Informe micro

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Circuitos Secuenciales
Jesús Aragón, María del Rosario Aragón, Eduardo Chain.

Abstract— Este informe compendia una aplicación de los conceptos adquiridos en las clases teóricas acerca de las máquinas de estados finitas sincrónicas temporizadas conocidas comúnmente como MEFST. Se realizará el diseño de una de ellas, la cual será implementada en una FPGA con ayuda del software Quartus II,con el fin de visualizar y corroborar su correcto funcionamiento.

Index Terms—estados, tarjeta de desarrollo, máquina de estado, diagrama de estado.

INTRODUCTION

T
HIS,
En el presente laboratorio se analizarán desde un punto de vista práctico las máquinas de estados finitas sincrónicas temporizadas (MEFST), implementando éstas para satisfacer una situación específica, la cuales, el diseño de una máquina expendedora de alimentos con sus respectivas condiciones. A través del software Quartus II se pudo describir y simular con un código, la secuencia de la máquina que luego se sintetizó a una tarjeta de desarrollo (FPGA) por medio de la programación de dicho código teniendo en cuenta lo pines que brinda la tarjeta. La realización del código y la descripción de cada pasoentre estados, se mostrará en el cuerpo del informe.

Marco Teórico

Una FPGA (Field Programmable Gate Array) es un dispositivo lógico que esta conformado por bloques de lógica, en los cuales puede ser programada su funcionalidad e interconexión. Esta se programa por la carga de celdas de memoria de configuración, que controlan la lógica e interconexiones.
Una de las características másimportantes de la FPGA es su reprogramabilidad, así como el bajo consumo que presenta, por lo que es de gran utilidad para muchas aplicaciones. En la Figura xxx se muestra una FPGA (tarjeta de desarrollo) UP2, con la cual se realizó la implementación de este laboratorio.

Procedimiento y Análisis

En primera instancia se definieron las entradas y salidas de la máquina de estado, las cualesfueron escogidas de acuerdo a las especificaciones dadas, por ejemplo para el ingreso de monedas se cuenta con un sensor con dos salidas, una de las cuales se activa en alto cuando ingresan $100 y la otra de igual forma cuando ingresan $200. De igual forma para pedir un producto se cuenta con dos botones que determinan el producto a escoger, uno para pedir papas fritas y otro para pedir chocolatina,los casos anteriormente mencionados fueron tomados como las entradas de nuestra máquina, cada una de las cuales se especifica a continuación:

Entradas: Moneda de 100, moneda de 200, pedir chocolatina y pedir papas fritas.

En lo que respecta a las salidas de la máquina de estado, fue necesario tener en cuenta la restricción de crédito a la que nos encontramos sometidos que son $600, sise llega a este valor se debe activar una salida que le permita al usuario saber que ha llegado al límite, además de esto se debe entregar el producto comprado, para esto se utilizaron dos salidas una para cada producto y en el caso en el que el crédito excede el valor del producto, se debe entregar el cambio al usuario en monedas de $100 y $200, para esto se contaba con una salida para cadamoneda.

Cada una de las salidas descritas anteriormente se especifican a continuación:

Salidas: Dispensar chocolatina, dispensar papas fritas, límite de crédito, cambio 100, cambio 200.

Cabe resaltar que la máquina diseñada es una MEFST (Máquina de Estado Finita Temporizada), por lo que cuenta con una señal de reloj.

Posteriormente se procedió a definir cada uno de los estados,teniendo en cuenta que se debía conocer el crédito cada vez que una entrada se encontraba activa, por tanto el número de estados definidos fueron siete, donde cada estado corresponde a los valores de crédito posible, es decir de $0-$600. Entonces el listado de los estados se muestra a continuación:

E0: crédito $0
E1: crédito $100
E2: crédito $200
E3:...
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