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

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1 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diseño de Sistemas Secuenciales El cambio es la única cosa en el universo que no cambia. Helmuth Wilhem Científico alemán.

2 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Criterios de evaluación ConceptoPuntos Ex. Medio Termino 25 Actividades /6 15 Ex. Final 25 Proyecto Final 35 Suma 100 Proy. Adicionales /8 15 Valor agregado del Proyecto Final

3 Mayo de 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 Jueves 2 6 Generación de la señal de sincronía Lunes 5 7 Diseño Secuencial ? 8 Contador

4 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica LUNESMARTESMIÉRCOLESJUEVESVIERNES 29 FF Día del trabajo 2 PA5 3 Diseño Secuencial 6 PA6 Diseño Secuencial 78 Diseño Secuencial 910 Diseño Secuencial 1314 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 M El examen final es a las 7 a. m. en la sala de informática

5 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Sistema Secuencial Un Sistema Secuencial es aquel Sistema en donde los valores de salida no dependen únicamente de las combinaciones de entrada, sino también de la salida misma.

6 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Sistema Secuencial Un Sistema Secuencial es aquel Sistema en donde los valores de salida no dependen únicamente de las combinaciones de entrada, sino también de la salida misma. En un semáforo de que depende decidir la luz que sigue en encender ? Cual es la luz que sigue

7 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Sistema Secuencial Un Sistema Secuencial es aquel Sistema en donde los valores de salida no dependen únicamente de las combinaciones de entrada, sino también de la salida misma.

8 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica clasificación Asíncrono: que no depende de una señal de sincronía depende solo de un cambio de entrada. Síncrono en donde los cambios de estado dependen de una señal de sincronía de los Flip Flops llamada reloj, Ck o Clk.

9 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Modelos secuénciales síncronos y sus representaciones Máquina de Moore la salida solo depende del estado presente.

10 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Modelos secuénciales síncronos y sus representaciones Máquina de Moore la salida solo depende del estado presente.

11 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Modelos secuénciales síncronos y sus representaciones Máquina de Mealy en el que la salida depende tanto de la entrada como del estado presente.

12 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Cual es parte más difícil de la solución de un problema Describirlo, Plantearlo, Identificarlo

13 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama de Transición Grafos, Autómatas

14 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Tabla de Estados Estado Presente Estado siguiente X=0X=1 Verde Flecha Ámbar Rojo Verde

15 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Un diagrama de transición se compone de: Estados o Eventos: Una condición o situación de un objeto, durante la cual satisface una condición, realiza una actividad o está esperando un evento.

16 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Un diagrama de transición se compone de: Transición en el mismo estado: Una entrada X cuyo estado próximo es el mismo que el anterior.

17 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Un diagrama de transición se compone de: Transición entre dos estados: Una relación entre estados que indica que un objeto que está en el primer estado realizará una acción especificada y, entrará en el segundo estado cuando un evento Y especificado ocurra y unas condiciones especificadas sean satisfechas.

18 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Un diagrama de transición se compone de: Entradas: Combinaciones que establecen un cambio de evento. Salidas: Valores combinacionales que determinan un evento

19 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Metodología del Diseño Secuencial 1.-Especificar el Sistema (Diagrama de Transición). 2.-Determinar la cantidad de Flip Flops. 3.-Asignar los valores a los estados. 4.-Determinar las entradas y salidas. a)Entrada de sincronía reloj. b)Entradas combinacionales. c)Salidas combinacionales. d)Salidas registradas (FFs). 5.-Construir una Tabla de Estados. 6.-Minimizar. 7.-Diagrama Esquemático. 8.-Implementación.

20 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Especificar el Sistema Para especificar el comportamiento del sistema se puede hacer uso del diagrama de transición, en donde se indica la secuencia deseada además de las entradas, salidas y estados.

21 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Determinar la cantidad de Flip Flops. La cantidad de Flip Flops depende de la cantidad de los Estados utilizados en el diagrama de transición, como lo indica la siguiente tabla: Estados Cantidad de Flip Flops 21 3 o 42 5 a 83 9 a a a a a a a

22 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados. La asignación de valores a los estados pude ser al azar y corresponden a las combinaciones posibles que pueden generar las salidas Qs de los Flip Flops. Estados Salidas FFs Q1 Q0 CI0 Foco A0 1 Foco B1 0 Foco C1 Identificar cada estado

23 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Determinar las entradas y salidas En esta parte se recomienda identificar las entradas y salidas del sistema secuencial, usando un diagrama de bloques como lo muestra la siguiente figura.

