⭐⭐⭐⭐⭐ S.D. DISEÑO DE UNA MAQUINA CONTROLADORA DE ACCESO (1er Parcial)

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✅ Diseñar un sistema controlador de acceso de varios dispositiv0s compartidos en un sistema. Tener en cuenta que solo un dispositivo puede utilizar los recursos a la vez. Si un dispositivo quiere acceder a los recursos, debe enviar a la MSS una señal “Solicitud” (S). Esta señal permanece activa mientras dure el acceso del dispositivo a los recursos. La MSS produce las salidas independientes para cada dispositivo llamado Permiso (P). ✅ Suponga que hay tres dispositivos D1, D2, D3, cada uno con diferente prioridad de acceso. D1 tiene mayor prioridad que D2 Y D3. D2 tiene mayor prioridad que D3.

Educación

PRIMER PARCIAL:
DISEÑO DE UNA MÁQUINA
CONTROLADORA DE ACCESO
1
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01101010011001010110000101101110
Sistemas Digitales II
EJERCICIO RESUELTO
SISTEMAS DIGITALES II
vasanza

2
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Diseñar un sistema controlador de acceso de varios dispositiv0s compartidos en un
sistema. Tener en cuenta que solo un dispositivo puede utilizar los recursos a la vez.
Si un dispositivo quiere acceder a los recursos, debe enviar a la MSS una señal
“Solicitud” (S). Esta señal permanece activa mientras dure el acceso del dispositivo a
los recursos. La MSS produce las salidas independientes para cada dispositivo llamado
Permiso (P).
Suponga que hay tres dispositivos D1, D2, D3, cada uno con diferente prioridad de
acceso. D1 tiene mayor prioridad que D2 Y D3. D2 tiene mayor prioridad que D3.
vasanzaSistemas Digitales II

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011000010111001101100001011011100111101001100001
Víctor Asanza A.
En el estado Tb se pregunta por la entrada S[0].
Si S[0] es 0 entonces va al estado Tb, por el
contrario si S[0] es 1, entonces sigue en el
mismo estado.
En el estado Ta se pregunta por la
entradas S[0], S[1] y S[2]. Si estas son cero,
entonces permanece en el mismo estado
Ta, por lo contrario si llegan a ser uno,
cada una de ellas se dirige a un estado sea
este Tb, Tc o Td.
El sistema es
MOORE debido a
que las salidas no
dependen de las
entradas, mas solo
del estado actual.
Sistemas Digitales II

4
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Para generar las salidas se
utilizó las declaraciones
concurrentes condicionales.
vasanzaSistemas Digitales II

5
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En la entrada ocurre un
cambio de 100 a 110 y
la salida no se altera.
La salida P[0] se habilita cuando
en el estado 100 esta
encendida la entrada S[0]
vasanzaSistemas Digitales II

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Problema 1A: (10%) Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta. Problema 2: (10%) Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta. Problema 3: (25%) Se desea diseñar un Sistemas Digital que capaz de controlar dos actuadores tipo bomba (A y B) en función del nivel de agua presente en un tanque. Este nivel de agua se monitorea con dos sensores (S0 y S1). El Sistemas Digital se muestra en la siguiente gráfica. Problema 5: (15%): Dado el siguiente circuito digital, primero obtener la expresión resultante y luego seleccionar el mapa que corresponde al funcionamiento de dicha expresión. Problema 6: (15%): Dado el siguiente circuito, encontrar la expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, luego reducir la expresión booleana usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Problema 7: (20%). En la siguiente gráfica se puede observar el registro de un electrodo de Electromiografía (EMG) durante la ejecución de una tarea motora en extremidad superior. La señal EMG tiene una amplitud en el orden de los microvoltio - milivoltios y es susceptible a ruido debido a la adherencia del electrodo utilizado, frecuencia cardiaca, red eléctrica, tejido adiposo, etc. Como se muestra en la Fig. 1 el análisis post adquisición en el dominio de la frecuencia de la señal EMG indica que existe ruido de baja frecuencia menores a 5Hz debido a ruidos relacionados a movimientos relativos y en 50 Hz debido a la red eléctrica. Las señales EMG tienen información en el rango de 7 a 20Hz, por lo cual se sugiere diseñar un filtro RC paso banda que permita eliminar el ruido de la señal EMG. ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

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Problema #1 (50%) Dado el siguiente diagrama de un microprocesador genérico de 32 bits por instrucción de hasta 1023 instrucciones visto completamente en clase, que utiliza datos almacenados en memoria RAM (Register Files), como se muestra a continuación. Problema #2: (10%) ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones referentes a las memorias de Instrucciones de un microprocesador son ciertas? Problema #3: (10%) ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones referentes a las memorias EEPROM son ciertas? Problema #4: (10%) ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones referentes a las memorias de datos (Register File) son ciertas? Problema #5: (20%) Shen et Al., escribió el paper titulado “An FPGA-based Distributed Computing System with Power and Thermal Management Capabilities” en donde desarrolla una plataforma computacional distribuida compuesta de múltiples FPGAs conectadas via Ethernet y cada FPGA está configurada como un sistema multi-core. Los núcleos en el mismo FPGA se comunican a través de la memoria compartida, mientras que diferentes FPGA se comunican a través de enlaces Ethernet, como se muestra en la siguiente gráfica. ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

