7/21/2019 Maquina Secuencia y compuertas logicas computacionales
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DISEO Y SIMULACINDE UNA MQUINA SECUENCIAL
Jaime Alberto Lpez [email protected]
Natalia Campos Parra
Universidad del QuindoPrograma de Ingeniera Electrnica
Facultad de IngenierasArmenia, ColombiaOctubre de 2004
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Disear una mquina secuencial que se comporte como un dispensador de gaseosas. Lagaseosa ser entregada cuando el usuario halla depositado $2000=. Slo le ingresarnmonedas de $500 y $1000.
A0:Monedas de $1000.B
B0:Monedas de $500.
PLANTEAMIENTO DE LA SOLUCION
Para desarrollar la mquina pedida, proponemos el siguiente diagrama de estados, segn elmodelo de Mealy.
Donde X es la salida (Gaseosa).
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Y0
Y1 0 1
0 A B
1 C D
Estado Estado siguiente A0BB0 Salida X
Estados actual 00 01 10 A0BB0 A0BB0 A0BB0
Y1n
Y0n
Y1n+1
Y0n+1
Y1n+1
Y0n+1
Y1n+1
Y0n+1
0 0 0 1 1 0
A $0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0
B $500 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0
C $1.500 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1
D $1.000 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
El Reset no se incluye en el diagrama de estados ya que se puede implementar directamenteen cada Flip-Flop tipo D, permitiendo que cada vez que se presione este el sistema vuelva alestado A. Desarrollando los mapas de Karnaugh para X, D1y D0 se tiene:
X Y1Y0 A B D C
A0B
X = A0Y1+B0Y1Y0X = Y1(A0+B0Y0)
B0 0 0 0 1 1 1 1 0
00 0 0 0 0
01 0 0 1 0
11 --- --- --- ---
10 0 0 1 1
D1= A0Y1+B0Y1Y0+A0Y0Y1+A0B
D1 Y1Y0 A B D C
A0BB0Y1
D1= X+A0Y0Y1+A0BB0Y1D1= X+A0Y1(Y0+B0)
B0 0 0 0 1 1 1 1 0
00 0 0 1 1
01 0 1 0 1
11 --- --- --- ---
10 1 1 0 0
D0 Y1Y0 A B D C
A0B
B0 0 0 0 1 1 1 1 0
00 0 1 1 0
01 1 0 0 1
11 --- --- --- ---
10 0 1 0 0
D0= B0Y0+B0Y0+A0Y1D0= (B0+Y0)+A0Y1
De acuerdo a las ecuaciones obtenidas, realizamos el montaje del circuito lgico en elprograma de simulacin MAX+plus, como se muestra a continuacin:
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Realizando la simulacin del circuito con el editor de diagramas tiempo para diferentescircunstancias se tiene:
BB0 representa la entrada de $500. Cuando se ingresan cuatro monedas de estas seguidas,se obtiene la gaseosa, que es la salida X. Tambin se observa como la mquina pasa de unestado a otro, comenzando en A ($0,Y1Y0=00), pasando luego a B ($500,Y1Y0=01), despus
a C ($1000,Y1Y0=10), luego a D ($1500,Y1Y0=11) y luego, con la ltima moneda entrega lagaseosa y vuelve al estado A ($0,Y1Y0=00).
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A0representa la entrada de $1000. Cuando se ingresan dos monedas de estas seguidas, seobtiene la gaseosa, que es la salida X. Tambin se observa como la mquina pasa delestado A ($0,Y1Y0=00) al estado C ($1000,Y1Y0=10), y luego, con la ltima moneda entregala gaseosa y vuelve al estado A ($0,Y1Y0=00).
Combinando ambas monedas tambin se observa que la mquina funciona bien. Comienzaen el estado A ($0,Y1Y0=00), luego a B ($500,Y1Y0=01), despus a D ($1500,Y1Y0=11), y porltimo entrega la gaseosa y vuelve al estado A ($0,Y1Y0=00).
Tambin se prueba la mquina al llevarla a un conteo de $2500. La mquina pasa por losestados A ($0,Y1Y0=00), C ($1000,Y1Y0=10), D ($1500,Y1Y0=11) y luego, con la ltima de$1000, la mquina entrega la gaseosa y vuelve al estado A ($0,Y1Y0=00).
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Esta ltima simulacin prueba la eficacia del Reset. Se lleva un conteo de $1000 (estado C ),y despus se hace un Reset, donde se observa que la mquina vuelve al estado A. Luegosigue su funcionamiento normalmente.