24 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados

25 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Tabla de estados Estado Presente Estado Siguiente X=0X=1 Verde Flecha Ámbar Rojo Verde

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

27 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama Esquemático.

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

29 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 1 Diseñe un Sistema Secuencial síncrono que represente la operación de un semáforo de cuatro estados que se presentan en el siguiente orden: Verde, Flecha, Ámbar y Rojo que cambie de estado con una señal de transición positiva llamada Clk

30 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Especificar el Sistema En este diagrama de transición se indica la secuencia del semáforo en donde los cambios de estado se realizaran cada vez que le proporcionemos un pulso de sincronía (Ck) a los Flip Flops.

31 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Determinar la cantidad de Flip Flops EstadosCantidad de Flip Flops 21 3 o 42 5 a 83 9 a a 325 Nuestro ejemplo esta compuesto de cuatro estados Verde, Flecha, Ámbar y Rojo por lo que requeriremos de dos Flip Flops y para identificarlos los llamaremos Q1 y Q0.

32 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde Flecha Ámbar Rojo

33 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde 00 Flecha Ámbar Rojo

34 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde 00 Flecha 01 Ámbar Rojo

35 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde 00 Flecha 01 Ámbar 10 Rojo

36 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde 00 Flecha 01 Ámbar 10 Rojo 11

37 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde 00 Flecha 01 Ámbar 10 Rojo 11

38 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Determinar las entradas y salidas Como se observa en la figura, el sistema tiene una sola entrada llamada Ck Seis salidas de las cuales Verde, Flecha, Ámbar y Rojo, son Combinacionales. Además de Q1 y Q0 son las salidas de los Flip Flops o también llamadas registradas (reg).

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

40 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados Estado Presente Estado Siguiente Verde Flecha Ámbar Rojo

41 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados Estado Presente Estado Siguiente Verde Flecha Ámbar Rojo

42 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados Estado Presente Estado Siguiente VerdeFlecha Ámbar Rojo

43 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados Estado Presente Estado Siguiente VerdeFlecha Ámbar Rojo

44 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados Estado Presente Estado Siguiente VerdeFlecha Ámbar Rojo

45 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Construir una Tabla de Estados Estado Presente Estado Siguiente VerdeFlecha Ámbar Rojo Verde

46 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica La Tabla de estados con asignación de valores a los estados m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0Q1+1Q0+1VFAR 0 Verde 00 1 Flecha 01 2 Ámbar 10 3 Rojo

47 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica La Tabla de estados con asignación de valores a los estados m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0 Q1+1 Q0+1 VFAR 0 Verde Flecha 01 2 Ámbar Rojo

48 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica La Tabla de estados con asignación de valores a los estados m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0 Q1+1 Q0+1 VFAR 0 Verde Flecha Ámbar 10 3 Rojo

49 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica La Tabla de estados con asignación de valores a los estados m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0 Q1+1 Q0+1 VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo

50 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica La Tabla de estados con asignación de valores a los estados m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0Q1+1Q0+1VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo

51 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1 T1T0VFAR 0 Verde ? Flecha Ámbar Rojo Entradas de control QnQn+1 RSJKTD 00 X00X X X XX001 Tabla de Excitación

52 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1 T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 1

53 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1 T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 1

54 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1 T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 1

55 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1 T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 1

56 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1T1T0VFAR 0 Verde 000 1? Flecha 011 0? Ámbar 101 1? Rojo 110 0?10001 QnQn+1 T Tabla de Excitación

57 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 0

58 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 1

59 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 0

60 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación 1

61 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1 Q0 Q1+1 Q0+1T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1 T Tabla de Excitación

62 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ecuaciones mínimas m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0 Q1+1 Q0+1 T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo

63 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ecuaciones mínimas m EntradasSalidas Estado Presente Entradas de Control Salidas Q1Q0T1T0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo

64 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ecuaciones mínimas m EntradasSalidas Estado Presente Entradas de Control Salidas Q1Q0 T1T0 VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo T1= Q0 T0= 1

