Lógica Secuencial

LÓGICA SECUENCIAL Cada sistema digital debe tener circuitos combinacionales, la mayoría de los sistemas encontrados en la práctica incluyen también elementos de memoria, los cuales requieren que el sistema se describa en términos de la lógica secuencial. Los elementos de memoria son capaces de almacenar información binaria dentro de ellos. La información binaria almacenada en los elementos dememoria en un tiempo dado define el estado del circuito secuencial. El circuito secuencial recibe la información binaria de las entradas externas. Hay dos tipos de circuitos secuenciales. Su clasificación depende del tiempo de sus señales. Un circuito secuencial sincrónico es un sistema cuyo comportamiento puede definirse a partir del conocimiento de sus señales en instantes discretos de tiempo. Elcomportamiento de un circuito asincrónico depende del orden en que cambien las señales de entrada y puedan ser afectadas en un instante dado de tiempo. En los sistemas asincrónicos tipo compuerta, los elementos de memoria consisten en compuertas lógicas cuyos retardos de propagación constituyen la memoria requerida. Así, un circuito secuencial asincrónico puede tomarse como un circuitocombinacional con retroalimentación. Un sistema lógico secuencial sincrónico, por definición, puede usar señales que afecten los elementos de memoria solamente en instantes de tiempo discreto. Una forma de lograr este propósito es usar pulsos de duración limitada a través del sistema de tal manera que la amplitud de un pulso represente lógica 1 y otra amplitud de pulso (o la ausencia de un pulso) representelógica 0. Los circuitos secuenciales sincrónicos que usan pulsos de reloj en las entradas de los elementos de memoria se llaman circuitos secuenciales temporizados. Flips-Flops Los elementos de memoria usados en los circuitos secuenciales temporizados se llaman flip-flops. Estos circuitos son celdas binarias capaces de almacenar un bit de información. Un circuito flip-flop tiene dos entradas, unapara el valor normal y no para el valor complemento del bit almacenado en él. Un circuito flip-flop puede mantener un estado binario indefinidamente (siempre y cuando se esté suministrando potencia al circuito) hasta que se cambie por una señal de entrada para cambiar estados. La principal diferencia entre varios tipos de flip-flops es el número de entradas que poseen y la manera en la cual lasentradas afectan el estado binario. Circuito básico de un flip-flop La conexión de acoplamiento intercruzado de la salida de una compuerta a la entrada de la otra constituye un camino de realimentación. Cada flip-flop tiene dos salidas, Q y Q’ y dos entradas S (set) y R (reset). Este tipo de flip-flop se llama flip-flop RS acoplado directamente o bloqueador SR (SR latch). Las letras R y S son lasiniciales de los nombres en inglés de las entradas (reset, set). La salida de una compuerta NOR es 0 si cualquier entrada es 1 y que la salida es 1 solamente cuando todas las entradas sean 0. como punto de partida asúmase que la entrada de puesta a uno (set) es 1 y que la entrada de puesta a cero (reset) sea 0. Como la compuerta 2 tiene una entrada de 1, su salida Q' debe ser 0, lo cual coloca ambasentradas de la compuerta 1 a 0 para tener la salida Q como 1. Cuando la entrada de

puesta a uno (set) vuelva a 0, las salidas permanecerán iguales ya que la salida Q permanece como 1, dejando una entrada de la compuerta 2 en 1.

Flip-Flop RS Temporizado El flip-flop básico por sí solo es un circuito secuencial asincrónico. Agregando compuertas a las entradas del circuito básico, puede hacerseque el flip-flop responda a los niveles de entrada durante la ocurrencia del pulso del reloj. El flip-flop RS temporizado consiste en un flip-flop básico NOR y dos compuertas AND. Las salidas de dos compuertas AND permanecen en cero mientras el pulso del reloj sea 0, independientemente de los valores de entrada de S y R. Cuando el pulso del reloj vaya a 1, la información de las entradas S y R...