use a opção (Snap to Transition) para travar os cursores nas transições dos sinais.
• No exemplo abaixo, foi analisada a saída correspondente a soma das entradas $A+B$. Note que o atraso de propagação mostrado é de 465 ps.

Compreender o funcionamento das portas OR, NOT e NOR

• Verifique que as saídas AB, ABC, ABCD se comportam, respectivamente como portas OR, NOT e NOR aplicadas nas entradas 2, 3 e 4.

• Preencha a tabela verdade de acordo com a resposta obtida com a simulação do arquivo de entrada.

Entradas				Saídas
A	B	C	D	AB	ABC	ABCD
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1