65 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ecuaciones mínimas m EntradasSalidas Estado Presente Entradas de Control Salidas Q1Q0 T1T0 VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo T1= Q0 T0 = 1 Verde= Q1 Q0 Flecha= Q1 Q0 Ambar= Q1 Q0 Rojo= Q1 Q0

66 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ecuaciones mínimas Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0 Q1+1Q0+1T1T0 VFAR T1= Q0 T0 = 1 Verde= Q1 Q0 Flecha= Q1 Q0 Ambar= Q1 Q0 Rojo= Q1 Q0

67 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama Esquemático T1= Q0 T0 = 1 Verde= Q1 Q0 Flecha= Q1 Q0 Ambar= Q1 Q0 Rojo= Q1 Q0

68 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop D m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0Q1+1Q0+1D1D0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1D

69 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop D m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0Q1+1Q0+1D1D0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo QnQn+1D

70 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop D m Estado PresenteEstado Siguiente Entradas de Control Salidas Q1Q0Q1+1Q0+1D1D0VFAR 0 Verde Flecha Ámbar Rojo D1 = Q1 Q0 D0 = Q0

71 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica D1 = Q1 Q0 D0 = Q0

72 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop JK Estado PresenteEstado Próximo Entradas de Control Q1Q0Q1+1Q0+1J1K1J0K QnQn+1JK 00 0X 01 1X 10 X1 11 X0

73 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop JK Estado PresenteEstado Próximo Entradas de Control Q1Q0Q1+1Q0+1J1K1J0K X1 X XX X01 X X1X 1 QnQn+1JK 00 0X 01 1X 10 X1 11 X0

74 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop JK Estado PresenteEstado Próximo Entradas de Control Q1Q0Q1+1Q0+1J1K1J0K X1 X XX X01 X X1X X X X X XX X X 11

75 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica 0 1 X X X X X X X X 1 1 J1=Q0K1=Q0J0=1K0=1 J1=K1= Q0 J0=K0 = 1 Verde= Q1 Q0 Flecha= Q1 Q0 Ambar= Q1 Q0 Rojo= Q1 Q0

76 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop RS Estado PresenteEstado Próximo Entradas de Control Q1Q0Q1+1Q0+1R1S1R0S QnQn+1RS 00 X X

77 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop RS Estado PresenteEstado Próximo Entradas de Control Q1Q0Q1+1Q0+1R1S1R0S X X QnQn+1RS 00 X X

78 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop RS Estado PresenteEstado Próximo Entradas de Control Q1Q0Q1+1Q0+1R1S1R0S X X x X

79 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Para Flip Flop RS x X R1= Q1 Q0S1= Q1 Q0R0= Q0

80 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica FF TT1= Q0T0 = 1 FF D D1 = Q1 Q0 D0=Q0 FF JKJ1=Q0K1=Q0J0=1K0=1 FF RSR1=Q1 Q0S1=Q1 Q0R0=Q0 Comparación

81 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Código en Abel-Hdl 1.- Diagrama de Bloques Entradas y Salidas 2.- Sincronización 3.- Asignación de valores a los estados 4.- Diagrama de transición (State_Diagram, Truth Table) 5.- Simulación ( Test_vectors)

82 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Código en Abel-Hdl Module sem Entrada Ck pin 1; Salidas Combinacionales Ve, Fl, Am, Ro pin istype com; Salidas Registradas Q1,Q0 pin 15,14 istype reg; 1.- Diagrama de Bloques Entradas y Salidas

83 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica 2.- Sincronización "sincronizacion de los Flip Flops Sinc=[Q1,Q0]; Equations Sinc.clk=Ck;

84 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica 3.- Asignación de valores a los estados "Asignación de valores a los estados declarations Verde = [0,0]; Flecha = [0,1]; Ambar = [1,0]; Rojo = [1,1]; Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde00 Flecha01 Ámbar10 Rojo11

85 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica 4.- Diagrama de transición "Diagrama de transición State_Diagram Sinc STATE Verde: Ve=1; Fl=0; Am=0; Ro=0; goto Flecha; STATE Flecha: Ve=0; Fl=1; Am=0; Ro=0; goto Ambar; STATE Ambar: Ve=0; Fl=0; Am=1; Ro=0; goto Rojo; STATE Rojo: Ve=0; Fl=0; Am=0; Ro=1; goto Verde;

