SISTEMAS DIGITAIS LETI, LEE Ano lectivo de 20615/201 Trabalho 5 Circuitos Sequenciais Síncronos

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1 SISTEMAS DIGITAIS LETI, LEE An lectiv de 20615/201 Trabalh 5 Circuits Sequenciais Síncrns 1. Intrduçã Este trabalh fi cncebid para que s aluns familiarizem cm a utilizaçã e prjet de Circuits Sequenciais Síncrns. Neste trabalh será prjetad e testad um cntrladr de semáfrs de uma pnte em que nã pdem circular veículs em ambs s sentids simultaneamente (em versã simplificada). Cada grup deverá enviar até a iníci da aula um pré-relatóri cntend as secções indicadas n final deste enunciad e as respstas às perguntas clcadas a lng d enunciad. N fim da aula deverã cmpletar, alterar (se necessári) e reenviar relatóri. 2. Especificaçã d Cntrladr Pretende-se prjetar um sistema de cntrl de semáfrs para uma pnte que nã tem largura suficiente para que 2 veículs a circular em sentids psts se cruzem. Para evitar cnflits, existem 2 semáfrs em cada entrada da pnte, semáfr Nrte (N), e semáfr Sul (S). Existem ainda 2 detectres de veículs, um na entrada Nrte (DN), e utr na entrada sul (DS). Assume-se que, em cndições nrmais, um veícul demra n máxim 8 segunds a atravessar a pnte. O sistema deverá cumprir as seguintes especificações: Cada um ds semáfrs N e S pde estar Encarnad u Verde (NE, NV, SE, SV). N e S nunca pdem estar a verde simultaneamente. Cada estad d sistema está ativ durante um mínim de 10 segunds. O cmprtament ds semáfrs deverá ser seguinte: Assumind que semáfr N está verde, e S está encarnad, circuit deve manter-se neste estad enquant nã frem detectads veículs na entrada sul (i.e., enquant DS=0). Quand frem detectads veículs na entrada sul: Cas nã existam veículs detectads na entrada nrte, sistema deve abrir semáfr Sul e fechar Nrte;

2 Cas ainda existam veículs na entrada Nrte, entã ambs s semáfrs devem permanecer fechads durante 10 segunds (para escar tráfeg que entretant entru n sentid Nrte-Sul), e depis abre-se semáfr Sul. O circuit deve exibir um cmprtament semelhante na situaçã cntrária, i.e., enquant está a passar tráfeg na direçã Sul-Nrte. É sempre ba ideia incluir numa máquina de estads uma entrada de (re)inicializaçã que permita inicializá-la num estad cnhecid. Cnsidere uma entrada adicinal de Reset que, quand ativada, clque sistema num estad em que ambs s semáfrs estã a encarnad. Para simular s detectres de veículs utilize s interruptres da base. Afim de simplificar prjet, após a ativaçã, cnsidera-se que interruptr deve ser clcad manualmente na psiçã 0 após a crrência d flanc ativ de relógi. Uma especificaçã nunca é cmpleta. Pdem existir partes d cmprtament d cntrladr que nã estã indicadas explicitamente (u que pdem ser facilmente melhradas). Nesses cass, tme as decisões que julgar mais razáveis e justifique-as n relatóri. 3. Prjet e Simulaçã (a realizar em casa) 3.1 Desenhe um diagrama de estads que realize a funcinalidade d cntrladr acima especificad. Justifique. 3.2 Utilizu uma máquina de Mre u de Mealy? Justifique prque esclheu essa pçã. 3.3 Prjete circuit utilizand númer mínim de Flip-Flps necessári (síntese clássica). Indique a cdificaçã de estads esclhida e justifique s passs d prjet. Tente minimizar númer de circuits integrads a utilizar. 3.4 Desenhe n simuladr Circuit Maker student editin esquema lógic d circuit que prjetu e teste funcinament d circuit. 3.5 Faça um esquema elétric basead n circuit lógic (trnand visíveis s pins de entrada, saída e a alimentaçã (+5V/GND)). Faça uma lista ds CIs necessáris para mntar circuit. Para bter a lista de CIs use ficheir Trab2.BOM, que é gerad cm cmand File\Bill f materials d Circuit Maker. 3.6 Prjete circuit utilizand a cdificaçã One-Ht, i.e., utilizand 1 Flip-Flp pr estad. Justifique as pções tmadas. Desenhe e teste circuit prjetad n Circuit Maker.

