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Diseno de Maquinas de Estado.Departamento de Ingenierıa Electrica, Electronica y Computacion

Universidad Nacional De Colombia - Sede ManizalesProfesor(a): Nubia Liliana Montes Castrillon

Monitor: Yeison Hoyos RengifoCristian Alexander Rodriguez Naranjo 212550

Juan Esteban Guarin Posada 212026William Andres Munoz Alvear 212042

Enero de 2014

Resumen—Se propone realizar el diseno de un motorpor medio de Maquina de estado Mealy.

Index Terms—Maquinas de estado, estados finitos,Maquina de Mealy, Maquina de Moore.

I. OBJETIVOS

Reforzar nuestros conocimientos ya aprendidos enclases anteriores.Analizar el funcionamiento del circuito propuesto.Comprender la utilidad de las maquinas de estadosfinitos para resolver un problema especıfico.Identificar las utilidades y diferencias entre maqui-nas Mealy y Moore.

II. MATERIALES

Simulador de circuitos digitales.

III. INTRODUCCION

Hoy en dıa los procesos se basan en el mundo digital,es imperativo conocer un minimo nivel de estos.Esto requiere adquirir los conocimentos teoricos parael analisis y diseno de los sistemas digitales paraluego poder llevarlos a la practica. En esa opurtinidadpresentaremos una aplicacion de las maquinas de estado.

IV. MARCO TEORICO

IV-A. Flip flop.Siendo los Flip-Flop las unidades basicas de todos

los sistemas secuenciales, existen cuatro tipos: el RS, elJK, el T y el D. Y los ultimos tres se implementan delprimero pudiendose con posterioridad con cualquierade los resultados confeccionar quienquiera de losrestantes. Todos pueden ser de dos tipos, a saber:Flip-Flop activado por nivel (FF-AN) o bien Flip-Flopmaestro-esclavo (FF-ME). El primero recibe su nombre

por actuar meramente con los ”niveles”de amplitud 0-1,en cambio el segundo son dos FF-AN combinados de talmanera que uno ”hace caso.al otro. Un circuito flip-floppuede mantener un estado binario indefinidamente(Siempre y cuando se le este suministrando potencia alcircuito) hasta que se cambie por una senal de entradapara cambiar estados. La principal diferencia entrevarios tipos de flip-flops es el numero de entradas queposeen y la manera en la cual las entradas afecten elestado binario.

Figura 1. Tabla transicion de estados Flip-Flop JK

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Figura 2. Tabla transicion de estados Flip-Flop D

IV-B. Maquina de estados finitos Mealy.

Figura 3. Maquina de estados finitos Mealy.

IV-C. Maquina de estados finitos Moore.

Figura 4. Maquina de estados finitos Moore.

V. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Se tien un motor DC y se requieren los siguientescomportamientos:

En estado inicial o de reposo, el motor debe estardetenido en la posicion en la que el sensor([a] enel esquema) detecta la posicion de reposo (como seobserva en la figura 5).cuando se pulse ’Marcha’, el motor dara dos vueltascompletas y debe detenerse en la posicion de reposoinicial.Si al completar las dos vueltas, el pulsador marchaesta pulsado por cualquier causa, no se comen-zara un ciclo nuevo hasta que deje de estarlo.Durante el recorrido, si se pulsa ’Marcha’, el motorseguira rotando hasta alcanzar el final de las dosvuetas.El sensor y el pulsador ’Marcha’, proporcionanun ((1)) cuando estan activados. La velocidad delvolante y del motor es lenta, el ciclo de 2 vueltases lento.

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Figura 5. Ilustracion del problema.

VI. PROCEDIMIENTO

Para este ejercicio lo primero que se hizo fuedeterminar la cantidad de entradas, definiendo losestados y condiciones que nos exige el problema. Yadefinidos estos datos se llevan a una super tabla detransicion y con ayuda de las maquinas de estados deMore y mapas de Karnaugh se podran definir las salidasque sera lo que nos importe para la elaboracion de lasimulacion. Por lo ultimo sa realiza la simulacion enproteus para comprobar si el proceso anterior estuvobien.

DETERMINACION DE LAS ENTRADAS

D2 = (Set ∗Q1) + (Q1 ∗Q0) + (Q0 ∗Q2 ∗ Set)+

+(Set ∗Q2 ∗Q1)

D1 = (Q2 ∗Q1) + (Q2 ∗ p) + (Q2 ∗ Set)+

(Set ∗Q1 ∗Q0) + (Set ∗Q1 ∗Q0)

D0 = (Set∗P ∗Q2)+(Q2∗Set∗Q0)+(Set∗Q2∗Q1)+

+(Q1 ∗Q2 ∗ Set ∗ P )

M = (Q0 +Q2) + (Q0 ∗Q1 ∗Q2) + (Q1 ∗Q2)

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TABLA DE VERDAD

MAQUINA DE ESTADOS

P/SetSi P es 1 y Set 0 se pasa al siguiente estado; y si Set

es 1 y P es cero regresa al estado de reposo que es 00.

VII. CUESTINARIO

1. Enuemere 3 diferencias entre maquina de mealy ymoore.

Las salidas solo dependen del estado actual(Moore).Por lo regular tienen menos numeros de esta-dos (Mealy).Las salidas se encuentran dentro del estado(Moore.)

2. ¿Cual es la ventaja de unas un flip-flop tipo D?

Sencillez con que puede disenarce en la logicacon solo inspeccionar el diagrama de estados.No son necesarias las tablas de estados si seusan este tipo de flip-flops, el diseno requie-re menos esfuerzo, y la sencillez operativaes mayor, ademas de que podria reducirceel numero total de compuertas, pues no senecesita un decodificador.

3. ¿Muestre la manera de obtener una maquina mealya partir de un esquema de maquina moore?

VIII. CONCLUSIONES

Complementamos y reforzamos nuestros conoci-mientos ya adquiridos.La aplicacion de los circuitos secuenciales tienemuchas aplicaciones en muchos elementos quea diario usamos como por ejemplo los electro-domesticos.

REFERENCIAS

[1] http://www.apuntesdeelectronica.com/

[2] http://meteo.ieec.uned.es/wwwUsumeteog/compcombdecodificadores.html.