Máquina de estados

Introdução[1]

Na atividade experimental, foi implementado um circuito de lógica sequencial por meio do software Quartus II e do kit Altera. O circuito consiste em um sistema de controle para um portão, modelado através de uma máquina de estados finita. Esta técnica mostra-se condizente com diversos problemas lógicos definidos por estados e transições, sendo assim de ampla aplicabilidade em meios como automação e protocolos de comunicação.
Uma máquina de estados finita é um mecanismo abstrato caracterizado por uma série de estados, uma função de transição, eventos de entrada e de saída. De maneira geral, a função descrita transita a um novo estado e um novo evento de saída a partir do estado anterior e dos eventos de entrada.
A partir das condições preestabelecidas, buscou-se construir a máquina de estados equivalente e criar um programa associado na linguagem VHDL.

Figura 1 – Máquina de estados projetada

Descrição da execução do experimento
Com a máquina de estados projetada pode-se escrever o código que a descreve, como pode ser visto abaixo.

Sendo o LEDG representando os estados da máquina, o LEDR quando o portão está em movimento, o KEY sendo o controle de acionamento do portão e o SW o sensor de aberto e fechado.

Avaliação dos resultados do experimento
Para testar o programa foi feito uma simulação no software.

Sendo os estados XZ=00 o portão aberto, XZ=10 fechando, XZ=10 abrindo e XZ=11 fechado. E o input sendo o controle do portão.
Também foi feito o deploy do código na placa, as imagens abaixo mostram os estados em que o portão está fechado e aberto, respectivamente.

Análise crítica e discussão
A partir dos testes do sistema implementado, pôde-se observar um funcionamento semelhante ao previsto teoricamente, de modo que a alta frequência de clock dificultou a visualização dos estados intermediários.

Outras Informações
Construiu-se outra máquina de estados, que pode ser vista abaixo.

Seu funcionamento é,