3 4. Simulaçã e Mntagem (a realizar n labratóri) 4.1 Mstre a dcente ambs s circuits a funcinar n simuladr d Circuit Maker. 4.2 Mnte circuit prjetad em 3.3 baseand-se n esquema eléctric desenhad. Utilize 2 LEDs para visualizar semáfr N e 2 LEDs para visualizar semáfr S. 4.3 Mstre circuit a dcente. 5. Pré-Relatóri e Relatóri O pré-relatóri deve cnter as secções seguintes, e tem que ser enviad pr para labsdtp@gmail.cm até pel mens 1 hra antes d iníci da aula: 1) Intrduçã. 2) Descriçã de cm fram prjetads ambs s circuits. Deve descrever cm chegu a circuit apresentad partind de uma flha em branc e utilizand s cnheciments adquirids sbre síntese de circuits sequenciais síncrns. Deve incluir td tip de infrmaçã que seja relevante (tabelas de verdade, mapas de Karnaugh, justificações, etc.). 3) Respsta à pergunta ) Diagramas lógics ds circuits prjetads (btids através d Circuit Maker). 5) Esquema elétric d circuit prjetad em 3.3 indicand s pins ds CIs e identificand-s pela rdem pr que fram mntads na placa (U1, U2, U3, etc). Nã esquecer s pins de alimentaçã e massa. 6) Lista de cmpnentes usads. Use a funcinalidade File\Bill f materials d Circuit Maker para a bter. O relatóri cnsistirá n pré-relatóri mais as secções que se indicam de seguida, e deve ser enviad pr até à meia-nite d dia em que se faz trabalh. 6) Uma secçã cntend a descriçã de cm decrreu trabalh de labratóri incluind dificuldades encntradas durante a execuçã d mesm, detecçã e crreçã de errs, etc. 7) Cnclusões a retirar sbre a realizaçã d trabalh. Atrass n envi d pré-relatóri implicam uma penalizaçã de 50% n valr crrespndente à preparaçã d trabalh (4 valres a mens na nta d trabalh). Atrass n envi d relatóri serã penalizads cm 2 valres pr cada hra de atras (após a meia-nite d dia em que trabalh fi realizad).

4 O pré-relatóri e relatóri devem ser enviads em frmat pdf. O assunt d deve ter frmat Lab#T$G%, em que: # crrespnde a númer d trabalh (neste cas será 3). % crrespnde a númer d grup. $ crrespnde a númer d turn de acrd cm a seguinte tabela: Turn 3ª feira 9:00-10:30 3ª feira 14:00-15:30 3ª feira 15:30-17:00 4ª feira 10:00-11:30 5ª feira 8:30-10:00 5ª feira 4) Diagrama lógic d circuit btid cm 15:00-16:30 Circuit Maker. $ ) Diagrama elétric d circuit indicand s pins ds CIs e identificand-s pela rdem pr que fram mntads na placa (U1, deve U2, U3, etc).a Nã esquecer s pins de alimentaçã massa. O nme d ficheir a enviar seguir mesma cnvençã, acrescentand ume p n final para pré-relatóri, e um r n cas d relatóri: Lab#T$G%p 6) Lista de cmpnentes usads. Use a funcinalidade File\Bill f materials d Circuit Maker para a bter. Exempl, relatóri d 4º trabalh d grup 6 d turn de 4ª feira às 10:00: Anex: listagem de C.I. existentes n labratóri Flip-flps: Prtas lógicas: Flip-Flps existentes n labratóri: Lab4T4G6r.pdf

5 Prtas lógicas existentes n labratóri: