Plc semaforos

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AMPLIACIÓN DE TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES

Tema 1: Sistemas Combinacionales. Introducción 1.1 1.2 1.3 Diseño de sistemas. Sistemas combinacionales y secuenciales Minimización de funciones usando expresiones de 2 niveles. Método de Quine-McCluskey Diseño libre de riesgos Riesgos estáticos Riesgos dinámicos
Bibliografía: “Contemporary Logic Design”, Katz Benjamin/Cummings Publishing Co. 1994“Principios de Diseño Digital”, Gajski Ed. Prentice Hall, 1997
Milagros Fernández Centeno Tema 1. Sistemas Combinacionales. Introducción 1

1.1 Diseño de sistemas. Sistemas combinacionales y secuenciales Elementos modernos de diseño
Representaciones, Tecnologías de Circuitos, Prototipado Rápido
Conducta Bloques Formas de Onda Puertas Tablas de verdad Algebra Booleana Switches Simulación MOSSíntesis

Representaciones del diseño

Tecnologías de Prototipado Rápido
PAL, PLA, ROM, PLD, FPGAs Diseño Asistido por computador CAD

TTL

Tecnologías de Circuitos

Tema 1. Sistemas Combinacionales. Introducción

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El Proceso de Diseño Diseño Implementación Depuración
Diseño Concepto inicial: ¿cuál es la función que debe realizar el objeto? Restricciones: ¿Cuán rápido? ¿Cuanta área?¿Cuál es el coste? Refinar los bloques funcionales abstractos en realizaciones más concretas Implementación Ensamblar bloques básicos en módulos HW más complejos Realizar el conexionado Escoger entre varias alternativas las que mejoren el diseño Depuración Sistemas Defectuosos: fallos en el diseño, fallos en el conexionado, fallos en los componentes Diseño para facilitar la depuración Formaciónde hipótesis y destreza para descubrir fallos
Tema 1. Sistemas Combinacionales. Introducción 3

El Proceso del Diseño: depuración del Sistema
Que puede ir mal • Fallos del Diseño La implementación no cumple la especificación funcional El diseño lógico es incorrecto (La función implementada es incorrecta) Falsa interpretación del problema; casos frontera ignorados • Fallos en laimplementación Módulos individuales funcionan correctamente pero el módulo complejo que los integra no Falsa interpretación de los interfaces y de la conducta temporal Fallos en el interconexionado, Fallos eléctricos • Fallos en los componentes Diseño lógico correcto e interconexionado correcto No hay garantía de que todos los componentes HW funcionen Ej: componente quemado
Tema 1. Sistemas Combinacionales.Introducción 4

Sistemas HW digitales
Lógica Secuencial y Lógica Combinacional
X1 X2 Xn Z1 Z2 Zm

Circuito

Secuencial -

La realimentación es lo que distingue un circuito Secuencial de uno combinacional

Lógica Combinacional no existe realimentación entre las salidas y las entradas salidas sólo dependen de las entradas ej.: sumador completo (A, B, Acarreo In) ----------> (Sum,Acarreo Out)
A B Cin

Sumador Completo

Sum Cout

Tema 1. Sistemas Combinacionales. Introducción

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El Arte del Diseño: Mejora de las Representaciones
1. Especificación Funcional/Que hace el Sistema Ej: Controlador de Semáforo Semáforos apuntan a las direcciones N, S, E, O Se encienden las mismas luces de los semáforos que apuntan al N y al S y las de los semáforos que apuntan al E y al OLa secuencia VERDE-AMARILLO-ROJO se repite cíclicamente N-S y E-O nunca VERDE o AMARILLO al mismo tiempo Están VERDE 45 segundos, AMARILLO 15, ROJO 60 2. Restricciones/Requerimientos que se deben cumplir velocidad: calcular los cambios en tiempos inferiores a 100 ms potencia: consumos inferiores a 20 watts área: implementaciones inferiores a 20 cm2 coste: inferior a 20 Euros en costes defabricación Tema 1. Sistemas
Combinacionales. Introducción 6

Sistemas HW Digitales
Lógica Secuencial salidas dependen de entradas en ese instante y de la historia pasada el circuito normalmente tiene sólo un número limitado de situaciones distintas a las que se llama estados ej.: el controlador de semáforo pasa continuamente a través de 3 estados aparece un nuevo componente en los circuitos...
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