Proyectos
REALIZACIÓN DE MAQUETAS GRÁFICAS USANDO EL ENTORNO DE PROGRAMACIÓN LABVIEW

El objetivo del proyecto es el diseño de una maqueta gráfica que simule los movimientos de un ascensor. El control de esta maqueta se realizará con un PLD a través de un programa de comunicación que actuará de intermediario entre el PLD y la maqueta gráfica.

En el desarrollo de este proyecto se han realizado cuatro programas, cada uno de ellos con una función diferente. Estos programas son:

  1. La maqueta gráfica: es una maqueta que simula el movimiento de un ascensor.
  2. El programa de prueba: con este programa se pueden crear diferentes configuraciones para el PLD usado y comprobar su funcionamiento.
  3. Diagrama de Estados: este programa se comunica con el PLD y permite cambiar el estado del PLD de forma manual.
  4. El programa de comunicación: al contrario que el resto de programas, este programa no dispone de interfaz gráfica. Este programa se ha desarrollado para la comunicación entre el PLD y el PC.

Antes de utilizar cualquiera de los tres primeros programas disponemos de una ventana de configuración del puerto paralelo. La comunicación con el PLD se hace a través del puerto paralelo utilizando 4 pines (TCK, TMS TDI y TDO). Dependiendo del PLD y del cable de comunicación que se usen estos pines pueden cambiar. Con la ventana que se muestra en la siguiente imagen se puede seleccionar una configuración ya creada o crear una nueva.

 
 

La maqueta gráfica es un programa que simula el movimiento de un ascensor con cuatro pisos. Con un PLD conectado al PC a través del puerto paralelo se controla el funcionamiento del ascensor. La maqueta dispone de un número de entradas y salidas que son escritas y leídas por el PLD. El control del ascensor se hace desde el PLD, esto da la posibilidad de que el ascensor se pueda controlar de diferentes formas.

 
1.1  La maqueta gráfica

El objetivo de este programa es de servir como apoyo en las asignaturas de prácticas en las que se utiliza un PLD para realizar un determinado control. La maqueta gráfica permite ver el funcionamiento real del programa de control que hacen los alumnos y además da la posibilidad a los alumnos de aportar diferentes soluciones al control del ascensor ya que la maqueta permite diferentes controles en su funcionamiento. También hay que decir que si el control del ascensor no es el correcto, esos errores se verán reflejados en la simulación, por ejemplo, si el ascensor ha llegado a la última planta y desde el PLD se le dice que siga subiendo en vez de parar, el ascensor se estrellaría contra el techo y daría un error de malfuncionamiento.
La interfaz gráfica de la maqueta es la mostrada en la siguiente.

 
1.2  El Programa de Prueba

La utilidad de este programa radica en que se puede controlar el PLD de una forma automática. Por un lado permite configurar los pines del PLD como entradas o salidas y por otro leer o escribir datos en ellos.
El programa de prueba también permite introducir en el PLD instrucciones de funcionamiento del mismo. Esta utilidad permite configurar el PLD, por ejemplo, en modo EXTEST y escribir los datos de los pines configurados en el PLD y leer los valores del Registro de Datos. Todos los valores del Registro de datos se muestran el la ventana TDO.
En definitiva es un programa que permite testear el PLD y configurar el PLD de forma automática. Es un programa genérico que sirve para cualquier PLD que disponga de un puerto de comunicaciones JTAG.

 
1.3  Diagrama de Estados

Este programa es una sencilla aplicación que permite ver el funcionamiento de los diferentes estados de que dispone el estándar Boundary-Scan.
El programa se comunica con el PLD a través del puerto paralelo. Cada vez que se da un pulso en el botón TCK se hace avanzar la máquina de estados del PLD dependiendo del valor del botón TMS. Ese cambio se refleja en el diagrama que se muestra en la figura anterior. De esta forma se ve de forma gráfica el estado en el que se encuentra el PLD.
Este sería un programa didáctico para mostrar el funcionamiento de la máquina de estados de los PLDs que disponen del estándar Boundary-Scan. También se ve gráficamente como se introduce una instrucción bit a bit en el registro de instrucciones y como se le introduce bit a bit todos los datos en el registro de datos del PLD. Esta utilidad nos permite ver que el registro de datos funciona como un registro de desplazamiento ya que al introducir un nuevo dato en el registro el último dato que tenía es desplazado fuera a través del pin TDO. Este valor se recoge a través del puerto paralelo y se muestra en la ventana "TDO".

 
1.4  El programa de comunicación

El programa de comunicación no dispone de ninguna interfaz gráfica. Este programa lo que hace es enviar y leer datos del PLD. De esta forma cualquier programa que se quiera hacer para comunicar con el PLD se podría programar de forma independiente y luego llamar al programa de comunicación para enviarle o leer los datos. Esto permite que si en un futuro se diseñan otras maquetas gráficas, solo habría que diseñar la parte gráfica ya que para comunicarse con el PLD la maqueta solo tendría que pasarle una matriz de datos y el programa de comunicación le devuelve otra matriz con los datos leídos del PLD.
Otra ventaja de este programa es que puede trabajar con cualquier PLD que disponga de un puerto de comunicación JTAG, ya que al programa se le pasa un archivo de configuración que contiene los datos de los pines del puerto paralelo que necesita para comunicarse con el PLD.