Reconstruction: NLT-module Digitale techniek Context: Disco
2 Context If humidity is > 8% or the temperature > 26 C a fan is blowing; If there are 3 persons inside the disco a red light switches on; If the noise level >..db the volume knob of the sound amplifier turn to the left. A disco light must be designed and build; 2
3 A pseudo random generator to steer the disco lights (linear feed back shift register) 3
4 Required sensors: Humidity sensor, Temperature sensor, Photogate Sound sensor Position of a volume regulator 4
5 Required actuators: Disco light Fan Volume regulator to prevent ear-damage 5
6 Ontwerpen van een eindige toestandsautomaat Flankgetriggerde D-flipflop Toestandsdiagram Toestandstabel/waarheidstabel Som van mintermen Vereenvoudigen van deze som Implementatie Demonstratie 6
7 Wat is een eindige toestandsautomaat? Een eindige toestandsautomaat of Finite-state machine is een model voor het gedrag voor een systeem, bestaande uit een eindig aantal toestanden, overgangen tussen die toestanden en acties. 7
8 Transition condition State diagram Transition (pijl) D = (close door) D = (open door) Q = (door is closed) Q = (door is open) State (cirkel) Q = {,} verzameling toestanden D = {,} invoeralfabet є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie 8
9 Finite state machines Moore Machine 9
Current state: D-flipflop edge
Level triggerered & Edge triggered -overgang opgaande klokflank -overgang neergaande klokflank
2 Truth table D-flipflop D klok Q current Q next Functie Load Reset Load Reset Load Set Load Set 2
3 State diagram & Truth table D-flipflop D n klok Q n Q n+ Functie Load Reset Load Reset Load Set Load Set Tabel 3
4 State diagram D-flipflop D n klok Q n Q n+ Functie Load Reset Load Reset Load Set Load Set 4
5 Voorbeeld: Verkeerslicht Noord-Zuid Stoplichten zijn gekoppeld Twee toestanden:. OW rood & NZ groen 2. OW groen & NZ rood Oost-West 5
6 NZ auto OW auto Verkeerslicht Q current Q next Toestand licht oost-west route = groen Geen auto, licht blijft rood Geen auto, licht blijft groen OW auto, licht wordt groen OW auto, licht blijft groen NZ auto, licht blijft rood NZ auto, licht wordt rood 2 auto s, licht wordt groen 2 auto s, licht wordt rood Next State function voor een stoplicht 6
7 State Diagram 7
8 Van State diagram tabel NZ auto OW auto Q current Q next Toestand licht oost-west route = groen Geen auto, licht blijft rood Geen auto, licht blijft groen OW auto, licht wordt groen OW auto, licht blijft groen NZ auto, licht blijft rood NZ auto, licht wordt rood 2 auto s, licht wordt groen 2 auto s, licht wordt rood Next State function voor een stoplicht 8
9 Tabel som van mintermen NZ auto OW auto Q current Q next Toestand licht oost-west route = groen Geen auto, licht blijft rood Geen auto, licht blijft groen OW auto, licht wordt groen OW auto, licht blijft groen NZ auto, licht blijft rood NZ auto, licht wordt rood 2 auto s, licht wordt groen 2 auto s, licht wordt rood Next State function voor een stoplicht Q next = NZ.OW.Q + + + 9
2 Som van mintermen Q next = f(nz,ow, Q current ) Q next = NZ.OW. Q + NZ.OW. Q + NZ.OW.Q + NZ.OW.Q. 2
2 Vereenvoudigen van deze som Q next = NZ.OW.Q + NZ.OW.Q + NZ.OW. Q + NZ. OW.Q. NZ.OW.Q + NZ.OW.Q = NZ.Q.(OW + OW) = NZ.Q. = NZ.Q. Distributieve wet A OR NOT(A) = Q AND = Q 2
22 Vereenvoudigen van deze som Q next = NZ.OW.Q + NZ.OW.Q + NZ.OW.Q + NZ.OW.Q. Q next = NZ.Q + OW. Q. 22
23 Van expressie naar schakeling Inverter Q next = (NZ.Q) + (OW.Q). 2-input AND-gate 2-input OR-gate 23
24 Implementatie Next State met poorten Q next = NZ.Q + OW. Q. 24
25 Eindige toestandsautomaat 25
26 Eindige toestandsautomaat Sensoren en actuatoren via CoachLbII+ 26
27 Tweede voorbeeld: Steering a servo-system 27
28 Synchrone seriële datatransmissie 28
29 Gewenste ontwikkeling: Nieuw systeembord Sensors Processing Actuators 29
3 A new System Board Design & test on the PC-screen Sensors (New)Actuators USB Design & test on the PC-screen System Board II 3
3 A new System Board Compile & Load to a FPGA Sensors (New) Actuators USB Processing in a FPGA System Board II 3
32 SIM-PL is gemaakt door Wouter Koolen-Wijkstra Wouter heeft vorige week zijn Master of Logic behaald en promoveert In februari 2 bij het Centrum voor Wiskunde en Informatica. 32
33 Website:www.science.uva.nl/amstel/SIM-PL/ Software Componenten Tutorial Onderwijsmateriaal Mail to:.bruidegom@uva.nl 33
34 Vragen? 34