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O Top-Level da máquina é composto por 3 componentes principais que depois se ramificam em subcomponentes mais pequenos.
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A figura~\ref{fig:top-level} representa uma ilustração gráfica do Top-Level da máquina implementado em \ac{vhdl}.
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\begin{figure}[h]
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\center
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\includegraphics[scale=.25]{../images/top-level-design}\caption{Ilustração do Top-Level da Máquina}
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\label{fig:top-level}
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\end{figure}
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\section{Debouncers}
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\label{sec:debouncers}
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Este componente é responsável por fazer o Debounce dos botões.\ Isto é necessário pois quando um botão é pressionado gera centenas de sinais, o que pode muitas vezes causar problemas.
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O bloco recebe o valor do relógio geral da máquina bem como os valores dos botões a ser afetados.
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Dentro do bloco os valores dos botões são distribuídos entre 3 debouncers onde são processados para gerar os sinais pretendidos.
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Sai deste bloco os sinais dos botões já corrigidos para que seja emitido apenas 1 sinal positivo por clique.
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\section{BreadMachineFSM}
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\label{sec:fsm}
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Este é o componente principal da máquina e é o responsável pelo processamento do funcionamento da mesma.
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Entram neste componente o sinal do relógio da máquina, os sinais dos botões de `Reiniciar', `Start/Stop' e `Tempo Extra', recebe também o sinal do interruptor do `Selecionador Programa' e, por último, o valor do vetor gerado pelos interruptores do `Selecionador Atraso'.
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Como saídas irá ter o sinal para indicar se a máquina se encontra no estado `Progress' ou `Extra'.\ Faz também parte das saídas o vetor de indicação da `Fase da Fabricação' que está a decorrer no momento.\ Estas saídas são diretamente ligadas aos LEDS da máquina: 1 LED vermelho e 3 LEDS verdes, respetivamente.
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O funcionamento da máquina de estados será descrito com recurso à figura~\ref{fig:state-machine}.
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\pagebreak
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[scale=.4]{../images/state-machine}
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\caption{Esquema da Máquina de Estados}
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\label{fig:state-machine}
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\end{figure}
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\begin{enumerate}
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\item \textbf{Reset}
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\\$\hookrightarrow$ A máquina volta sempre ao estado de Reset quando o botão `Reset' é pressionado.
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\item \textbf{(Delay/Progress/Extra) $\leftrightarrow$ OnHold}
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\\$\hookrightarrow$ Quando o botão de `Start/Stop' é utilizado e o estado é `Delay', `Progress' ou `Extra', muda o estado para `OnHold' para pausar a máquina.
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\\$\hookrightarrow$ Quando o botão de `Start/Stop' é utilizado e o estado atual é `OnHold', retoma o estado para o qual a máquina se previamente encontrava (`Delay', `Progress' ou `Extra').
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\item \textbf{OnHold $\rightarrow$ OnHold}
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\\$\hookrightarrow$ Atualiza o valor do start\_stop negando o mesmo.\ Fica neste estado enquanto o valor do start\_stop for `0' e sai do estado quando passar para `1'.
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\item \textbf{Reset $\rightarrow$ Standby}
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\\$\hookrightarrow$ Assim que a máquina é reiniciada, o estado muda automaticamente para Standby após a reinicialização de todos os valores.
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\item \textbf{Standby $\rightarrow$ Delay}
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\\$\hookrightarrow$ Quando o botão de `Start/Stop' é pressionado, muda de estado para `Delay' começando o timer do atraso inicial com o valor escolhido.
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\item \textbf{Delay $\rightarrow$ Progress}
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\\$\hookrightarrow$ Assim que o tempo do atraso inicial chegar a 0, o estado passa automaticamente de `Delay' para `Progress'.
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\item \textbf{Progress $\rightarrow$ Finish}
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\\$\hookrightarrow$ Assim que o tempo da programação chegar a 0, o estado passa automaticamente de `Progress' para `Finish'.
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\\$\hookrightarrow$ Neste estado, a máquina não se encontra com nenhuma mudança visual imediata, fica a aguardar por um dos botões.\ Usando o botão `Tempo Extra' poderá ser definido o tempo extra a aplicar à máquina posteriormente no estado `Extra'.
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\item \textbf{Finish $\rightarrow$ Extra}
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\\$\hookrightarrow$ Esta mudança é realizada quando o botão `Start/Stop' é pressionado e o tempo extra não se encontra a 0.
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\item \textbf{Extra $\rightarrow$ Finish}
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\\$\hookrightarrow$ Assim que o tempo do tempo extra chegar a 0, o estado passa automaticamente de `Extra' para `Finish'.
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\item \textbf{Finish $\rightarrow$ Reset}
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\\$\hookrightarrow$ Esta mudança é realizada quando o botão `Start/Stop' é pressionado e o tempo extra encontra-se a 0.\ Este passo reinicializa a máquina automaticamente.
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\end{enumerate}
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\textbf{Nota:} Os passos 2, 3, 8 e 9 podem ocorrer um número de vezes indefinido durante uma execução completa da máquina.
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\section{DisplaysManager}
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\label{sec:displays-manager}
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Este último componente é o responsável pela gestão dos displays para que os números dos tempos da máquina sejam corretamente visualizados.
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O bloco recebe separadamente os valores dos 3 tempos: `Atraso Inicial', `Tempo Normal' e `Tempo Extra'.
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O tempo extra é diretamente processado para a codificação dos displays, enquanto que o atraso inicial e o tempo normal têm de ser convertidos em numeração decimal (gerando 2 valores cada) para depois serem codificados.\ Este passo produz 5 valores diferentes.
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Esses 5 valores são então distribuídos pelos 5 displays da máquina. |