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SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE PELÍCULAS DE VÍDEO
AUTORES Diego Fernández de la Fuente Gonzalo
Berdeal Hernanz CURSO 2004/2005 ASIGNATURA
SDP-II DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD DE VIGO
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• Índice
• Especificaciones
• Descripción de la aplicación
• Análisis previo
• Diseño del sistema digital
• Descripción
• Simulación
• Elección del CDC
• Ampliación

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Especificaciones (I)

• El objetivo del trabajo es la realización de un
  videoclub que ofrece sus servicios mediante un
  cajero automático.

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Especificaciones (II)

• Nuestro videoclub presenta las siguientes
  características
• Dispone de 4 títulos distintos y 2 ejemplares de
  cada uno en formato DVD.
• Funciona mediante la introducción de una tarjeta
  monedero de usuario.
• Existen 256 usuarios del sistema pero sólo 8
  pueden alquilar una película simultáneamente.
• El saldo de cada usuario se almacena en su
  tarjeta monedero.

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Especificaciones (III)

• No dispone de la función de recarga del saldo de
  la tarjeta.
• Un usuario no puede retirar una película antes
  de devolver otra que retirara anteriormente.
• Dispone de una pantalla para informar al usuario
  por medio de mensajes y de 10 teclas.
• Todos los usuarios tienen saldo suficiente para
  efectuar el alquiler de una película.

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Especificaciones (IV)

• El distribuidor dispone de un bloque denominado
  lector de tarjetas el cual no vamos a diseñar.
• Este bloque se encarga de leer la información
  presente en la tarjeta en el momento en el que
  ésta se introduce en el sistema.
• El lector proporciona 4 señales de salida
  tarjeta_detect, num_usr, pin_tarjeta y
  saldo_tarjeta.

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Especificaciones (V)

• La señal tarjeta_detect se activa cuando se
  introduce en el cajero una tajeta de usuario
  correcta.
• La señal num_usr representa mediante 8 bits el
  identificador del usuario dentro del sistema y
  toma valores entre 0 y 255.
• La señal pin_tarjeta representa con 16 bits el
  código pin del usuario utilizando codificación
  BCD -4 bits para cada cifra decimal-.
• La señal saldo_tarjeta devuelve el saldo
  disponible en la tarjeta.

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Descripción de la aplicación (I)

• Se supone que el cajero distribuidor dispone de
  los siguientes bloques de los cuales sólo se van
  a diseñar el sistema digital de distribución de
  películas y el visualizador.

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(No Transcript)
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Descripción de la aplicación (II)

• El cajero deberá ordenar la representación en la
  pantalla de los siguientes mensajes mediante el
  código indicado.
• 000 INTRODUZCA SU TARJETA
• 001 INTRODUZCA SU CODIGO PIN
• 010 CODIGO PIN INCORRECTO
• 011 SELECCIONE UNA PELICULA
• 100 PELICULA NO DISPONIBLE
• 101 INTRODUZCA LA PELICULA
• 110 RETIRE SU PELICULA. GRACIAS
• 111 RETIRE SU TARJETA

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Descripción de la aplicación (III)

• Diagrama de secuencia de operaciones del
  videocajero.

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(No Transcript)
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Análisis previo (I)

• Esta aplicación responde a un circuito de CONTROL
  de complejidad considerable, que en principio
  requiere de los siguientes circuitos.
• Un sistema secuencial síncrono de control
  principal.
• Un bloque de memoria RAM.
• Un bloque de comprobación del código pin.
• Un bloque para actualizar el saldo.
• Un bloque para la comprobación de la presencia de
  un usuario en memoria.

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Análisis Previo (II)

• 4 contadores de 2 bits, uno para cada título
  diferente.
• 8 temporizadores, uno para cada ejemplar distinto
  que se puede llevar un usuario.
• El hecho de tener que utilizar una memoria para
  almacenar la información en el sistema condiciona
  la elección del CDC. Necesitamos una FPGA.

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Diseño del sistema digital

• Describir por separado cada uno de los circuitos
  básicos o de los bloques funcionales en los que
  se desea dividir el sistema digital completo,
  mediante VHDL o esquemas. Cuanto más sencillo sea
  cada bloque más fácil será comprobar si funciona
  correctamente.
• Si es necesario incluir un Sistema Secuencial
  Síncrono de control, obtener su grafo de estados
  y describirlo en VHDL.
• Realizar la simulación funcional de cada uno de
  estos circuitos o bloques funcionales.
• Combinar todos los circuitos. Añadir los
  circuitos auxiliares necesarios.

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Descripción de la unidad operativa (I)

• Descripción en VHDL del bloque que obtiene el
  código pin tecleado.
• Descripción en VHDL del bloque que comprueba si
  el pin tecleado es correcto o no.
• Descripción en VHDL del bloque que obtiene el
  código de la película tecleada.
• Descripción en VHDL del bloque que comprueba si
  un usuario está en memoria.

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Descripción de la unidad operativa (II)

• Descripción en VHDL del bloque que construye el
  dato a grabar en la memoria.
• Descripción en VHDL del bloque que actualiza el
  saldo de un usuario.
• Descripción en VHDL del contador de 2 bits que
  cuenta las películas retiradas.
• Descripción en VHDL del temporizador utilizado
  para contar el tiempo de alquiler.

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Descripción de la unidad operativa (III)

• Unidad
• operativa
• completa (I)

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(No Transcript)
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Descripción de la unidad operativa (IV)

• Unidad operativa completa (II)

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(No Transcript)
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(No Transcript)
23
(No Transcript)
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Descripción de la unidad de control (I)

• Descripción en VHDL de la unidad de control.
• Descripción con el StateCAD de la unidad de
  control.

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Descripción de la unidad de control (II)
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Descripción de la unidad de control (II)
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Descripción de la unidad de control (III)
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Descripción de la unidad de control (IV)
29
Descripción de la unidad de control (V)
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Descripción del sistema completo (I)

• unidad de control
• y
• unidad operativa

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Descripción del sistema completo (II)

• Decodificador de binario a 7 segmentos para el
  número de mensaje.

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Simulación sistema completo (I)

• - El usuario 10 retira la película 1
  introduciendo el pin dos veces.

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Simulación sistema completo (II)

• - El usuario 11 retira la película 2.

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Simulación sistema completo (III)

• - El usuario 12 retira la película 1.

35
Simulación sistema completo (IV)

• - El usuario 13 solicita la película 1 pero ya no
  quedan.

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Simulación sistema completo (V)

• - El usuario 10 devuelve la película 1.

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Elección del CDC

• Para la implementación del sistema digital de
  distribución de películas de vídeo se ha elegido
  una FPGA de la familia Spartan2E, la xc2s200E. Es
  necesario utilizar una FPGA porque el sistema
  utiliza un bloque de memoria RAM.

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Ampliación (I)

• Una posible ampliación de este sistema sería
  disponer dentro del sistema digital de la
  información del saldo de los 256 usuarios. Para
  ello los cambios que se realizan son los
  siguientes
• La tarjeta de usuario ya no es una tarjeta
  monedero y el lector de tarjetas no obtiene la
  señal saldo_usr.

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Ampliación (II)

• Los ocho bits más significativos de cada posición
  de la memoria utilizada (RAMB4_S16) ahora se
  utilizan para almacenar el saldo de cada usuario.
  
• El bloque que se encarga de actualizar el saldo
  deberá leer de la memoria, obtener el saldo
  actual, descontar el coste del alquiler de la
  película y escribir en memoria el nuevo valor del
  saldo.

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FIN