86 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Test_vectors ([Ck]->[Q1,Q0,Ve, Fl, Am, Ro]) [.c.]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; END 5.-Simulación

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

88 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Metodología del Diseño Secuencial 1.-Especificar el Sistema (Diagrama de Transición). 2.-Determinar la cantidad de Flip Flops. 3.-Asignar los valores a los estados. 4.-Determinar las entradas y salidas. a)Entrada de sincronía reloj. b)Entradas combinacionales. c)Salidas combinacionales. d)Salidas registradas (FFs). 5.-Construir una Tabla de Estados. 6.-Minimizar. 7.-Diagrama Esquemático. 8.-Implementación.

89 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 2 Diseñe un Sistema Secuencial síncrono que represente la operación de un semáforo de cuatro estados que se presentan en el siguiente orden: Verde, Flecha, Ámbar y Rojo, además incluya una Entrada X de modo que:

90 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 2 Si X=1, el sistema deberá de permanecer en el mismo estado Si X=0, el sistema deberá de cambiar al estado siguiente X

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

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

93 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignar los valores a los estados Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde 00 Flecha 01 Ámbar 10 Rojo 11

94 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Tabla de estados Estado Presente Estado Siguiente X=0X=1 VerdeFlechaVerde FlechaÁmbarFlecha ÁmbarRojoÁmbar RojoVerdeRojo

95 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Código en Abel-Hdl Module sem Entrada Ck, X pin 1,2; Salidas Combinacionales Ve, Fl, Am, Ro pin istype com; Salidas Registradas Q1,Q0 pin 15,14 istype reg; 1.- Diagrama de Bloques Entradas y Salidas

96 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Sincronización "sincronización de los Flip Flops Sinc=[Q1,Q0]; Equations Sinc.clk=Ck;

97 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de valores a los estados "Asignación de valores a los estados declarations Verde = [0,0]; Flecha = [0,1]; Ambar = [1,0]; Rojo = [1,1]; Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde00 Flecha01 Ámbar10 Rojo11

98 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Diagrama de transición "Diagrama de transición State_Diagram Sinc STATE Verde: Ve=1; Fl=0; Am=0; Ro=0; If !X then Flecha else Verde; STATE Flecha: Ve=0; Fl=1; Am=0; Ro=0; If !X then Ambar; If X then Flecha ; STATE Ambar: Ve=0; Fl=0; Am=1; Ro=0; If !X then Rojo else Ambar ; STATE Rojo: Ve=0; Fl=0; Am=0; Ro=1; If !X then Verde else Rojo ;

99 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Test_vectors ([Ck,X]->[Q1,Q0,Ve, Fl, Am, Ro]) [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; [.c.,1]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; [.c.,0]->[.x.,.x.,.x.,.x.,.x.,.x.]; END Simulación

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

101 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica EntradaEstado Presente Estado Próximo Entradas de ControlSalidas XQ1Q0 Q1+1Q0+1T1T0 VFAR

102 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica m EntradaEstado Presente Entradas de Control XQ1Q0T1T X Q1 T Q0Q X Q1 T Q0Q T1 = X Q0 T0 = X

103 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica T1 = X Q0T0 = X

104 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Código en Abel-Hdl 1.- Diagrama de Bloques Entradas y Salidas 2.- Sincronización 3.- Asignación de valores a los estados 4.- Diagrama de transición (State_Diagram, Truth Table) 5.- Simulación ( Test_vectors)

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

106 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 3 XY Acción 00 Cambiar al estado siguiente 01 Permanecer en el mismo estado 10 Avanzar dos estados 11 Retroceder un estado

107 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 3 XYACCION 00 Cambiar al estado siguiente 01 Permanecer en el mismo estado 10 Avanzar dos estados 11 Retroceder un estado

108 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 3 XYACCION 00 Cambiar al estado siguiente 01 Permanecer en el mismo estado 10 Avanzar dos estados 11 Retroceder un estado

109 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 3 XYACCION 00 Cambiar al estado siguiente 01 Permanecer en el mismo estado 10 Avanzar dos estados 11 Retroceder un estado

