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Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diseño de Sistemas Secuenciales.

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1 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diseño de Sistemas Secuenciales En los momentos de crisis, sólo la imaginación y el esfuerzo es más importante que el conocimiento. Albert Einstein

2 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica NoProyectos VigentesFecha limite 1 Alarma y Aviones 2 Multiplexor 3 Sumador de 2 números binarios de 8 Bits C/n (2 sn74283) Comparador de 2 números binarios de 8 Bits C/n (2 sn7485) 4 Decodificador de BCD a 7 Segmentos, (0 a 9 ) y del 10 al 15 palabra de seis letras 5 Convertidores de código 6 Generación de la señal de sincronía 7 Diseño Secuencial Martes 14 8 Contador

3 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica El examen final es a las 7 a. m. en la sala de informática, el día programado LUNESMARTESMIÉRCOLESJUEVESVIERNES 6 PA6 Diseño Secuencial 78 Diseño Secuencial 910 Diseño Secuencial 13 Día del Maestro FIME 14 PA715 Día del Maestro 1617 Diseño Secuencial 20 Diseño Secuencial 21 PA822 Diseño Secuencial 2324 Diseño Secuencial EF M1 30 EF M2 31 EF M3 3 EF M4 4567

4 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Metodología de Diseño de Sistemas Secuenciales con el uso de HDL y su implementación en un PLD 1.- Especificar el sistema (Diagrama de transición) 2.- Determinar la cantidad de Flip Flops 3.- Asignar valores a los estados 4.- Diagrama de Bloque (entradas y salidas) 5.- Construir la tabla de estado siguiente 6.- Codificación en ABEL-HDL a) entradas y salidas b) Sincronización de los Flip Flops c) Asignación de valores a los estados d) definir la secuencia (state_diagram o Truth_table) e) Simulación 7.- Implementación

5 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diseño de Sistemas Secuenciales

6 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Señal de alerta

7 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Control de Señal de Alerta Diseñe un sistema secuencial usando la Máquina de Moore que sea el control de una señal de alerta

8 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Dicha señal consta de 3 luces en forma de triángulo llamadas L0, L1 y L2.

9 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Se requieren de dos diferentes secuencias que son seleccionadas por medio un interruptor S de modo que: a) Ambas parten de condiciones iniciales en donde todas las lámparas están apagadas.

10 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica b) Si S=0 Ocurrirá la secuencia Uno A, B, C, A, B, C repetidamente

11 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica c) Si S=1 ocurrirá la secuencia Dos X, Y, Z, X, Y, Z repetidamente

12 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Nota: Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S

13 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Por Ejemplo: Si S=0 y un selector S se hace 1, en el momento que la secuencia de luces es (L0=0, L1=1 y L2=0), correspondiente a la condición B de la secuencia Uno, continuará hasta C y de ahí a todos encendidos (L0=1, L1=1 y L2=1) y al siguiente pulso de reloj a condiciones iniciales (L0=0, L1=0 y L2=0) y de ahí en adelante continuará con la secuencia Dos.

14 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica a) Ambas parten de condiciones iniciales en donde todas las lámparas están apagadas.

15 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica b) Si S=0 Ocurrirá la secuencia Uno (A, B, C, A, B, C etc.)

16 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica b) Si S=0 Ocurrirá la secuencia Uno (A, B, C, A, B, C etc.)

17 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica b) Si S=0 Ocurrirá la secuencia Uno (A, B, C, A, B, C etc.)

18 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica b) Si S=0 Ocurrirá la secuencia Uno (A, B, C, A, B, C etc.)

19 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica c) Si S=1 ocurrirá la secuencia Dos (X, Y, Z, X, Y, Z, etc.)

20 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica c) Si S=1 ocurrirá la secuencia Dos (X, Y, Z, X, Y, Z, etc.)

21 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica c) Si S=1 ocurrirá la secuencia Dos (X, Y, Z, X, Y, Z, etc.)

22 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica c) Si S=1 ocurrirá la secuencia Dos (X, Y, Z, X, Y, Z, etc.)

23 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

24 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 Tabla de estados

25 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 0 1 Tabla de estados

26 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 0 E2

27 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E4 E5 E6 E7 E3

28 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E4 E5 E6 E7 E1

29 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4 E5 E6 E7 E5

30 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4E5 E6 E7 E6

31 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4E5 E6 E7 E4

32 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4E5 E6 E4 E7 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S. E2

33 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4E5 E6 E4 E7 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S.

34 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4E5 E6 E4 E7 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S.

35 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1 E4E5 E6 E4 E7 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S.

