circuitos sincrono

Electrónica digital

UPM
DIE

TEMA 6
Síntesis de circuitos
secuenciales síncronos
Introducción
Metodología
Ejemplos

6. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos

© UPM-DIE

6-1

Electrónica digital

1

UPM
DIE

Introducción
OBJETIVOS:
 Plantear la funcionalidad de forma estructurada  Diagrama de estados
 Método para obtener ecuaciones de estado y salida Construir circuito
SÍNTESIS: Diagrama de estados  Circuito
Máquina de Moore

Et

Máquina de Mealy

CIRC. COMB.
ESTADOS

Qt

Et

CIRC. COMB.

St

Qt+t
Qt
CK

CIRC. COMB.
SALIDA

6. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos

Qt+t

CK

St
La máquina queda determinada por el/los
circuito/s combinacional/es que contiene/n
© UPM-DIE

6-2

Electrónica digital

2UPM
DIE

Metodología de síntesis de sistemas síncronos
A

Identificación de entradas y salidas

B

Diagrama de estados

C

Comprobación y reducción del diagrama

D

Determinación del número de biestables

E

Asignación de estados

F

Tablas de verdad

G

Minimización de funciones lógicas

H

Diseño del circuito

En paralelo a la metodología,
se verá unejemplo
6. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos

Puede haber variaciones
En función del tipo de
implementación

Diseñar un detector de secuencia 1011,
versión Mealy (ver tema 4, transp. 5)
© UPM-DIE

6-3

Electrónica digital

UPM
DIE

Ejemplo: Diseñar un detector de secuencia 1011
A

Identificación de entradas y salidas
 Determinar las señales que entran o salen delcircuito que se quiere diseñar
 El reloj y el reset deben ir siempre, y no se consideran
 En sistemas de control, los sensores son entradas del circuito, y los
actuadores son salidas del circuito
Medidas
Sensores

Sist.
físico

Actuadores

Sist.
Control

Control
Clk Reset

Ej:
X

Y

CK

X/Y

reset

6. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos

© UPM-DIECodificación que se da a las
transiciones en el diagrama
de estados
6-4

Electrónica digital

B

UPM
DIE

Diagrama de estados

Definición: Representación gráfica y formal de la especificación
E/S
Estado

Qt

Estado inicial (tras reset)

Qt+t

E/S

Transición

Autobucle

Máquina de estados

Punto NO AUTOMATIZABLE (no hay método sistemático)

6. Síntesis de circuitossecuenciales síncronos

© UPM-DIE

6-5

Electrónica digital

B

UPM
DIE

Diagrama de estados

 NO HAY MÉTODO EXHAUSTIVO CLARO
 Comenzar por el estado de reposo
(después de encender el sistema)
De cada estado deben salir 2E transiciones
(E : núm. Entradas)

 Contemplar todas las formas en que
puede evolucionar el sistema
 Debería estar especificado todo, salvo
lascondiciones imposibles

Ej:
0/0

 En control de sistemas físicos, se entiende
que el reloj es una señal mucho más
rápida que las demás

E0
0/0

Sistemas
“físicos”:
mecánicos,
químicos,
eléctricos,
etc... casi
todos menos
electrónicos

 Los eventos de entrada no duran sólo
un ciclo
 El sistema físico no responde de forma
instantánea
 Dos entradas no cambian de forma
simulatánea(o al menos no se puede
depender de que así sea)

6. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos

© UPM-DIE

E10
1

1/1

1/0

E1

1/0

0/0
1/0

E1
0

0/0

6-6

Electrónica digital

C

UPM
DIE

Comprobación del diagrama
 No pueden surgir estados espontáneamente, salvo un estado de reset (no
puede haber estados sin transiciones de entrada, salvo el estadoinicial)
 Para cada estado, comprobar todas las condiciones de tránsito
> Deben salir 2E transiciones, salvo aquellas que sean imposibles
(combinaciones imposibles de entradas)
> Todas las transiciones deben tener valores de entrada distintos
 En control de sistemas físicos:
> Las transiciones que llegan a un estado deben tener un autobucle
con el mismo valor de entrada (para que no se...