Soluzione 2008-07-15

Problema 1
In uno stabilimento industriale, l’instradamento dei 1000 veicoli aziendali nell’area adibita al parcheggio
è operato in base al valore numerico N che contraddistingue la targa di ciascun veicolo (000 ≤ N ≤ 999).
In particolare, un veicolo deve essere instradato nella “zona 0” se il corrispondente numero della targa
non comprende alcun “3”, nella “zona 1” se esso comprende un solo “3”, nella “zona 2” se esso comprende
due “3”, nella “zona 3”, infine, se esso è costituito da tre “3”.
Un sistema sequenziale sincrono, caratterizzato da due segnali di ingresso sincroni (I1, I2) e da quattro
segnali di uscita (O0, O1, O2, O3), ha il compito di contare il numero di “3” che contraddistinguono la targa
di ogni veicolo in attesa all’ingresso del parcheggio, onde provvedere conseguentemente ad abilitare il
meccanismo di accesso alla relativa zona di pertinenza. Un apposito dispositivo esterno fornisce
serialmente in ingresso al sistema, attraverso il segnale I2, i bit rappresentativi delle tre cifre decimali
di ciascuna targa, individualmente rappresentate secondo il codice BCD e ciascuna trasferita a partire
dal bit più significativo. Il segnale I1, anch’esso gestito dal dispositivo esterno ed attivo (valore logico 1)
per dodici intervalli di clock, identifica la fase di presentazione in ingresso al sistema del valore
numerico di ciascuna targa. Al termine di tale fase, e più precisamente in corrispondenza dell'intervallo
di clock immediatamente successivo a quello di ricezione dell'ultimo bit rappresentativo del valore
numerico di una targa, il sistema deve provvedere ad attivare (livello logico 1) uno dei quattro segnali di
uscita O0, O1, O2, O3, a seconda che il numero di “3” rilevati nell’ambito di una targa sia 0, 1, 2 o 3,
rispettivamente.
Nell’ipotesi che il sistema debba essere strutturato secondo lo schema indicato in figura, si determini:
l’automa a stati finiti dell’unità di controllo UC preposta ad operare, con l’ausilio di un contatore e di
un’opportuna rete combinatoria di uscita, il corretto instradamento di ogni veicolo verso la relativa
zona di parcheggio;
la struttura di un’unità di temporizzazione UT in grado di riprodurre in uscita il segnale I1 qualora il
dispositivo esterno di lettura di una targa, tramite l’attivazione (livello logico 1) di un segnale Start di
durata unitaria, si limiti a notificare soltanto l’inizio della fase di trasferimento in ingresso al sistema
di un nuovo valore numerico;
il numero di contatori binari x8 necessari per realizzare un’unità di conteggio UR in grado di
registrare il numero di veicoli presenti in (o meglio, prescindendo dalla gestione della loro fuoriuscita, instradati verso) ciascuna delle quattro zone di parcheggio.
I1
I2
1
0
0
9
1
0
0
1
3
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
3
1
1
7
1
0
0
1
1
1
3
…
O0
O1
O2
O3
Clock
UC
Z2
>
Z1
>
I2
>
I1
counter
UR
E
R
Q
>
Start
UT
R.C.
0
O0
O1
O2
O3
Clock
veicoli contatori
I2
2-bit
counter
R
Q1 Q0
>
Start
Z2
UR
S1 S0 0
E
4-bit R
counter
Q3 Q2 Q1 Q0
1
>
UC
E
>
>
I1
Z1
zona 0
729
4
zona 1
243
3
zona 2
27
2
zona 3
1
1
totale
1000
10
O0
O1
O2
O3
E 2:4 1
DEC 2
3
I3 I2 I1 I0
E 4:16
DEC
O0
O11
10,00
I1I2,Z1Z2
0-,00
A
B
10,00
10,00
D
11,00
11,00
F
11,10
10,00
10,00
H
11,00
C
1-,00
E
1-,00
11,00
0-,01
G
1-,00
Problema 2
In una macchina automatica vengono utilizzati due segnali binari X1, X2 per verificare la corretta
esecuzione di una certa attività su ciascun prodotto in corso di lavorazione. In particolare un prodotto è
da ritenersi correttamente lavorato se e soltanto se il segnale X2 presenta lo stesso valore (0 o 1) in
corrispondenza del fronte di discesa e del successivo fronte di salita del segnale X1.
Si esegua il progetto di una rete sequenziale asincrona che, ricevendo in ingresso i segnali X1 e X2,
fornisca in uscita un'indicazione di errore (E = 1) non appena un prodotto risulta non correttamente
lavorato, e che proceda a disattivare il segnale E soltanto a seguito dell'accertata corretta lavorazione
di un successivo prodotto.
Nell'ipotesi che i segnali X1 e X2 non cambino mai contemporaneamente, si identifichi:
il grafo degli stati della rete;
la corrispondente tabella di flusso in forma minima;
una tabella delle transizioni priva di corse critiche.
X1
X2
E
Automa minimo
0-
valore di X2
in corrispondenza del
fronte di discesa di X1:
0
01
C,1
000
A,1
1
10
D,0
01
F,0
01
1-
A’’,1
C,1
10
D,0
01
10
F,0
00
1-
y1
B’’,0
01
00
0-
A
E
B
F
y2y3
00
10
01
0-
E,1
11
B’,0
C
0-
A’,1
11
10
2 transizioni multiple
00
01
11
10
1
A’’
C
A’
E
0
D
B’
F
B’’
11
11
11
0-
00
10
D
01
Diagramma delle adiacenze
e mappa di codifica
X1X2
101
0
00
Oppure:
0-
y1
10
B,0
0-
00
00
11
11
no
1-
y2y3
E,1
1
stesso valore di X2
in corrispondenza del
fronte di salita di X1:
sì
X1X2
1-
1-
tutte transizioni dirette
ecc.