36 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E4 E7 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S

37 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E4 E7E0 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S

38 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E4 E7E0 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S

39 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E4 E7E0 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S

40 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E7E4 E7E0 Cuando usted cambia el selector S en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual hasta terminar (C o Z) y pasará a encender todas las luces y posteriormente a condiciones iniciales, de ahí en adelante, continuará con la secuencia que fue seleccionada, correspondiendo al nuevo valor de S

41 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Cuantos Flip Flops S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E7E4 E7E0

42 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Tabla de estados S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E7E4 E7E0

43 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Tabla de estados Estado Próximo Salidas S=0S=1L0L1L2 E0 E1E4000 E1 E2 100 E3 010 E1E7001 E4 E5 011 E6 110 E7E4101 E7 E0 111

44 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica EstadosCantidad de Flip Flops 21 3 o 42 5 a 83 9 a Estados requiere por lo menos de 3 Flip Flops Q2, Q1, Q0

45 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Cuantas salidas Combinacionales

46 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica 11

47 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7

48 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1001 E2 E3 E4 E5 E6 E7

49 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1001 E2010 E3 E4 E5 E6 E7

50 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1001 E2010 E3100 E4 E5 E6 E7

51 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1001 E2010 E3100 E4110 E5 E6 E7

52 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1001 E2010 E3100 E4110 E5011 E6101 E7

53 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 Q2Q1Q0 E0000 E1001 E2010 E3100 E4110 E5011 E6101 E7111

54 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 N (10) Q2Q1Q0 E00000 E10011 E20102 E31004 E4110 E5011 E6101 E7111

55 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de Valores a los estados L2L1L0 N (10) Q2Q1Q0 E00000 E10011 E20102 E31004 E41106 E50113 E61015 E71117

56 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Entradas y Salidas El sistema solo necesitaría 3 salidas L2L1L0 N (10) Q2Q1Q0 E E E E E E E E Si utiliza el GAL16V8 conectar a tierra la terminal 11adicional a la terminal 10 Para que los valores de Q2, Q1 y Q0 sean mostrados

57 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Archivo ABEL-HDL MODULE alerta "Entrada Clk,S Pin 1,2; "salidas Registradas Q2..Q0 pin istype 'reg';

58 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica "sincronizacion de los flip flops Sinc=[Q2..Q0]; Equations Sinc.Clk=Clk;

59 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica "asignación de valores a los estados Declarations E0=[0,0,0]; E1=[0,0,1]; E2=[0,1,0]; E3=[1,0,0]; E4=[1,1,0]; E5=[0,1,1]; E6=[1,0,1]; E7=[1,1,1]; "asignación de valores a los estados Declarations E0=[0,0,0]; E1=[0,0,1]; E2=[0,1,0]; E3=[1,0,0]; E4=[1,1,0]; E5=[0,1,1]; E6=[1,0,1]; E7=[1,1,1]; Archivo ABEL-HDL L2L1L0 N(1 0) Q2Q1Q0 E E E E E E E E7 1117

60 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Archivo ABEL-HDL State_diagram Sinc State E0: If !S then E1 else E4; State E1: goto E2; State E2: goto E3; State E3: If S then E7 else E1; State E4: goto E5; State E5: goto E6; State E6: If S then E4 else E7; State E7: goto E0; S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E7E4 E7E0

61 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Archivo ABEL-HDL Test_vectors ([Clk,S]->[Q2,Q1,Q0]) [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.]; [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.]; END

62 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Archivo ABEL-HDL Test_vectors ([Clk,S]->[Q2,Q1,Q0]) [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.]; [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.]; END

63 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

64 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación con Truth_table en modo secuencial :> Truth_Table ([Entrada, Estado presente] :> [Estado próximo])

65 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación con Truth_table S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E7E4 E7E0 L2L1L0 N(10) Q2Q1Q0 E00000 E10011 E20102 E31004 E41106 E50113 E61015 E71117 Truth_table ([S,Q2,Q1,Q0]:>[Q2,Q1,Q0]) [ 0, 0,0,0] :> [0,0,1]; [ 0, 0,0,1] :> [0,1,0]; [ 0, 0,1,0] :> [1,0,0]; [ 0, 1,0,0] :> [0,0,1]; [ 0, 1,1,0] :> [0,1,1]; [ 0, 0,1,1] :> [1,0,1]; [ 0, 1,0,1] :> [1,1,1]; [ 0, 1,1,1] :> [0,0,0]; [ 1, 0,0,0] :> [1,1,0]; [ 1, 0,0,1] :> [0,1,0]; [ 1, 0,1,0] :> [1,0,0]; [ 1, 1,0,0] :> [1,1,1]; [ 1, 1,1,0] :> [0,1,1]; [ 1, 0,1,1] :> [1,0,1]; [ 1, 1,0,1] :> [1,1,0]; [ 1, 1,1,1] :> [0,0,0] MODULE luces "Entrada Clk,S Pin 1,2; "salidas Registradas Q2..Q0 pin istype 'reg'; "sincronizacion Sinc=[Q2..Q0]; Equations Sinc.Clk=Clk; No es necesaria La asignación

