UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURE+TI o7y9yp
FACULTATEA DE AUTOMATICA +I CALCULATOARE

AUTOMAT DE SCHIMBAT MONEDE

 

CUPRINS:

Cuprins pag. 2
Textul problemei pag. 3
Arhitectura
Schema logica
Implementarea

ENUN|UL PROBLEMEI:

Sa se proiecteze dispozitivul de comanda pentru schimbul unei monede de 100 de lei in doua monede de 50 de lei. Se va \ine cond de posibilitatea inexisten\ei monedelor de 50 de lei in automat.

Arhitectura automatului

Proiectarea automatului s-a realizat cu urmatoarele stari:
? starea 0, starea de start, cind in automat s-a introdus de 100 lei
? starea 1, verifica daca exista o moneda de 50 de lei
? starea 2, eliberarea par\iala a monedei de 50 de lei ( moneda va pica pe trapa t2)
? starea 3, se verifica daca exista inca o moneda de 50 de lei
? starea 4, daca exista doar o moneda, sau nu exista nici una, se elibereaza moneda de 100 de lei introdusa prin trapa t3
? starea 5, apare un semnal care spune ca nu mai sint monede de 50 de lei
? starea 6, se da drumul monedei de 100 de lei in automat (trapa t4)
? starea 7, se elibereaza prima moneda de 50 de lei (trapa t2)
? starea 8, a doua moneda ia locul primei, pregatind-o de a fi eliberata (trapa t1)
? starea 9, a doua moneda este eliberata (trapa t2)

Aceste 10 stari sint suficiente pentru a caracteriza automatul de schimbat monede.

Implementarea

Implementarea automatului se realizeaza prin intermediul unui microprogramat.

Acest microprogramat are struct din figura, in care:
? RSC este registrul starii curente =i este format din =ase bistabili de tip D
? Starea urmatoare care este in func\ie de valoarea condi\iei de selectare NAT (next address true) sau NAF (next address false)
? selector de condi\ii (CS)
? comenzi (OUT)
? MUX 8:1
? MUX 2:1
NAT NAF CS OUT

RSC

4
4
3
5

4xMUX 2:1 exista 100
C1
C2
C3
C4
0
1
2

3
4

MUX
8:1

Dimensionarea microprogramatului. n=log2S?4; unde S?10 reprezinta numarul de stari

k?log2C?3; unde C?5 reprezinta numarul de condi\ii

t?5; comenzile microprogramatului

Calculul valorilor ce se pun in memoria ROM a microprogramatului
Acest tabel arata cum se pun valorile in memoria ROM
Adresa NAT NAF CS Elib. part. 50lei Elib.
50lei Elib. 100lei Accept 100lei Aprinde bec
0 1 0 0 0 0 0 0 0
1 2 4 1 0 0 0 0 0
2 3 2 2 1 0 0 0 0
3 6 4 1 0 0 0 0 0
4 5 4 3 0 0 1 0 0
5 5 5 x 0 0 0 0 1
6 7 6 4 0 0 0 1 0
7 8 7 2 0 1 0 0 0
8 9 8 1 1 0 0 0 0
9 0 9 2 0 1 0 0 0
Sn memoria ROM nu pot fi implementate valorile de mai sus, pentru ca automatul lucreaza in binar. Astfel, in tabelul de mai jos avem forma implementabila a automatului, care este tot cel de sus cu men\iunea ca informa\ia este scrisa in cod binar. NAT-NAF sint reprezentate pe 4 bi\i, iar CS pe trei bi\i, a=a cum reiese din desenul automatului.
Adresa NAT NAF CS Elib. part. 50lei Elib.
50lei Elib. 100lei Accept 100lei Aprinde bec
0 0001 0000 000 0 0 0 0 0
1 0010 0100 001 0 0 0 0 0
2 0011 0010 010 1 0 0 0 0
3 0110 0100 001 0 0 0 0 0
4 0101 0100 011 0 0 1 0 0
5 0101 0101 x 0 0 0 0 1
6 0111 0110 100 0 0 0 1 0
7 1000 0111 010 0 1 0 0 0
8 1001 1000 001 1 0 0 0 0
9 0000 1001 010 0 1 0 0 0

Calculul timpului de lucru (aflarea frecven\ei maxime de func\ionare):
TPD (clk/out)?TACC? TP I/0 2:1 ?Tprestab 3ns?Tclk
TPD (clk/out)?TPs/o(8:1)?TP s/o(2:1)? Tprestab 3ns?Tclk rezulta ca Tclk?84 ns corespunzind frecven\ei f ?1/84?11,9 MHz

Descrierea componentelor
OUT

I0:7
MUX 8:1 SN74HC151
____
OUT
__
EN ts/o?32ns ti/o?24ns

I0

I1
MUX 2:1 SN74HC157 ts/o?30ns
__
EN

ti/o?32ns

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5
D0:5
Reg. 174 tp?12ns
CLK
RST ti/o?20ns tp stab?3ns tpres?12ns
(transfer)