Istruzione / Logica

Simulatore di porte logiche: crea e testa circuiti digitali

Trascina le porte AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR e XNOR su una scheda. Collega interruttori, un clock e LED di uscita, prova gli esempi di semisommatore e sommatore completo e salva il circuito come JSON.

Simulatore di porte logiche: crea e testa circuiti digitali: Valuta il circuito ogni volta che cambiano gli interruttori, il clock o i collegamenti. I pin non collegati mostrano un segnale sconosciuto. Il semisommatore e il sommatore completo mostrano l'addizione binaria; il latch SR mostra il feedback e la memoria. Un feedback che non si stabilizza viene mostrato come sconosciuto. La tabella della verità tratta ogni interruttore e ogni clock come un ingresso indipendente e inizia ogni riga da uno stato interno con tutti i segnali a livello basso. Funziona al 100% localmente nel browser, senza caricare file sul server.

Esecuzioni
Nel browser
Costo
Gratuito · senza registrazione
Disponibilità
Pronto all'uso
Simulatore di porte logicheElaborazione locale

Funziona interamente nel browser

Trascina una porta sulla scheda oppure tocca il relativo pulsante. Trascina i nodi per spostarli. Tocca un pin di uscita, poi un pin di ingresso per disegnare un collegamento; funziona anche trascinando tra i pin. Tocca un interruttore di ingresso per attivarlo o disattivarlo. Seleziona un nodo per rinominarlo o rimuoverlo; i tasti freccia spostano il nodo attivo.

Interruttore di ingressoA0Interruttore di ingressoB0XORXOR0ANDAND0LED di uscitaSum0LED di uscitaCarry0

Stabile dopo 1 iterazioni. I pin non collegati mostrano ?.

Il latch SR usa due porte NOR. Set o reset stabilisce uno stato; quando entrambi sono bassi viene mantenuto lo stato stabile precedente. Entrambi alti non è valido. Rilasciarli contemporaneamente può causare oscillazioni in questo modello ad aggiornamento simultaneo. Non vengono simulati tempi analogici né ritardi di propagazione.

Collegamenti: rimuovi una connessione
A → XOR, ingresso 1
B → XOR, ingresso 2
A → AND, ingresso 1
B → AND, ingresso 2
XOR → Sum, ingresso 1
AND → Carry, ingresso 1

Tabella della verità del circuito

Ingressi e clock sono variabili indipendenti, fino a otto. Ogni riga parte da uno stato interno tutto basso; i circuiti con feedback possono dipendere dalla storia e non hanno un'unica tabella della verità combinatoria. ? indica un'uscita non risolta o oscillante.

ABSumCarryStabilizzato
0000Sì
0110Sì
1010Sì
1101Sì

Logica digitale

Definizioni delle porte e logica combinatoria e sequenziale: MIT OpenCourseWare, Computation Structures, unità 4 e 5. https://ocw.mit.edu/courses/6-004-computation-structures-spring-2017/ . Gli esempi e i diagrammi di questa pagina sono originali.

Modello di simulazione

I segnali possono essere alti, bassi o sconosciuti. Gli aggiornamenti avvengono simultaneamente finché il circuito si stabilizza, ripete uno stato o raggiunge 64 aggiornamenti. Questo è un modello didattico: non rappresenta la tensione elettrica, il ritardo di propagazione o la metastabilità. Le righe della tabella della verità con retroazione possono dipendere dallo stato iniziale.

Come usarlo

  1. Trascina le porte sulla scheda o tocca i relativi pulsanti. Sposta un nodo trascinandolo.
  2. Tocca prima un pin di uscita e poi un pin di ingresso per collegarli. Attiva o disattiva gli interruttori di ingresso oppure avvia il clock.
  3. Controlla i segnali in tempo reale e la tabella della verità, oppure salva e carica il circuito localmente o come file JSON.

Privacy e limitazioni

Il circuito funziona nel browser. I salvataggi locali restano su questo dispositivo; le esportazioni JSON vengono scaricate senza caricare il circuito.

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Domande frequenti

Perché un'uscita mostra un punto interrogativo?

Un pin necessario potrebbe non essere collegato oppure il feedback potrebbe oscillare o non stabilizzarsi. Il simulatore si ferma dopo 64 aggiornamenti simultanei e mostra come sconosciute le uscite derivate, invece di indicare un risultato stabile che non è stato raggiunto.

Come funziona il latch SR?

L'esempio usa due porte NOR. Impostare o reimpostare stabilisce uno stato, mentre entrambi gli ingressi a livello basso mantengono lo stato stabile precedente. Entrambi gli ingressi a livello alto costituiscono una condizione non valida; in questo modello, rilasciarli contemporaneamente può causare oscillazioni. Non vengono simulati i tempi analogici né i ritardi di propagazione.

Che cosa posso salvare?

I salvataggi JSON includono i nodi, le etichette, le posizioni, le impostazioni degli interruttori e i collegamenti. Non salvano lo stato di esecuzione del clock né lo stato interno precedente di un latch. Un salvataggio locale usa lo spazio di archiviazione di questo browser; le funzioni di esportazione e importazione permettono di spostare un circuito tra dispositivi.

Quanto può essere grande un circuito?

La scheda accetta fino a 80 nodi e 160 fili. La tabella della verità generata supporta fino a otto interruttori e clock di ingresso, per un massimo di 256 righe.

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