66 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación con Truth_table S=0S=1 E0E1E4 E1E2 E3 E1E7 E4E5 E6 E7E4 E7E0 L2L1L0 N(10) Q2Q1Q0 E00000 E10011 E20102 E31004 E41106 E50113 E61015 E71117 Truth_table ([S,Sinc]:>[Sinc]) [0, 0]:>[1]; [0, 1]:>[2]; [0, 2]:>[4]; [0, 4]:>[1]; [0, 6]:>[3]; [0, 3]:>[5]; [0, 5]:>[7]; [0, 7]:>[0]; [1, 0]:>[6]; [1, 1]:>[2]; [1, 2]:>[4]; [1, 4]:>[7]; [1, 6]:>[3]; [1, 3]:>[5]; [1, 5]:>[6]; [1, 7]:>[0] MODULE luces "Entrada Clk,S Pin 1,2; "salidas Registradas Q2..Q0 pin istype 'reg'; "sincronizacion Sinc=[Q2..Q0]; Equations Sinc.Clk=Clk; No es necesaria La asignación

67 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Secuencia de Luces OBJETIVO PARTICULAR.- Durante el desarrollo de esta actividad, se obtendrá el diseño de un circuito con un display con LEDs destellantes, dicho Display tiene 4 LEDs que encienden y apagan en una secuencia particular que dependerá de una señal de control X. Jan Van der Spiegel University of Pennsylvania

68 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica ESPECIFICACIONES: Secuencia A Si X=0 Ocurrirá la secuencia A (Los cuadros blancos indican que la luz está apagada, los cuadros obscuros indican que la luz está encendida). t ABCD

69 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Secuencia A X=0 t ABCD

70 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica secuencia B X=1 ABCD

71 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Cuantos eventos iguales tenemos en las dos secuencias Secuencia A ABCD Secuencia B ABCD

72 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Secuencia A ABCD E00000 E10110 E21111 E31001 Secuencia B ABCD E00000 E41000 E51100 E21111 E61110 X=0 X=1

73 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

74 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

75 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Tabla de Estados X=0X=1 E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6

76 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1 E2 E3 E0 E4 E5 E6 X=0

77 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 X=1

78 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

79 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

80 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

81 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

82 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

83 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia. De ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

84 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 E7 Que hacer con E7

85 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 E7E0 Que hacer con E7

86 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1ABCD E0E1E40000 E1E E3E61111 E3E E4E E E6E E7E0 0000

87 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica MODULE luc "Entradas Clk,X pin 1,2; "salidas Combinacionales A,B,C,D pin istype 'com'; "salidas Registradas Q2..Q0 pin istype 'reg';

88 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica T=[Q2..Q0]; equations T.clk=Clk;

89 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Q2Q1Q0 E0 000 E1 001 E2 010 E3 011 E4 100 E5 101 E6 110 E7 111 declarations E0=[0,0,0]; E1=[0,0,1]; E2=[0,1,0]; E3=[0,1,1]; E4=[1,0,0]; E5=[1,0,1]; E6=[1,1,0]; E7=[1,1,1];

90 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica X=0X=1 E0E1E4 E1E2 E3E6 E3E0 E4E5 E2 E6E0 state_diagram T State E0: A=0;B=0;C=0;D=0; IF X then E4 else E1; State E1: A=0;B=1;C=1;D=0; Goto E2; State E2: A=1;B=1;C=1;D=1; IF X then E6 else E3; State E3: A=1;B=0;C=0;D=1; goto E0; State E4: A=1;B=0;C=0;D=0; goto E5; State E5: A=1;B=1;C=0;D=0; goto E2; State E6 : A=1;B=1;C=1;D=0; goto E0; State E7: A=0;B=0;C=0;D=0; goto E0;

91 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica test_vectors ([Clk,X]->[Q2]) [.c.,0]->[.x.]; [.c.,1]->[.x.]; [.c.,0]->[.x.]; END

92 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

93 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Proyecto Adicional 7 M2, M3 y M4 X=0 Secuencia A X=1 Secuencia B 1.- Diseñe este sistema secuencial usando solo salidas registradas, como lo muestra la figura. 2.- Incluya un botón de Paro P de modo que al oprimirlo se detenga la secuencia Además una entrada Rst (Restablecer) de modo que cuando tenga el valor de uno el sistema deberá de apagar todos los focos sin necesidad de esperar la señal de Clk, se recomienda utilizar la instrucción Asynchronous Reset AR. Cuando usted cambia el selector X en medio de una secuencia, las luces continuarán con la secuencia actual, hasta que se encuentre con un diseño de luces, que también este presente en la otra secuencia, de ahí en adelante, la secuencia que fue seleccionada, comenzará nuevamente, correspondiendo al nuevo valor de X.

