Embed Size (px)
DESCRIPTION
Curso de Sistemas Basados en el Conocimiento de la Universidad de Huánuco.
Citation preview
Page 1
Universidad de Huánuco
Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática
Page 2
Agenda
• Base del Conocimiento
– Lenguajes de Descripción de Hardware
– Circuitos Integrados de Aplicaciones Específicas
(ASIC)
• Motor de Inferencia
– Tipos de Datos IEEE
– Arquitecturas de Computadoras
• Medios de Comunicación
– Sensores
– Actuadores
Page 3
¿Qué es una Yupana Inca?
0
Page 4
¿Cual es el Objetivo del Proyecto Yupana?
Page 5
Sistemas de Numeración
Page 6
Sistemas de Numeración
Page 7
Sistemas de Numeración
Page 8
Sistemas de Numeración
Page 9
Sistemas de Numeración
Page 10
Sistemas de Numeración
Page 11
Sistemas de Numeración
Page 12
QEI: Codificador de CuadraturaEncoder
Rotatorio
IncrementalEl Encoder Rotatorio es un sensor acoplado a un objeto
rotatorio (tal como un eje de un motor) para medir los
parámetros de rotación tales como el desplazamiento, la
velocidad, aceleración y ángulo de rotación del sensor.
El Encoder consta:
• Diodo emisor de Luz (LED)
• Disco giratorio
• Detector de Luz
Funcionamiento:
Cuando el disco gira los segmentos opacos
bloquean la luz, y cuando el segmento es
claro, la luz pasa; esto genera pulsos de
onda cuadrada, los cuales pueden ser
leídos por un microcontrolador para
conocer la velocidad sabiendo de
antemano la distancia y ángulo de cada
pulso generado por el sensor.
Page 13
El Encoder de Cuadratura QEI
El Encoder rotatorio usualmente ofrece
desde 100 hasta 6000 segmentos por
revolución. Esto significa que el encoder
puede proveer 3.6° de resolución por 100
segmentos y 0.06° por cada 6000
segmentos.
Para indicar el sentido de giro, se utilizan
dos códigos de grabación, con un
desfasaje de 90° entre A y B, con un tercer
canal de salida Z llamado nivel de
referencia de cruce por cero, que nos da
un pulso por revolución.
Si A adelanta a B, la rotación es en el
sentido de las agujas de reloj; si B
adelanta a A la rotación es en sentido
anti horario.
Page 14
Encoders Absolutos QEICodificación 1X
Encoders Incrementales solo
se puede medir cambios en la
posición, esto es la velocidad y
aceleración, pero no es posible
medir la posición absoluta de
un objeto.
Encoders Absolutos es capaz
de determinar la posición
angular de un objeto. Es
idéntico al Encoder incremental
pero la diferencia es que usa
múltiples segmentos que
forman círculos concéntricos.
Estos círculos concéntricos
inician en el centro del encoder
y los segmentos internos
duplican a los segmentos
externos del encoder.
Para realizar las mediciones, se necesita un
contador que emite un valor que representa
el número de flancos (bajo a alto o viceversa)
contados. Los PICs tienen contadores de
entrada usualmente Timer 0 y Timer 1 que
son utilizadas como contadores de entrada
externos. Luego con los flancos contados se
calcula la posición, velocidad, aceleración,
posición, mediante la decodificación utilizada:
X1, X2 o X4.
Page 15
Encoders Absolutos QEICodificación 2X
Page 16
Transiciones de Estado del Encoder 4X
La decodificación del Encoder 4X
(A,B) utiliza la Codificación Gray, cuya
característica es que solo un bit de los
dos bits puede cambiar desde
cualquier transición de estado.
A partir de estos estados se puede
conocer si es que el eje está rotando
en forma horaria o anti horaria.
