SD 17 - Fluxogramas v2 - Autenticação 17... · Veja-se o fluxograma completo no próximo slide...

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Mário Serafim Nunes Guilherme Silva Arroz

Fluxogramas


  Fluxogramas: motivação e conceitos base   Uso dos fluxogramas para especificar um

circuito.

Nesta aula foram usados slides concebidos pelo Prof. Carlos Serro e alterados para esta aula

2010/2011

Sistemas Digitais - Taguspark

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Mário Serafim Nunes Guilherme Silva Arroz Dezembro de 2005

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  Em vez de diagramas de estado ou de tabelas de estados/saídas, existe uma forma alternativa de representação das máquinas sequenciais, mais compacta, que utiliza fluxogramas

  Os fluxogramas contêm, para cada estado, apenas a informação que lhe é relevante   Importante quando o número de entradas/saídas é

elevado


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  Num fluxograma, em cada estado actual apenas se indicam   as saídas activas nesse estado (que dependem ou não

dos valores nas entradas – Mealy ou Moore)   as transições relevantes para os estados seguintes,

para as entradas com significado nesse estado   em vez de se indicarem todas as transições, como nos

diagramas/tabelas de estados

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  Num fluxograma   cada estado é representado por um rectângulo   as entradas vêm em losangos (decisões)   as saídas de Moore activas vêm indicadas nos

rectângulos (estados)   as saídas de Mealy activas vêm indicadas em

símbolos próprios, constituídos por rectângulos com extremidades arredondadas


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  Vamos considerar a geração do fluxograma de uma máquina que controla os acessos a uma estrada de montanha estreita, que só deixa passar um carro de cada vez

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  Existem   duas cancelas nos dois extremos do troço estreito

(saídas C1 e C2)   seis detectores da presença (entradas D1 a D6)   dois semáforos (saídas S1 e S2)


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  Admite-se que   os detectores (entradas) vêm a 1 quando forem

pisados   as cancelas (saídas) são abertas quando se gera um

nível 1   os semáforos (saídas) ficam a verde quando se gera

um nível 1 e a vermelho com um nível 0.

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  As cancelas estão normalmente fechadas, e os semáforos S1 e S2 normalmente em vermelho

  Normalmente quer dizer quando não há passagem de viaturas


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  Quando surge uma viatura, por exemplo do lado esquerdo, pisa o detector D1

  Se não houver nenhum carro a deslocar-se no troço estreito, o semáforo S1 passa a verde, a cancela C1 abre, e a viatura entra

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  Logo que passa no detector D2, essa barreira é fechada, o semáforo volta a vermelho e a situação fica estável neste estado até a viatura sair da estrada


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  Quando a viatura chega ao detector D3, a cancela C2 abre e permanece aberta até a viatura pisar o detector D4

  Então, a cancela fecha

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  Se entretanto chegar uma viatura a qualquer dos lados, espera que a primeira saia e só então se inicia de novo o processo no mesmo sentido ou no sentido inverso, conforme o sentido de chegada da viatura


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  No caso de chegarem duas viaturas ao mesmo tempo, dá-se prioridade ao sentido da esquerda para a direita   Esta hipótese simplifica o fluxograma, mas pode ser

alterada (prioridades alternadas)

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  Um diagrama de estados para esta máquina teria 64 transições a partir de cada estado porque há 6 entradas (os detectores)

  Por isso, um fluxograma é mais interessante, uma vez que em cada estado se vai ter em conta apenas a ou as entradas relevantes para a evolução a partir desse estado


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  Vamos desenhar o fluxograma de uma máquina de Moore

  Mais tarde desenharemos o fluxograma de uma máquina de Mealy

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  Consideremos um estado inicial, E0, em que a máquina espera que apareça uma viatura

  Neste estado há 3 hipóteses   Não surge qualquer viatura, e ficamos em E0   surge uma viatura em D1 e inicia-se o processo de

atravessamento da esquerda para a direita   surge uma viatura em D5 e inicia-se o processo

oposto


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  No estado E0 espera-se por um dos detectores, com prioridade para D1

  No estado E1 abre-se a cancela C1 e coloca-se o semáforo S1 a verde

  No estado E5 faz-se o mesmo para o outro lado

Atravessamento da esq. para a dir. Atravessamento da dir. para a esq.

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  Notar como no estado E0 as saídas (cancelas e semáforos) estão inactivos   Cancelas em baixo e

semáforos a vermelho

  Notar o comentário opcional (Espera) em E0



  Nos estados E1 e E5 a outra cancela está em baixo, e o outro semáforo está vermelho (em ambos os casos, saídas inactivas)

  Notar como, em cada estado, apenas se indicam as saídas activas

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  Veja-se o fluxograma completo no próximo slide



  No estado E1 espera-se que a viatura pise D2

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  No estado E2 a viatura já entrou na estrada de montanha, as cancelas estão fechadas e os semáforos estão vermelhos



  Não se sai deste estado enquanto a viatura estiver no troço estreito   Ou seja, enquanto não pisar

D3

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  No estado E3 a viatura ainda está no troço de montanha mas já pisou o sensor D3

  A cancela C2 abre   Ficamos em E3 enquanto a

viatura não pisar D4



  No estado E4 espera-se que a viatura deixe de pisar D4

  Enquanto estiver a pisar D4, não se passa ao estado seguinte

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  Entre o instante em que se entra em E4, com a viatura a começar a pisar D4, e o instante em que se sai de E4, quando deixa de pisar D4, decorrem alguns segundos   São muitos ciclos de relógio



  Ex: com um relógio de frequência 1 MHz (nem sequer é muito elevada), num segundo dão-se 106 voltas ao estado E4   1 µs para cada volta

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  Este fluxograma é de uma máquina de Moore

  As saídas dependem, em cada ciclo de relógio, apenas dos estados


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  Vejamos agora o fluxograma de Mealy para o mesmo problema, mas com uma pequena alteração   no estado E1, o semáforo S1 fica activo (verde)

apenas até o veículo abandonar o detector D1   logo que isso acontece, o sinal volta a vermelho para

impedir que um segundo veículo possa seguir o primeiro

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  Neste caso a saída S1 depende não só do estado E1 como da entrada D1 (saída de Mealy)

  Outro tanto se passa no estado E5 com a saída S2 e a entrada D5


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  Símbolo de uma saída de Mealy

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  Contraste entre uma saída de Mealy e uma saída de Moore num fluxograma

Estas são saídas do Estado A



  Fluxograma de Mealy para a máquina que controla os acessos ao troço de montanha.

  No próximo slide a parte em que houve mudança maior.

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  Livro recomendado, Capítulo 7   Existem muitos livros com capítulos sobre o

assunto.   A Internet é, como de costume, uma fonte que,

explorada com espírito crítico, tem muito para dar.

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