ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES I

prof. Dr. César Augusto M. Marcon

prof. Dr. Edson Ifarraguirre Moreno

Exercícios deMáquinas de Estado

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Exercícios

1. Abaixo está apresentado um diagrama de estados hipotético. Faça uma descrição VHDL que tenha o mesmo comportamento. Utilize pacotes e tipos para descrever os estados como os nomes apresentados.

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Exercícios

2. Construir em VHDL um sistema que contabiliza o número de pessoas de uma sala. Mostrar também um diagrama de estados que represente o comportamento da máquina. Portas do sistema:– Portas de entrada:

• a – sensor de passagem, colocado na parte mais externa da porta;• b – sensor de passagem, colocado na parte mais interno da porta. Com a detecção

de a e depois b, é sabido que uma pessoa entrou na sala;• ck – define o sincronismo de operação, que deve ocorrer na borda de subida do

relógio;• Limite - vetor de 8 bits que contém o número máximo de pessoas aceita na sala.

Este deve ser carregado sempre que a porta de entrada lim for para ‘1’.• reset – sincronamente ao relógio, quando em ‘1’ faz com que as memórias da

sejam zeradas e que o valor limite passe a ser 16 (valor default).

– Portas de saída:• Cont – vetor de 8 bits que contem o número de pessoas que estão na sala;• Lamp – quando em ‘1’ informa que tem pessoas na sala e uma lâmpada deve ser

acesa;• ov - quando em ‘1’ indica que o limite de pessoas da sala já foi atingido.

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Exercícios

3. Construir em VHDL um sistema com o seguinte padrão de comunicação:– Portas de entrada:

• ck – define o sincronismo de operação, que deve ocorrer na borda de descida do relógio;• rst - independente do relógio, quando em ‘1’ faz com que as memórias da sejam zeradas;• entr - vetor de 8 bits que contém seqüências de dados representando um protocolo de

comunicação. O formato do pacote está descrito a seguir:

Onde:– Cabeçalho: campo com 0xFF, indicando que está iniciando um novo pacote de dados.

OBS.: Não é possível existir outro byte no pacote como o valor especial 0xFF.– Tamanho: é um campo que contém exatamente o número de dados do pacote.– Dado: é a carga útil transmitida pelo pacote.– Checksum: é um campo que contém o resultado da soma de todos os bytes de dados,

calculado antes do início da transmissão do pacote.– Portas de saída:

• rcb - quando em ‘1’ identificado o início da recepção de um pacote, permanecendo assim até a recepção campo checksum.

• ok - quando em ‘1’ indica que o pacote recebido não sofreu falha. Ou seja, o checksum equivale exatamente à soma de todos os bytes de dados do pacote.

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Exercícios

4. (FUNRIO/CEITEC – 2012 – 32) Uma máquina de estado finita, de 2 (dois) estados (A e B) e 3 (três) saídas (X, Y e Z), deverá ser construída de forma atender ao diagrama de transição de estados a seguir. Para tanto, serão utilizados 2 (dois) flip-flops tipo D, e um circuito de reset que garante que, ao serem ligados ambos os flip-flops estarão com suas saídas em nível baixo. Para que a máquina de estado funcione corretamente, as funções lógicas de entrada dos flip-flops, E1 e E2, deverão ser, respectivamente.