Page 17
Encoders Absolutos QEICodificación 4X
El ángulo de rotación se calcula del siguiente modo:
Angulo de Rotación° = (ValorContador/xN)*360
N: Número de pulsos generados en una revolución por el Encoder;
X: Tipo de Encoder (1, 2 ó 4)
Page 18
Lenguajes de Descripción de Hardware para Sistemas
Sistemas Causales Sistemas No Causales
Estáticos Dinámicos
Estocásticos Determinísticos
Parámetros
Distribuidos
Parámetros
Concentrados
No Lineales Lineales
Continuos Discretos
Invariantes con
el Tiempo
Variantes con
el Tiempo
Sistemas
Sistema
Page 19
Base del Conocimiento
Lenguajes de Descripción de Hardware
Circuitos Integrados de Aplicaciones Específicas (ASIC)
ABEL
VERILOG
VHDL
Yupana Inca
Page 20
Lenguajes de Descripción de Hardware
Page 21
Lenguajes de Descripción de Hardware
Page 22
Arquitectura Básica de un FPGA
Page 23
Estructura VHDL
Page 24
Estructura de los Bloques Lógicos de un FPGA
Page 25
Empaquetaduras de Circuitos Integrados
Page 26
Clasificación de los Circuitos Digitales
Page 27
Motor de Inferencia
Tipos de Datos IEEE
Arquitecturas de Computadoras
Punto Fijo
Punto Flotante
RISC
CISC
Híbrido
Page 28
Tipos de Objetos y Datos en VHDL
Page 29
Representación Numérica
• Representación de Punto Fijo [Qm.n]
– Representación de Punto Fijo Entero
– Representación de Punto Fijo Fraccional
• Representación de Punto Flotante
– Representación de Punto Flotante Real
• Formato IEEE 754 32 bits
• Formato IEEE 754 64 bits
La ventaja de usar una representación en punto flotante es que el rango de
los posibles valores es más amplio que la representación del punto fijo,
pero la posición del punto flotante debe ser calculado en tiempo de
procesamiento.
Page 30
Representación de Punto Fijo Entero
Punto Fijo de N-bits, representado en complemento a 2:
X = -bN-1 2N-1 + bN-2 2N-2 + … + b020
Dificultad en su uso debido a posiblesdesbordamiento
En un procesador de 16-bits, el rango es:
-32,768 hasta 32,767.
Ejemplo:
200 × 350 = 70000, el cual genera un desborde!
Page 31
Representación de Punto Fijo Fraccional
También llamado Formato Q, equivale a un escalamiento
Q representa la “Cantidad de bits Fraccionales”
El número despúes de Q indica el número de bits usado para la
parte fraccional.
Q15 es utilizado en los chips DSPIC de 16-bit, la resolución de la
fracción será de 2^–15 ó 30.518e–6
Q15 significa escalarlo por 1/215
Q15 significa una rotación a la derecha de 15 posiciones
Ejemplo: como representar 0.2625 en memoria:
Metodo 1 (Truncation): INT[0.2625*215]= INT[8601.6] =
8601 = 0010000110011001
Metodo 2 (Rounding): INT[0.2625*215+0.5]= INT[8602.1] =
8602 = 0010000110011010
Page 32
Representación de Punto Fijo Fraccional con Q15
Page 33
Representación en Punto Fijo
Page 34
Representación de Punto FlotanteIEEE 754
Page 35
Algebra Booleana
Page 36
Clasificación de las Expresiones Booleanas
Page 37
Clasificación de las Expresiones Booleanas
Page 38
Mapa de Karnaugh
Page 39
Mapa de Karnaugh
Page 40
Mapa de Karnaugh
Page 41
Maquinas de Estado
Page 42
Maquinas de Estado
Page 43
Maquinas de Estado
Page 44
Maquinas de Estado
Page 45
Medios de Comunicación
Sensores de la Yupana Inca
Actuadores de la Yupana Inca
Inalámbricos
Cableados
Motores
Interruptores
Page 46
Tipos de Interruptores
Page 47
Agenda:
![UN SEMPLICE EMULATORE DELL'ABACO INCAICOkunturweb.altervista.org/tk-yupana/doc/tk-yupana-IT.pdf · Quechua compilato da Diego Gonzales Holguín[§HOL] nel 1608. In realtà, Holguín,](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5e2ee36b615aae59e37e73ba/un-semplice-emulatore-dellabaco-quechua-compilato-da-diego-gonzales-holgunhol.jpg)
![Anexo Abaco_inca [Yupana].pdf](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/577cd8f71a28ab9e78a25c5b/anexo-abacoinca-yupanapdf.jpg)