110 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ejemplo 3 XYACCION 00 Cambiar al estado siguiente 01 Permanecer en el mismo estado 10 Avanzar dos estados 11 Retroceder un estado

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

112 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguiente Verde Flecha Ámbar Rojo

113 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguiente VerdeFlecha Ámbar Rojo Verde

114 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguiente VerdeFlechaVerde FlechaÁmbarFlecha ÁmbarRojoÁmbar RojoVerdeRojo

115 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguiente VerdeFlechaVerde Ámbar FlechaÁmbarFlecha Rojo ÁmbarRojoÁmbar Verde RojoVerdeRojoFlecha

116 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguiente VerdeFlechaVerde ÁmbarRojo FlechaÁmbarFlecha RojoVerde ÁmbarRojoÁmbar VerdeFlecha RojoVerdeRojoFlecha Ámbar

117 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguienteSalidas VFAR Verde FlechaVerde ÁmbarRojo Flecha ÁmbarFlecha Rojo Verde Ámbar RojoÁmbar Verde Flecha Rojo VerdeRojoFlechaÁmbar 0001 Tabla de estado siguiente

118 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Estado Presente Estado siguienteFlip FlopsSalidas Q1Q0VFAR VerdeFlechaVerde ÁmbarRojo FlechaÁmbarFlecha Rojo Verde ÁmbarRojoÁmbar Verde Flecha RojoVerdeRojoFlechaÁmbar Tabla de estado siguiente

119 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Código en Abel-Hdl Module semxy Entradas Ck,X,Y pin 1..3; Salidas Combinacionales Ve, Fl, Am, Ro pin istype com; Salidas Registradas Q1,Q0 pin 15,14 istype reg; 1.- Diagrama de Bloques Entradas y Salidas

120 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Sincronización "sincronizacion de los Flip Flops FIME=[Q1,Q0]; Equations FIME.clk=Ck;

121 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Asignación de valores a los estados "Asignacion de valores a los estados declarations Verde=[0,0]; Flecha=[0,1]; Ambar=[1,0]; Rojo=[1,1]; Estados Asignación de valores a los estados Q1Q0 Verde00 Flecha01 Ámbar10 Rojo11

122 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica State_Diagram FIME State Verde: Ve=1; Fl=0; Am=0; Ro=0; if !X&!Y then Flecha; if !X &Y then Verde; if X& !Y then Ambar; if X&Y then Rojo; E P Estado siguiente Verde FlechaVerde ÁmbarRojo Flecha ÁmbarFlecha Rojo Verde Ámbar RojoÁmbar Verde Flecha Rojo VerdeRojoFlechaÁmbar

123 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica State Flecha: Ve=0; Fl=1; Am=0; Ro=0; if !X & !Y then Ambar; if !X &Y then Flecha; if X& !Y then Rojo; if X&Y then Verde; E P Estado siguiente Verde FlechaVerde ÁmbarRojo Flecha ÁmbarFlecha Rojo Verde Ámbar RojoÁmbar Verde Flecha Rojo VerdeRojoFlechaÁmbar

124 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica State Ambar: Ve=0; Fl=0; Am=1; Ro=0; if !X & !Y then Rojo; if !X &Y then Ambar; if X& !Y then Verde; if X&Y then Flecha; E P Estado siguiente Verde FlechaVerde ÁmbarRojo Flecha ÁmbarFlecha Rojo Verde Ámbar RojoÁmbar Verde Flecha Rojo VerdeRojoFlechaÁmbar

125 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica State Rojo: Ve=0; Fl=0; Am=0; Ro=1; if !X& !Y then Verde; if !X &Y then Rojo; if X& !Y then Flecha; if X&Y then Ambar; E P Estado siguiente Verde Flecha Verde ÁmbarRojo Flecha Ámbar Flech a Rojo Verde Ámbar Rojo Ámba r Verde Flecha Rojo Verde Rojo FlechaÁmbar

126 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Simulación Test_vectors ([Ck,X,Y]->[Q1,Q0]) [.c.,?,?]->[.x.,.x.]; ?

127 Mayo de 2013 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Elabore el código en ABEL-HDL 1.- entradas y salidas 2.- Sincronización 3.- Asignar valores a los estados 4.- describir la secuencia por estados 5.- Test_ Vectors

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

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


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