Aula 22 - Revisão para a prova 2

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1 Aula 22 - Revisão para a prova 2 Prof. Renan Sebem Disciplina de eletrônica digital Departemanto de engenharia elétrica Centro de Ciências Tecnológicas (CCT) Universidade Do Estado de Santa Catarina (UDESC) Joinville-SC Brasil 12 de maio de 2016 ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 1 / 9

2 Itens da aula Avisos Exercícios Referências ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 2 / 9

3 Avisos Avisos Data da prova foi mudada para o dia 19/05/2016, quinta-feira, 12:40; Exercícios e gabarito estão na página! Curso de férias (disciplina de cálculo 1) com Prof. Eliane (janeiro e fevereiro de 2017); 2 a semana de arte e cultura: 11, 12 e 13 de maio. ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 3 / 9

4 Exercícios should have four inputs, called clk, rst, sensors, and remote, and one output, called siren. For the FSM, there should be at least three states, called disarmed, armed, and intrusion, as illustrated in Figure Projete E15.17(b). um alarme If remote = de '1' occurs, carro the utilizando system must uma change máquina from disarmed de estados to armed finitos. or vice versa depending on its current state. If armed, it must change to intrusion when sensors = '1' happens, thus Na Figura abaixo são indicadas as entradas e saídas para a máquina. activating the siren (siren = '1'). To disarm it, another remote = '1' command is needed. Devem existir pelo menos 3 estados: desarmado, armado e intrusão; Note: Observe that this machine, as depicted in Figure E15.17(b), exhibits a major flaw because it does not require remote to go to '0' before being valid again. For example, when the system changes Se remote = 1 ocorre, o sistema deve mudar de "desarmado" para from disarmed to armed, it starts flipping back and forth between these two states if the command remote = "armado" '1' lasts several e clock vice-versa; cycles. Se o alarme está "armado" e sensors = 1 ocorre, o estado deve mudar para "intrusão"; Suggestion: The machine of Figure E15.17(b) can be fixed by introducing intermediate (temporary) states in which the system waits until remote = '0' occurs. Another solution is to use some kind of flag that monitors the signal remote to make sure that only after it goes through zero a new state transition is allowed to occur. Para desarmar o comando remote = 1 deve acontecer; Hint: After solving this exercise, see Section A saída "sirens"deve estar ativa quando houver uma intrusão. FIGURE E Garage door controller Design a controller for an electric garage door, which, as indicated in Figure E15.18, should have, ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 4 / 9

5 Exercícios Projete um controlador para um portão de garagem, que, como indicado na Figura abaixo, deve ter, além do clock e reset, quatro outras entradas: remote (= 1 quando o controle remoto é ativado), aberto (= 1 quando a porta está completamente aberta, fornecido por um sensor), fechado (= 1 quando a porta está completamente fechada, também fornecido por um sensor), e temporizador (= 1 ; 30 s após aberta = 1 ). Na saída, os seguintes sinais devem ser produzidos: potência (quando 1 liga o motor elétrico) e direção (quando 0 o motor roda no sentido de abrir a porta, quando 1 no sentido de fechar). O sistema deve apresentar as seguintes características: I. Se o controle remoto for pressionado enquanto o portão está fechado, ligue imediatamente o motor para abrí-lo. II. Se o controle remoto for pressionado enquanto o portão está aberto, ligue imediatamente o motor para fechá-lo. III. Se o controle remoto for pressionado enquanto a porta está se abrindo ou fechando, o motor é parado imediatamente. Se pressionado novamente, o controle remoto deve causar a porta para ir na direção oposta. IV. A porta não deve permanecer aberta por mais de um determinado período de tempo (por exemplo, 30 s); esta informação é fornecida por um temporizador externo. ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 5 / 9

6 the Exercícios specifications above, would any glitches (during state transitions) be a problem for stem? a. Dadas as especificações acima, quaisquer falhas (durante as transições de estado) seriam um problema para este sistema? b. Estimar o número de flip-flops necessários para implementar este circuito. Será que a frequência de relógio afetaria esse número? Por quê? c. Projetar este circuito usando a técnica de design FSM formal, descrito na Seção 15.2 (assuma uma frequência razoável para CLK). te the number of flip-flops necessary to implement this circuit. Does the clock frequency his number? Why? this circuit using the formal FSM design technique described in Section 15.2 (assume a able frequency for clk). the observation in Exercise about how to avoid the effect of long remote = '1' s. bouncer press or change the position of a mechanical switch, bounces are expected to occur before finally settles in the desired position. For that reason, any mechanical switch must be in an actual design. This can be done by simply counting a minimum number of clock uarantee that the switch has been in the same state for at least a certain amount of time (for milliseconds). In this exercise, the following debouncing criteria should be adopted: closed (y = '0'): x must stay low for at least 5 ms without interruption. open (y = '1'): x must stay high for at least 5 ms without interruption. ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 6 / 9

7 Exercícios Sobre a prova - 19/05/2016 as 12:40 - sala E03 Conteúdo: Flip-flops e equações características; Arranjos de flip-flops (Master-slave, geração de pulso na borda do clock, comerciais - datasheets); Registradores de deslocamento universais; Códigos de detecção e correção de erros; Projeto de máquinas de estados finitos (Mealy e Moore); Análise de circuitos através de máquinas de estados finitos. Exercícios e gabarito estão na página! Estudem! ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 7 / 9

8 Referências [1] Volnei Pedroni. Digital electronics and design with VHDL. Morgan Kaufmann, ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 8 / 9

9 Aula 22 - Revisão para a prova 2 Prof. Renan Sebem Disciplina de eletrônica digital Departemanto de engenharia elétrica Centro de Ciências Tecnológicas (CCT) Universidade Do Estado de Santa Catarina (UDESC) Joinville-SC Brasil 12 de maio de 2016 Obrigado. ELD0001 Prof. Renan Sebem Aula 22 9 / 9