L’azienda di packaging ‘’Choco-Pack’’ dispone di un macchinario
per l'impacchettamento di cioccolatini in scatole da 8 pezzi.
Per variare l'offerta sul mercato i cioccolatini vengono prodotti
in due gusti diversi e possono essere disposti nelle scatole in 4
configurazioni:
A scacchiera
XO
OX
XO
OX
XO
OX
XO
OX
A colonne uguali
XO
XO
XO
XO
OX
OX
OX
OX
A righe uguali
XX
OO
XX
OO
OO
XX
OO
XX
Monogusto
XX
XX
XX
XX
OO
OO
OO
OO
-La rete viene abilitata quando la scatola è in posizione per essere riempita (
ENABLE =1) e ad ogni impulso di clock due cioccolatini vengono inseriti in
scompartimenti successivi.
-Al momento dell'inserimento degli ultimi due cioccolatini, l'uscita Z deve
assumere il valore logico 1 per un periodo di clock se la configurazione con cui
i cioccolatini sono stati disposti corrisponde ad una di quelle sopraelencate
altrimenti permanere a 0.
-Una volta completato il riconoscimento della configurazione di una scatola la
rete riprende ad analizzare quella successiva.
-La disattivazione del segnale ENABLE corrisponde all'estrazione della scatola
dal macchinario; per cui i cioccolatini emessi mentre ENABLE ha valore logico
0 non saranno immessi nella scatola e quindi non verranno considerati nella
configurazione in corso.
BLOCCO D
BLOCCO E
BLOCCO A
BLOCCO B
BLOCCO C
In ingresso abbiamo:
Segnale ENABLE: il riconoscimento
delle scatole valide avviene solo
quando quest’ultimo è attivo (EN=1).
Segnali FILA_1 e FILA_2 : sono i veri protagonisti
della rete; le loro configurazioni ( 0 / 1) indicano
il ‘’gusto’’ del cioccolatino.
Segnale di CLOCK : ad ogni suo fronte positivo la
rete memorizza i valori di FILA_1 e FILA_2 .
Al fine di memorizzare le serie di 4 ‘’cioccolatini’’ (bit) ,
vengono utilizzati due Shift Register dotati di ENABLE e CLEAR:
- l’ENABLE viene collegato all’ingresso EN che rappresenta
l’abilitazione della rete.
- Il CLEAR (asincrono) non viene collegato a nulla poiché
automaticamente il software Xilinx ISE gli assegna il valore 0
- Il CLOCK vien collegato a CK
Gli Shift Register utilizzati sono di tipologia :
‘’4-Bit Serial-In Parallel-Out Shift Register’’
XO
OX
XO
OX
XX
OO
XX
OO
XO
XO
XO
XO
Per controllare se una scatola è
confezionata correttamente si
eseguono una serie di controlli grazie
alla funzione EQUIV; ogni coppia di
EQUIV associata al rispettivo AND
permette di decodificare una
tipologia corretta di funzionamento:
righe, colonne o scacchiera mentre la
decodifica dell’opzione ‘’monogusto’’
avviene automaticamente in tutti e
tre i controlli.
Per controllare la scatola dopo l’immissione del quarto
cioccolatino utilizziamo un contatore x4 ( a 2 bit con CLEAR
asincrono ed ENABLE ) da cui estraiamo la decodifica del 3. Al
fine di posticipare di un periodo di CLOCK il controllo della
rete viene inserito un FFD (dotato di ENABLE).
L’uscita Z permuta positivamente per un
periodo di CLOCK quando tutti e 4 i bit sono
stati inseriti e la rete ha verificato che si tratta
di una scatola con configurazione accettabile
OK è l’uscita che mostra il
funzionamento della rete di
controllo delle scatole
dei segnali:
Dopo l’abilitazione del conteggio (EN=1) la prima configurazione Colori
•
In blu FILA_1 e FILA_2
verificata è la scatola a righe uguali (00-11-00-11), in seguito
•
In verde il CLOCK
rosso l’ENABLE
viene verificata la scatola a colonne uguali(10-10-10-10) e infine •• In
In bianco l’uscita OK
quella a scacchiera ( 10-01-01-10-01) in cui (01)non viene
•
In giallo l’uscita Z
conteggiato in quanto l’ENABLE durante quel periodo di CLOCK
non è abilitato. Per concludere viene valutata la sequenza (01-01-10-11) la quale non
corrisponde a nessuna configurazione accettata per cui l’uscita non permuta
positivamente.
Colori dei segnali:
•
In blu FILA_1 e FILA_2
•
In verde il CLOCK
•
In rosso l’ENABLE
•
In bianco l’uscita OK
•
In giallo l’uscita Z
Nella simulazione post-route l’uscita Z è ritardata di 10 ns per via
delle commutazioni ma rispecchia la behavioral in tutte le configurazioni tranne in caso di errore dove appare un glitch su Z il
quale essendo di durata molto bassa non pregiudica il comportamento della rete. I glitches su OK non danneggiano il funzionamento essendo solo un’
uscita di controllo.