Logica secuencial

LÓGICA SECUENCIAL

La Lógica Secuencial

Introducción
• Tipos principales de circuitos secuenciales
– Sincrónico. Se comportamiento se define a partir del conocimiento de sus señales en instantes discretos. – Asincrónico. Depende del orden en que cambien las entradas, y el estado del circuito puede ser afectado en cualquier instante.

• La sincronización se logra por un dispositivollamado generador de señales de reloj. • Los elementos de almacenamiento se llaman flip-flops o multivibradores biestables.

Circuito secuencial sincrónico de pulsos de reloj

SEGUROS
• Puede almacenar un estado binario por tiempo indefinido (en tanto se envíe energía al circuito), hasta que una señal lo haga pasar a otro estado. • Los seguros son los tipos de f-f más básicos y que operan conniveles de señales.

SEGURO SR

SEGURO SR Con entrada de control

SEGURO D

F-F SR AMO ESCLAVO

F-F JK AMO ESCLAVO

SÍMBOLOS GRÁFICOS ESTÁNDAR

TABLAS DE CARACTERÍSTICAS

F-F CON ENTRADAS DIRECTAS

ECUACIONES DE ENTRADA

TABLA DE ESTADOS

ANÁLISIS CON F-F JK
• PROCEDIMIENTO 1. Obténgase los valores binarios de cada ecuación de entrada de los f-f en términos delestado presente y de variables de entrada. 2. Utilícese la características del f-f correspondiente a fin de determinar el estado siguiente.

JA = B, KA = BX’ JB = X’, KB = AX’ + A’X

Diagrama de estados

Diseño con Multivibradores Biestables D
• 1. 2.
3. 4. 5.

Procedimiento de diseño Obténgase la tabla de estados a partir del planteamiento del problema o del diagrama de estados.Determínese las ecuaciones de entrada de los f-f a partir de las ecuaciones de estado siguiente de la tabla de estados. Derívese las funciones de salida si hay condiciones de entrada en la tabla de estados. Simplifíquense las ecuaciones de entrada y funciones de salida. Trácese el diagrama de lógica con f-f D y compuertas combinatorias, como lo especifican las ecuaciones de entrada y funciones desalida.

Ejemplo de diseño

Tabla de estados

Diseño con estados no utilizados

Diseño con multivibradores biestables JK
• Procedimiento de diseño. • Es el mismo descrito para los f-f D.

Tablas de excitación de multivibradores biestables o flip-flops

Ejemplo de diseño con f-f JK

Modelos Mealy y Moore
• Mealy
– La salida es función tanto del estado actual como de laentrada.

• Moore
– La salida sólo es función del estado actual.

Reducción y asignación de estados
• Reducción de estados.
– Su finalidad es reducir el número de estados que puede producir una disminución en el número de f-f. – Analizaremos el procedimiento con un sencillo ejemplo.

• Sólo son importantes las sucesiones de entrada-salida, por eso se han marcado con letras los estados.• Hay un número infinito de sucesiones de entrada que podrían aplicarse al circuito. • Pero cada una produce una sucesión de salida única. • Ejemplo: 01010110100 • Salida: 00000110100 • Hallar formas de reducir el número de estados de un circuito secuencial sin alterar las relaciones de entrada-salida.

Tabla de estados
Estado actual a b c d e f g Siguiente estado X=0 a c a e a g a X=1 b dd f f f f X=0 0 0 0 0 0 0 0 Salida X=1 0 0 0 1 1 1 1

Algoritmo reducción estados
• Decimos que dos estados son equivalentes si, para cada miembro del conjunto de entradas, dan exactamente la misma salida y pasan el circuito al mismo estado o a un estado equivalente.

Reducción de la Tabla de estados
Estado actual a b c d Siguiente estado X=0 a c a e X=1 b d d f X=0 0 0 0 0 Salida X=1 00 0 1

e
f

a
g

f
f

0
0

1
1

g

a

f

0

1

Tabla de estados
Estado actual a b c Siguiente estado X=0 a c a X=1 b d d X=0 0 0 0 Salida X=1 0 0 0

d
e

e
a

f
f

0
0

1
1

f

e

f

0

1

Tabla de estados
Estado actual a b c d e Siguiente estado X=0 a c a e a X=1 b d d d d X=0 0 0 0 0 0 Salida X=1 0 0 0 1 1

Prueba de la sucesión
•...