Aquí iremos poniendo los progresos que vayamos haciendo en el trabajo, de manera que podamos ver las intervenciones, aportaciones o sugerencias de cada uno.
MÁQUINA DE ESTADOS library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx leaf cells in this code. --library UNISIM; --use UNISIM.VComponents.all;
entity elevator is generic(n:positive:=2); Port ( boton : in std_logic_vector(n downto 0); clk: in STD_LOGIC; reset_n: in STD_LOGIC;--siempre que se active reset volvemos al piso 0 piso : out STD_LOGIC_VECTOR(n downto 0)); end elevator;
architecture Behavioral of elevator is
type state_type is(p0,p1,p2,p3,p4); signal actual,siguiente:state_type;--estado actual y estado siguiente signal bot:std_logic_vector(n downto 0);--almacena el boton pulsado
begin
sync_proc:process(clk,reset_n)--bloque secuencial para calcular el estado siguiente begin if (rising_edge(clk)) then if(reset_n='1') then actual<=p0; else actual<=siguiente; end if; end if; end process;
output_decode:process(actual)--bloque dataflow para actualizar el estado actual begin case(actual)is when p0=>piso<="000"; when p1=>piso<="001"; when p2=>piso<="010"; when p3=>piso<="011"; when p4=>piso<="100"; when others=>piso<="000"; end case; end process;
next_state_decode:process(actual,boton) begin siguiente<=p0; case(actual) is when p0=> if(boton="000") then siguiente<=p0; end if; if(boton="001") then siguiente<=p1; end if; if(boton="010") then siguiente<=p2; end if; if(boton="00011") then siguiente<=p3; end if; if(boton="100") then siguiente<=p4; end if;
when p1=> if(boton="000") then siguiente<=p0; end if; if(boton="001") then siguiente<=p1; end if; if(boton="010") then siguiente<=p2; end if; if(boton="011") then siguiente<=p3; end if; if(boton="100") then siguiente<=p4; end if;
when p2=> if(boton="000") then siguiente<=p0; end if; if(boton="001") then siguiente<=p1; end if; if(boton="010") then siguiente<=p2; end if; if(boton="011") then siguiente<=p3; end if; if(boton="100") then siguiente<=p4; end if;
when p3=> if(boton="000") then siguiente<=p0; end if; if(boton="001") then siguiente<=p1; end if; if(boton="010") then siguiente<=p2; end if; if(boton="011") then siguiente<=p3; end if; if(boton="100") then siguiente<=p4; end if;
when p4=> if(boton="000") then siguiente<=p0; end if; if(boton="001") then siguiente<=p1; end if; if(boton="010") then siguiente<=p2; end if; if(boton="011") then siguiente<=p3; end if; if(boton="100") then siguiente<=p4; end if;
when others=>siguiente<=p0; end case; end process;
end Behavioral;
TESTBENCH library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx leaf cells in this code. --library UNISIM; --use UNISIM.VComponents.all;
entity elevator_tb is -- Port ( ); end elevator_tb;
architecture Behavioral of elevator_tb is component elevator is generic(n:positive:=2); Port ( boton : in std_logic_vector(n downto 0); clk: in STD_LOGIC; reset_n: in STD_LOGIC;--siempre que se active reset volvemos al piso 0 piso : out STD_LOGIC_VECTOR(n downto 0)); end component;
signal boton_int:std_logic_vector(2 downto 0):="000";
signal clk_int:std_logic:='0';
signal reset_int:std_logic:='0';
signal piso_int:std_logic_vector(2 downto 0):="000";
begin
inst_elevator:elevator port map(
boton=>boton_int,
clk=>clk_int,
reset_n=>reset_int,
piso=>piso_int
); clk_int<= NOT clk_int after 30ns; reset_int<='0','1' after 40 ns, '0' after 60 ns,'1' after 80 ns,'0' after 100 ns; process begin wait for 40 ns; boton_int<="000"; wait for 20 ns; boton_int<="010"; wait for 50 ns; boton_int<="100"; wait for 30 ns; boton_int<="011"; wait for 50 ns; boton_int<="011"; end process;
end Behavioral;
MÓDULO ANTIRREBOTES library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx leaf cells in this code. --library UNISIM; --use UNISIM.VComponents.all;
entity debouncer is Port ( clk : in STD_LOGIC; rst : in STD_LOGIC; btn_in : in STD_LOGIC; btn_out : out STD_LOGIC); end debouncer;
architecture Behavioral of debouncer is signal Q1,Q2,Q3:std_logic; begin process(clk) begin if(clk'event and clk='1') then if(rst='0') then Q1<='0'; Q2<='0'; Q3<='0'; else Q1<=btn_in; Q2<=Q1; Q3<=Q2; end if; end if; end process; btn_out<=Q1 and Q2 and (not Q3); end Behavioral
SINCRONIZADOR library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx leaf cells in this code. --library UNISIM; --use UNISIM.VComponents.all;
entity sincronizador is Port ( sync_in : in STD_LOGIC; clk : in STD_LOGIC; sync_out : out STD_LOGIC); end sincronizador;
architecture Behavioral of sincronizador is constant SYNC_STAGES : integer := 3; constant PIPELINE_STAGES : integer := 1; constant INIT : std_logic := '0'; signal sreg : std_logic_vector(SYNC_STAGES-1 downto 0) := (others => INIT); attribute async_reg : string; attribute async_reg of sreg : signal is "true"; signal sreg_pipe : std_logic_vector(PIPELINE_STAGES-1 downto 0) := (others => INIT); attribute shreg_extract : string; attribute shreg_extract of sreg_pipe : signal is "false";