94 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Auto Increíble

95 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama de bloques Cuantos Flip Flops se requieren ?

96 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama de bloques

97 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama de bloques

98 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica EPEPX Salidas S5S4S3S2S1S0 E0E E E E E E E E E E Tabla de estados

99 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 1.Entradas y Salidas MODULE autoinc "Entradas y Salidas X=.x.; Clk pin 1; S5..S0 pin istype 'com'; Q3..Q0 pin istype 'reg';

100 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 2.- Sincronización "Sincronización FIME=[Q3..Q0]; equations FIME.clk=Clk;

101 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 3.- Asignación de valores a los estados "Asignación de valores a los estados declarations E0=[0,0,0,0]; E1=[0,0,0,1]; E2=[0,0,1,0]; E3=[0,0,1,1]; E4=[0,1,0,0]; E5=[0,1,0,1]; E6=[0,1,1,0]; E7=[0,1,1,1]; E8=[1,0,0,0]; E9=[1,0,0,1]; E10=[1,0,1,0]; E11=[1,0,1,1]; E12=[1,1,0,0]; E13=[1,1,0,1]; E14=[1,1,1,0]; E15=[1,1,1,1];

102 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 4.- Descripción de la Secuencia State_diagram FIME STATE E0: S5=1;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E1; STATE E1: S5=0;S4=1;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E2; STATE E2: S5=0;S4=0;S3=1;S2=0;S1=0;S0=0; goto E3; STATE E3: S5=0;S4=0;S3=0;S2=1;S1=0;S0=0; goto E4; STATE E4: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=1;S0=0; goto E5;

103 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 4.- Descripción de la Secuencia STATE E5: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=1; goto E6; STATE E6: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=1;S0=0; goto E7; STATE E7: S5=0;S4=0;S3=0;S2=1;S1=0;S0=0; goto E8; STATE E8: S5=0;S4=0;S3=1;S2=0;S1=0;S0=0; goto E9; STATE E9: S5=0;S4=1;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0;

104 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 4.- Descripción de la Secuencia STATE E10: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0; STATE E11: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0; STATE E12: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0; STATE E13: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0; STATE E14: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0; STATE E15: S5=0;S4=0;S3=0;S2=0;S1=0;S0=0; goto E0;

105 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 5.- simulación test_vectors (Clk->[Q3,Q2,Q1,Q0]).c.->[X,X,X,X]; END

106 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Programación en ABEL-HDL 5.- simulación test_vectors (Clk->[Q3,Q2,Q1,Q0]).c.->[X,X,X,X]; END

107 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asynchronous Reset AR GAL22V10

108 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica MODULE autoinc "Entradas y Salidas X=.x.; Clk, Rst pin 1,2; S5..S0 pin istype 'com'; Q3..Q0 pin istype 'reg'; "Sincronización FIME=[Q3..Q0]; equations FIME.clk=Clk; FIME.ar=Rst;

109 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Proyecto Adicional 7 M1 Diseñe este sistema secuencial descrito en el diagrama de transición de la figura anterior, incluya: a) Una entrada S/B de modo que si toma el valor de cero la secuencia será en forma ascendente de E0 a E9 y si S/B= 1 la secuencia será en forma descendente, el sistema podrá en cualquiera de los estados cambiar de dirección dependiendo del valor de S/B. b) Un botón P (paro) de modo que al oprimirlo (P=1) el sistema debe de permanecer en el mismo estado. c) Un botón llamado Rst (Restablecer) de modo que al oprimirlo deberá de regresar al E0 sin necesidad de esperar la señal de Clk, para tal efecto se recomienda utilizar la instrucción Asynchronous Reset AR.

110 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Dado QaQbQcQdQeQfQg E E E E E E

111 Mayo 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica NoProyectos Fecha limite 1 Examen de medio curso 2 Multiplexor de 8 a 1 línea 3 Sumador de 2 números binarios de 8 Bits C/n (2 sn74283) 3 Comparador de 2 números binarios de 8 Bits C/n (2 sn7485) 4 Decodificador de BCD a 7 Segmentos, (0 a 9 ) y del 10 al 15 mensaje o letrero 5 Convertidores de código 6 2 opciones de Generador de pulsos de Ck 7 El auto increíble con Rst solo M1 (GAL22V10) 14 May Dos secuencias de Luces solo Q´s para M2, M3 y M4 8


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