Morris Mano Ejercicios

Circuitos Digitales 2 Máquinas De Estado Ejercicio (Morris Mano) Esteban Florido Vega

6.16. El enlace USB (Universal Serial Bus) requiere un circuito que rodu!ca la secuencia """""""#$ Debe dise%ar un circuito secuencial s&ncrono que co'ience roduciendo esta secuencia ara la entrada E#$ Una ve! que se co'ience la secuencia se debe co'letar$ Si E# durante la lti'a salida de la secuencia* se reite la secuencia$ Si no* si E si E "* "* la salida er'anece constante a #$

a) Dibuje Dibuje El Diagrama Diagrama De Estados Estados De Moore Moore Para El Circui Circuito. to.

Figura1. Maquina De Estados Para Para El Ejercicio Ejercicio 6.16


b) Encuentre la tabla de estados y realice una asignación de estados. ENTRADAS ESTADO PRESENTE S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8

SALIDAS

E 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

S 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1

ESTADO FUTURO S1 S2 S3 S3 S4 S4 S5 S5 S6 S6 S7 S7 S8 S8 S1 S1

+abla # Descrici,n del diagra'a de estados ara la secuencia ("""""""#)$

Circuitos Digitales 2 Máquinas De Estado Ejercicio (Morris Mano) Esteban Florido Vega La entrada abilitadora se describe como E !enable) y " !salida) ser# la $ariable que me generara la secuencia.

c) Dise%e el circuito usando &li'(&lo' D y las 'uertas lógicas necesarias.

•

-nicial'ente reali!a'os una tabla de transici,n ara los .li/.los tio D ENTRADAS

SALIDAS

ESTADO PRESENTE (S1)

Q2 0

Q1 0

Q0 0

(S2)

0

0

1

(S3)

0

1

0

(S4)

0

1

1

(S5)

1

0

0

(S6)

1

0

1

(S7)

1

1

0

(S8)

1

1

1

E 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

S 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1

ESTADO FUTUR0 D2 D1 (S1) 0 0 (S2) 0 0 (S3) 0 1 (S3) 0 1 (S4) 0 1 (S4) 0 1 (S5) 1 0 (S5) 1 0 (S6) 1 0 (S6) 1 0 (S7) 1 1 (S7) 1 1 (S8) 1 1 (S8) 1 1 (S1) 0 0 (S1) 0 0

abla.*. Descri'ción de entradas y salidas 'ara los &li'(&lo' ti'o D

D0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0


•

+ora 'rocedemos a reali,ar la res'ecti$a reducción 'or el m-todo de ma'as de arnaug.

E Q2

Reducción para S "" "# ##

#"

Q1 q0 00 01 11 10

# " " "

" " " "

" " " "

" # # "

"/ 020130*E2 0010*

E Q2 Q1 Q0 00 01 11 10

Reducción para D0 "" "# ##

" # # #

" " " "

" " " "

#"

# # # #

D0 = Q0´Q1´Q2 +Q0´E´ + Q0´Q1

E Q2 Q1 Q0 00 01 11 10

•

Reducción para D1 "" "# ## #" Reducción para D2 E Q2 "" "# ##

0 1 0 1 Q1 Q0 0 1 0 1 0 0 1 00 0 1 0 1 1 1 0 01 0 1 0 1 1 1 0 11 D1=Q0´Q1 +Q0'q1 0 0 1 10 D2=Q1´Q2 +Q0´Q2+Q0q1q2´

#"

0 1 1 0

Posteriormente 'rocedemos a reali,ar la im'lementación en un so&t4are que nos 'ermita acer la re'resentación de nuestras m#quinas de estados.!05+5")


6-17. Repita el Prole!a 6"16 para la #e$%e&$ia '01111110

%e #e %tili*a e& %& +eter!i&a+o proto$olo +e $o!%&i$a$io&e# +e re+,

a) Dibuje El Diagrama De Estados De Moore Para El Circuito.

Figura*. M#quina De Estados Para El Ejercicio 6.17


b) Encuentre la tabla de estados y realice una asignación de estados.

