proyecto1

Proyecto
Trabajo
Dise˜
nador

1.

Proyecto Corto 1
Maquina de Estados
Carlos Carranza
Luis Adri´an Castillo J

P´
agina
1/5
Actualizado en:
15/08/2015
Entrega:
18/08/2015
Revisado por:
Alfonso Chac´on Rodr´ıguez

Resumen

Se tom´o la idea del u
´ltimo proyecto realizado en el curso de Laboratorio de Dise˜
no L´ogico (un sistema de
alarma autom´atico en caso de incendio), se implemetar´a unaunidad de control aplicando los conceptos
de dise˜
no RTL de m´aquinas de estado y la metodolog´ıa Top-Down. Se emularan todas las salidas y
entradas del sistema, pero no se conectara ning´
un dispositivo real, los cuales se simularan, mediante
pulsadores, leds o interruptores.

2.

Introducci´
on

Este documento describe la implementaci´on de una maquina de estados de Moore que controla un
sistema dealarma en caso de incendio, mediante diversos sensores como lo son de humo o de temperatura
(emulados mediante una serie de interruptores), y que dependiendo de la combinaci`on de estos dos,
se active una se˜
nal de peligro o de precauci´on (LEDs) y se muestre un mensaje en los displays de 7
segmentos de una FPGA, en este caso la Nexys 3.

3.

Especificaciones

El bloque a dise˜
nar en esteproyecto debe activar una se˜
nal de peligro o una alarma, dependiendo de
las entradas: como son la de humo (1 bit) y la de temperatura (5 bits), la cual, despues de que cruce
cierto valor de umbral pre-establecido, activar´a una bandera, que avisar´a que se sobrepaso el umbral
establecido. La informaci´on del sistema se mostrar´a en 4 displays de 7 segmentos de la FPGA. Se
especifican las siguientesentradas y salidas:
Se˜
nal
Clock
Reset
Temperatura
Humo
7 segmentos
Warning
Alarm

4.

Designaci´on
input
input
input
input
output
output
output

Funci´on
Se˜
nal de reloj.
Se˜
nal de reset, activa en alto.
Dato de temperatura tomado por el sensor.
Dato de presencia de humo, tomado por el sensor.
Visualizaci´on de la temperatura en los displays de 7 segmentos.
Precauci`on, se super´o la temperaturade humbral
Active una alarma, si hay temperatura alta y humo.

Descripci´
on de unidades a dise˜
nar

Se propone dise˜
nar una maquina de estado de Moore, para controlar un sistema de alarma, que esta
implementado en una FPGA, para evitar cualquier problema con los botones, se dise˜
na ademas un
sistema para eliminar el efecto rebote, se implementa un comparador de umbral, asi como una maquinaque controle los display de 7 segmentos de la FPGA.

5.

Especificaciones

El bloque cuenta con las siguientes entradas y salidas:

Proyecto
Trabajo
Dise˜
nador

Se˜
nal
Clock
Reset
Temperatura
Humo
Out
a
b
c
d
e
f
g
Warning
Alarm

6.

Proyecto Corto 1
Maquina de Estados
Carlos Carranza
Luis Adri´an Castillo J
Designaci´on
input
input
input
input
output
output
output
output
output
output
outputoutput
output
output

P´
agina
2/5
Actualizado en:
15/08/2015
Entrega:
18/08/2015
Revisado por:
Alfonso Chac´on Rodr´ıguez

Funci´on
Se˜
nal de reloj.
Se˜
nal de reset, activa en bajo.
Datos de 5 bits de temperatura tomado por el sensor.
Dato de un bit de presencia de humo.
Datos de salida.
Visualizaci´on del catodo a en los displays de 7 segmentos.
Visualizaci´on del catodo b en los displays de 7segmentos.
Visualizaci´on del catodo c en los displays de 7 segmentos.
Visualizaci´on del catodo d en los displays de 7 segmentos.
Visualizaci´on del catodo e en los displays de 7 segmentos.
Visualizaci´on del catodo f en los displays de 7 segmentos.
Visualizaci´on del catodo g en los displays de 7 segmentos.
Precauci´on, se super´o la temperatura de humbral.
Se˜
nal de alarma.

Descripci´
onfuncional de unidades

La figura 4 muestra un diagrama de bloques del sistema creado. Se describe el dise˜
no a continuaci´on:

Figura 1: Diagrama general del proyecto1.

6.1.

Comparador

El comparador toma los datos de 5 bites de cinco interruptores que simulan la medici´on de temperatura
y se compara con un valor establecido (28o C)con aterioridad, si llega el caso de igual o superrar dicho
umbral,...