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Sistemas Digitais 1 Universidade Federal de Minas Gerais Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Engenharia SISTEMAS DIGITAIS Trabalho de Sistemas Digitais – Teoria Projeto e Simulação de Circuitos Digitais com Quartus II (esquemáticos). Aluno: Vítor Vaz Moreira : Matrícula: 2012017139 Aluno: Mateus Pongelupe : Matrícula: 2012016825 Aluno: Sérgio Bicalho : Matrícula: 2012017074 2013/01 Turma B 02 de julho de 2013 Sistemas Digitais 2 Universidade Federal de Minas Gerais Introdução Este documento apresenta o projeto da lógica digital de um sistema que destranca a porta de um cofre. A porta abre apenas quando todos os três indivíduos que tem a senha estiverem presentes na antessala do mesmo e apertarem três botões na ordem correta. Para tanto, todos deveram estar portando um transponder específico fornecido pelo fabricante do cofre. Assim que cada um aperta seu botão, o respectivo transponder transmite por rádio em uma frequência específica um código criptografado, que na realidade é formado por uma senha de dois dígitos, sendo um uma letra (de tamanho N) e o outro um número (de tamanho M). A figura abaixo ilustra basicamente a lógica básica do projeto: Sistemas Digitais 3 Universidade Federal de Minas Gerais Descrição do Projeto: M e N: Os valores (em bits) de N e M (respectivamente a letra e o número da senha do transponder) usados foram 5 e 4. Os números variam de 0 (em binário 0000) até 9 (em binário 1001), portanto são necessários 4 bits para discernir entre todos os números desse sequência que podem ser implementados. Para as letras, como usamos ASCII, usamos 8 bits, mas para o identificador só são avaliados os últimos 5 bits, porque não há diferenciação entre maiúsculas e minúsculas (identificado nos primeiros 3 bits da letra), e só com esses bits é possível identificar todas as letras do alfabeto. Diagrama de captura da Máquina de Estados Finitos (estados, transições, entradas e saídas). Codificação dos estados, tabelas verdades e equações necessárias ao projeto da FSM Figure 1: Transição de Estados Sistemas Digitais 4 Universidade Federal de Minas Gerais Figure 2: Codificação de Estados Entradas Saídas Xa Xb Xc Temp S2 S1 S0 Z1 Z2 Z3 ES2 ES1 ES0 A X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 X 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 Sistemas Digitais 5 Universidade Federal de Minas Gerais Xa Xb Xc Temp S2 S1 S0 Z1 Z2 Z3 ES2 ES1 ES0 A 1 0 0 X 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 X 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 X 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 X 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 X 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 X 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 X 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 X 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 X 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 X 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 X X X 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 X X X 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 X X Sistemas Digitais 6 Universidade Federal de Minas Gerais Dispositivo (chip) escolhido com justificativa que relacione a capacidade do chip à quantidade de macrocélulas (ou recursos internos equivalentes) demandadas por seu projeto. Documentação esquemática do projeto lógico no Quartus II Figure 3: Diagrama de Blocos Figure 4: Blocos Identificador Sistemas Digitais 7 Universidade Federal de Minas Gerais Figure 5: Blocos Transponder Simulação Figure 6: Simulação dos Blocos Transponder Figure 7: Simulação dos blocos Identificador Sistemas Digitais 8 Universidade Federal de Minas Gerais Figure 8: Simulação do projeto, em caso de sucesso e em caso de falha
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