Maquina Secuencia y compuertas logicas computacionales

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

[email protected]

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.

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