begin process(clk) begin if(clk'event and clk='1')then sreg <= sreg(SYNC_STAGES-2 downto 0) & sync_in; end if; end process; no_pipeline : if PIPELINE_STAGES = 0 generate begin sync_out <= sreg(SYNC_STAGES-1); end generate; one_pipeline : if PIPELINE_STAGES = 1 generate begin process(clk) begin if(clk'event and clk='1') then sync_out <= sreg(SYNC_STAGES-1); end if; end process; end generate; multiple_pipeline : if PIPELINE_STAGES > 1 generate begin process(clk) begin if(clk'event and clk='1') then sreg_pipe <= sreg_pipe(PIPELINE_STAGES-2 downto 0) & sreg(SYNC_STAGES-1); end if; end process; sync_out <= sreg_pipe(PIPELINE_STAGES-1); end generate;
end Behavioral
DIVISOR DE FRECUENCIA entity clk_divider is generic(n:positive:=1000000); Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; clk_out : out STD_LOGIC); end clk_divider;
architecture Behavioral of clk_divider is signal temp:std_logic;--para gestionar el estado de la señal de salida signal counter:integer range 0 to n-1:=0;--contador que lleva la cuenta del número de cambios de estado de ña entrada de reloj begin process(clk,reset) begin if(reset='1')then temp<='0'; counter<=0; elsif rising_edge(clk)then if(counter=n-1)then temp<=not (temp); counter<=0; else counter<=counter + 1; end if; end if; end process; clk_out<=temp;
end Behavioral;
NUEVA MÁQUINA DE ESTADOS
library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; use STD.textio.all; use IEEE.std_logic_textio.all; library UNISIM; use UNISIM.VComponents.all;
-- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
-- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx leaf cells in this code. --library UNISIM; --use UNISIM.VComponents.all;
entity elevator is generic(n:positive:=2); Port ( piso: in std_logic_vector(n downto 0);--piso al que el usuario desea ir mediante 4 botones clk, nivel, reset_n: in STD_LOGIC;--siempre que se active reset volvemos al piso 0 puerta: out std_logic;--abierta(0), cerrada(1) count:out std_logic_vector(n-1 downto 0); motor: out std_logic_vector(1 downto 0);--parado(00), bajando(01), subiendo(10), en marcha(11) piso_destino : in STD_LOGIC_VECTOR(n downto 0));--piso en el que el ascensor está en momento dado(debe ser in) end elevator;
architecture Behavioral of elevator is type state_type is(p0,p1,p2,p3,p4,parado,bajando,subiendo,en_marcha,inicial,abriendo,cerrando);--definición de los estados tanto de la puerta como del motor signal actual,siguiente:state_type;--estado actual y estado siguiente signal bot:std_logic_vector(n downto 0);--almacena el boton pulsado signal piso_ini:std_logic_vector(n downto 0);--piso en el que se está actualmente signal temp:std_logic_vector(n-1 downto 0):="00";
begin
sync_proc:process(clk,reset_n)--bloque secuencial para calcular el estado siguiente begin if (reset_n='1') then actual<=inicial; elsif(rising_edge(clk))then case(actual)is when inicial=> --primer estado en el que se encuentra el ascensor, queremos que inicialmente solamente se nivele if nivel='1' then actual<=parado; end if; when parado=> --esperamos la pulsación de un botón if ((bot/="000") and (bot/=piso_destino))then --el operador "/=" devuelve un valor booleano actual<=cerrando; puerta<='0';--abierta end if; when cerrando=> puerta<='1'; --se cierra la puerta actual<=en_marcha; when en_marcha=> --el ascensor va hacia el piso deseado if((bot=piso_destino) and (nivel='1'))then actual<=abriendo; end if; when abriendo=> --se abre la puerta del ascensor puerta<='0'; actual<=parado; when others=> puerta<='1'; actual<=parado; end case; end if; end process;
salida:process(piso) begin case(actual)is when inicial=> --al iniciar el funcionamiento, es posible que el ascensor esté entre dos pisos if(piso="001")then motor<="01";--bajando else motor<="10";--subiendo end if; puerta<='0';--abierta when parado=> motor<="00";--parado puerta<='0';--abierta when cerrando=> motor<="00";--parado --¿qué podemos hacer para indicar que la puerta puede estar abierta o cerrada? if(rising_edge(clk))then if temp="11" then temp<="00"; puerta<='1';--puerta cerrada else temp<=temp+1; puerta<='0';--puerta abierta end if; end if;
when en_marcha=>
if(bot<piso_ini)then --si el piso al que quiero ir está por debajo del piso en el que estoy, entonces bajo
motor<="01";--bajar
else
motor<="10";--subir
end if;
puerta<='1';--puerta cerrada
when abriendo=>
motor<="00";--motor parado
puerta<='0';--abrir puerta
end case;
end process;
memoria:process(reset_n,clk) --en este process queremos capturar la pulsación del botón y el piso deonde se encuentra begin if reset_n='1' then bot<="000"; piso_ini<=piso_destino; elsif rising_edge(clk)then if actual=parado then if((bot="001")or(bot="010")or(bot="011")or(bot="100"))then bot<=piso; else bot<="000"; --cualquier otra combinación no vale end if; piso_ini<=piso; end if; end if; end process;
end Behavioral;