ENTRADAS ESTADO PRESENTE S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8

E " # " # " # " # " # " # " # " #

S # " # # # # # # # # # # # # " "

+abla 0 Descrici,n del diagra'a de estados

SALIDAS ES+1D FU+U3 S# S2 S0 S0 S4 S4 S5 S5 S6 S6 S7 S7 S8 S8 S# S# ara la secuencia$


La entrada abilitadora se describe como E !enable) y " !salida) ser# la $ariable que me generara la secuencia.

c) Dise%e el circuito usando &li'(&lo' D y las 'uertas lógicas necesarias.

ENTRADAS

SALIDAS

ESTADO FUTUR0 D2 D1 (S1) 0 0 (S2) 0 0 (S3) 0 1 (S3) 0 1 (S4) 0 1 (S4) 0 1 (S5) 1 0 (S5) 1 0 (S6) 1 0 (S6) 1 0 (S7) 1 1 (S7) 1 1 (S8) 1 1 (S8) 1 1 (S1) 0 0 (S1) 0 0

ESTADO PRESENTE (S1)

Q2 0

Q1 0

Q0 0

(S2)

0

0

1

(S3)

0

1

0

(S4)

0

1

1

(S5)

1

0

0

(S6)

1

0

1

(S7)

1

1

0

(S8)

1

1

1

E 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

S 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

D0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0

abla.8. Descri'ción de entradas y salidas 'ara los &li'(&lo' ti'o D

•

+ora 'rocedemos a reali,ar la res'ecti$a reducción 'or el m-todo de ma'as de arnaug. Reducción para S E Q2 Q1 Q0 00 01 11 10

""

"#

##

#"

1 1 1 0

1 1 1 1

1 0 0 1

1 1 1 1

E Q2 Q1 Q0 00 01 11 10

E Q2 Q1 Q0 00 01 11 10

Reducción para D0 "# ## #" "" Reducción para D2 E Q2 "" "# ## #" 1 0 0 0 1 1 0 0 Q1 Q0 1 1 0 0 0 0 00 1 0 1 1 0 0 1 1 01 0 1 D0 = Q0´Q1´Q2 +Q0´E + Q0´Q1 1 1 0 1 11 Reducción para D1 0 0 10 1 0 Po • "# ## #" D2=Q1´Q2 +Q0´Q2+Q0Q1Q2´ s teriormente "" 'rocedemos a reali,ar la im'lementación en un so&t4are 0 1 0 1 que nos 'ermita acer la 0 1 0 1 re'resentación de nuestras 0 1 0 1 m#quinas de estados. 0 1 0 1 !05+5") D =Q0´Q1 +Q0Q1´ 1

618. 9a secuencia del roble'a 6/#7 es un .lag e'leado en las co'unicaciones de red : reresenta el rinciio de un 'ensaje$ Este .lag ;a de ser nico$ : S$ Cuando aarece el quinto # en =* se inserta un " en la secuencia de salida que aarece en > al tie'o que la salida S# indica que el circuito de inserci,n de ceros está .uncionando : que el circuito de entrada debe detenerse* no generando una nueva entrada durante un ciclo de reloj$ Esto es necesario uesto que la inserci,n de " en la secuencia de salida la ;ace ser 'ás larga que la secuencia de entrada sin la arada$ Se ilustra la inserci,n de ceros 'ediante las siguientes secuencias de eje'lo? Secuencia en 9 sin arada? Secuencia en 9 con las aradas? Secuencia en : ? Secuencia en " ?

"#####""#######""""#"####"#"# "######""########""""#"####"#"# "#####"""#####"##""""#"####"#"# """"""#"""""""#""""""""""""""""

a) Encuentre el diagrama de estados 'ara el circuito.

Figura.;. Diagrama De
1 continuaci,n ;are'os la reresentaci,n or 'edio de el diagra'a de estado ara el sub bloque detector de secuencia del ejercicio 6#8$

Figura8. M#quina De Estados Para El Ejercicio 6.1=

(b) Encuentre la tabla de estados ara el circuito : realice una asignaci,n de estados$ (c) Encuentre una i'le'entaci,n del circuito usando .li/.lo D : uertas l,gicas$

REFERENCIAS -1./, /orri# /a&o (2005) F%&+a!e&to# +e +i#eo li$o  +e $o!p%ta+ora#, Pear#o& Pre&ti$e all -2.Pe+ro&i , A, (2008), Digital Electonics and Design with VHDL. /ora& a%!a&&, -3. ttp9::per#o&ale#,%&i$a&,e#:!a&*a&o!:Pla&a&ti%o:EDiital;:RE<<4,p+

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