TD5

Cette séance de TD est préparatoire au TP 6 qui sera à réaliser sans directive .

Vous allez construire un détecteur de séquence synchrone. Ce système permet de détecter une séquence entrée par l’usager à l’aide de trois boutons poussoir.

• Les boutons doivent être activés à tour de rôle dans le bon ordre pour générer la bonne séquence.

• Lorsque le système détermine que la bonne séquence a été entrée, il ouvre la porte et il active une diode électroluminescente (Led open).

• Les boutons doivent être activés dans l’ordre suivant pour générer la bonne séquence : BTN0, BTN1, BTN2.

• Un quatrième bouton BTN3 sert comme Reset(RAZ) asynchrone de votre système. En cas de reset la saisie du code reprend au début à tout moment du processus. Son effet matériel est un reset asynchrone sur les bascules D du registre d'état.

• En cas de faux code saisi une seconde LED s'allume et il faudra alors faire un RESET pour reprendre la saisie et éteindre cette LEDerror . La sortie associée à cette led sera nommée ERROR

• A la différence des TP où il faudra réaliser un circuit spécial, on considère ici que les boutons, lorsqu’ils sont appuyés produisent une impulsion qui dure un cycle d’horloge.

• Un signal OPEN en sortie permet d'ouvrir la port quand il vaut 1 et allume la led open. Pour que l'automate revienne ensuite dans l'état initial pressez un des boutons ou le RESET.

L’utilisation d’une FSM est tout indiquée pour détecter une séquence d’évènements.

1. Dessinez l'automate synchrone de cette FSM. Pour chaque état précisez les transitions qui en partent vers d’autres états et la valeur produite sur les sorties OPEN et ERROR.

2. Proposez une codification binaire pour ses états

On peut observer qu’une FSM est composée

• d’un circuit combinatoire IFL (input forming logic) ou next_state pour traiter les entrées et générer les états suivants,

• d’un registre d’état ou state pour maintenir la valeur de l’état courant pendant toute la durée d’une période d’horloge et

• d’un circuit combinatoire OFL (output forming logic) ou sortie pour activer les sorties de la FSM

3 Réalisez le registre d’état state avec des bascules, choisissez les bonnes bascules!

4 Pour chaque état du registre donnez la table de transition next_state en fonction des boutons.

5 Pour chaque état du registre donnez la table de vérité des sorties OPEN et ERROR

6 Préparez les circuits OFL et IFL en identifiant les fonctions logiques nécessaires pour chaque sortie. On peut utiliser Karnaugh mais le nombre d'entrées devient important( 6 entrées et 3 sorties) . On peut aussi retrouver une certaine logique dans la table de transition qui permet d'en extraire les fonctions logiques intuitivement. Je présenterai cette approche dans la correction. Je vous laisse utiliser les outils pour Karnaugh avec 64 cases;-)

Partie préparatoire au TP

1 On décide de changer le code reconnu en BTN2 BTN0 BTN1, quelle partie faut-il changer dans le système?

2 Il n'est pas possible de changer le code d'ouverture qui est en dur dans le circuit Imaginez un système qui permette de spécifier le code à reconnaitre pour les boutons…