Detector de Alarma

Diseñar un sistema de alarma a partir de la información suministrada por un sistema de detección de temperatura que proporciona cuatro niveles (temperatura muy baja, baja, alta y muy alta) codificados en binario (00, 01, 10, 11). 11). La señal de alarma debe activarse cuando se detecta el nivel de temperatura muy alta (entradas 11), o si se detecta el nivel de temperatura alta (entradas 10) durante dos ciclos seguidos de reloj y debe desaparecer cuando se detecta el nivel de temperatura muy baja (entradas 00), o si se detecta el nivel de temperatura baja (entradas 01) durante dos ciclos de reloj consecutivos. El circuito debe ser diseñado siguiendo el esquema de un autómata de Moore. Solución: 1) Diagrama de estados. Este es el diagrama de estados que yo obtendría. El significado de los estados es el siguiente: Estado S0: S0: Estado inicial no hay alarma. Se sale de este estado por que la temper temperatu atura ra sea sea muy alta alta (va al al S2) o porque la temperatura sea alta (va al S1). Estado S1: S1: No hay alarma, pero se ha producido la señal de temperatura alta. Si se vuelve a repetir en el siguiente ciclo o se produce la de temperatura muy alta pasamos al S2. En cualquier otro caso vuelve al S0

S1 S1 - S2 S2

X

X

S3

X

X S0 - S3

S0

S1

S2

4) Codificación de estados Seguimos el método de mínimo cambio de bits. Una posible codificación que minimiza este valor es la que aparece en la siguiente tabla. Esta Estado do Códi Código go S0

00

S1

01

S2

10

S3

11

5) Tabla de estados siguientes y salida codificada

Estado Actual

Estado Siguiente

Salida

7) Ecuaciones de excitación de los biestables simplificadas Los siguientes mapas de Karnaugh nos permiten obtener las ecuaciones de excitación. Tendremos un total de tres ecuaciones. Dos para las entradas de los dos biestables y una para la salida.

 D1= XY  Q0 X  Q1 X Q1 Q0 Y 

D 0 =Q1 Q 0 X Y Q1 Q 0 X Y 

8) Circuito Circuito general en el que la señal de Clr es la señal de inicialización del circuito.

Circuito combinacional tanto para la salida como para la entrada de los biestables. El circuito se ha implementado con puertas NAND. La salida Z coincide con la variable de estado Q1.

9) Verificación – Simulación

 Figura 1: Cronograma de funcionamiento del circuito. circuito. No están todas las posibles secuencias de transiciones, pero sí se reflejan reflejan las más  significativas.