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New emerging storage technologies have a great application for IoT systems. Running database servers on development boards, such as Raspberry or FPGA, has a great impact on effective performance when using large amounts of data while serving requests from many clients at the same time. In this paper, we designed and implemented an embedded system to monitor the access of a database using MySql database server installed on Linux in a standard FPGA DE10 with HPS resources. The database is designed to keep the information of an IoT system in charge of monitoring and controlling the temperature inside greenhouses. For comparison purposes, we carried out a performance analysis of the database service running on the FPGA and in a Raspberry Pi 4 B to determine the efficiency of the database server in both development cards. The performance metrics analyzed were response time, memory and CPU usage taking into account scenarios with one or more requests from clients simultaneously. ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

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Este trabajo presenta el diseño experimental para el registro de señales de electroencefalografía (EEG) en 20 sujetos sometidos a potenciales evocados visualmente en estado estable (SSVEP). Además, la implementación de un sistema de clasificación basado en las señales SSVEP-EEG de la región occipital del cerebro obtenidas con el dispositivo Emotiv EPOC. ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

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In this paper, we propose to implement a meteorological monitoring station using embedded systems. This model is possible thanks to different sensors that enable us to measure several environmental parameters, such as i) relative humidity, ii) average ambient temperature, iii) soil humidity, iv) rain occurrence, and v) light intensity. The proposed system is based on a field-programmable gate array device (FPGA). The proposed design aims at ensuring highresolution data acquisition and at predicting samples with precision and accuracy in real-time. To present the collected data, we develop also a web application with a simple and friendly user interface. ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

⭐⭐⭐⭐⭐ #FPGA Based Meteorological Monitoring Station

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This work presents the experimental design for recording Electroencephalography (EEG) signals in 20 test subjects submitted to Steady-state visually evoked potential (SSVEP). The stimuli were performed with frequencies of 7, 9, 11 and 13 Hz. Furthermore, the implementation of a classification system based on SSVEP-EEG signals from the occipital region of the brain obtained with the Emotiv EPOC device is presented. These data were used to train algorithms based on artificial intelligence in a Raspberry Pi 4 Model B. Finally, this work demonstrates the possibility of classifying with times of up to 1.8 ms in embedded systems with low computational capacity. ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

⭐⭐⭐⭐⭐ SSVEP-EEG Signal Classification based on Emotiv EPOC BCI and Raspberry Pi

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Problema #1,2,3: (10%) El siguiente circuito es de un filtro paso banda. Los datos del circuito son los siguientes, R1 = 1K[Ω] y R2 = 1K[Ω]. ¿cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas? Problema #4,5,6: (10%) El siguiente bloque convertidor analógico digital (ADC) de 8 bits de resolución, se tiene un voltaje de referencia de 5Vcc. ¿cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas? ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

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Problema #1 (x%). El siguiente es un Sistema Digital que tiene las señales ‘A’,’ B’, ‘C’ y ‘D’ como entradas de un bit; por otro lado, la señal ‘Y’ es una salida de un bit tal como se muestra en la siguiente imagen: El comportamiento de la señal de salida ‘Y’ en función de las señales de entrada, es descrito con el siguiente código VHDL: Código GitHub: https://github.com/vasanza/MSI-VHDL/blob/2021PAO1/ExamenParcial/ExamSD1_1.vhd Realizar los siguientes desarrollos: a) Usando mapas de karnaught y agrupamiento de minterms (SOP), simplificar la expresión booleana hasta obtener su minima expresión (x/2 %). b) Utilizando puertas lógicas, graficar el circuito que represente a la ecuación simplificada en el literal anterior (x/2 %). Problema #2 (x%). El siguiente es un Sistema Digital que tiene las señales ‘A’ y ‘B’ como entradas de dos bits; por otro lado, la señal ‘Y’ es una salida de dos bits tal como se muestra en la siguiente imagen: El comportamiento de la señal de salida ‘Y’ en función de las señales de entrada, es descrito con el siguiente código VHDL: Código GitHub: https://github.com/vasanza/MSI-VHDL/blob/2021PAO1/ExamenParcial/ExamSD1_2.vhd Realizar los siguientes desarrollos: a) Usando mapas de karnaught y agrupamiento de minterms (SOP), simplificar la expresión booleana hasta obtener su minima expresión de Y(1) = f(A(1),A(0),B(1),B(0)) y Y(0) = f(A(1),A(0),B(1),B(0)) (x/2 %). b) Indicar con sus propias palabras el funcioamiento que realiza el sistemas digital propuesto (x/2 %). ⭐ For more information visit our blog: https://vasanza.blogspot.com/

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