Logica

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Capítulo 8

Introducción a los Circuitos Secuenciales

Circuitos Secuenciales
⌦ En la lógica combinacional los circuitos producen una respuesta instantánea, es decir, las salidas se
pueden calcular a partir de la combinación de los valores de las entradas en el mismo instante. La lógica combinacional no sirve para construir circuitos que con capacidad de memoria, es decir, funciones lógicascuya salida en el instante presente depende de entradas en el pasado. Es entonces, cuando los circuitos secuenciales aparecen y cobran relevancia conceptos que no eran tan trascendentes para los circuitos combinacionales, algunos de estos conceptos son: instante presente, instante siguiente, estado, retroalimentación, tiempo de propagación, sincronización, memoria, secuencia, conteo, etc.Obsérvese que el principal concepto involucrado en todos los anteriores es el tiempo.

8.1.- INTRODUCCIÓN Los circuitos considerados hasta aquí, tienen la característica de que su salida depende solamente de la combinación presente de valores de las entradas, es decir, a una misma combinación de entrada responden siempre con la misma salida. Debido a esto, estos circuitos se denominan combinacionales.Los circuitos combinacionales tienen muchas limitantes debido a que no son capaces de reconocer el orden en que se van presentando las combinaciones de entradas con respecto al tiempo, es decir, no pueden reconocer una secuencia de combinaciones, ya que no poseen una manera de almacenar información pasada, es decir no poseen memoria. Un circuito cuya salida depende no solo de la combinación deentrada, sino también de la historia de las entradas anteriores se denomina Circuito Secuencial. La historia de las entradas anteriores en un momento dado se encuentra resumida en el estado del circuito, el cual se expresa en un conjunto de variables de estado. El circuito secuencial debe ser capaz de mantener su estado durante algún tiempo, para ello se hace necesario el uso de dispositivos dememoria. Los dispositivos de memoria utilizados en circuitos secuenciales pueden ser tan sencillos como un simple retardador (inclusive, se puede usar el retardo natural asociado a las compuertas lógicas) o tan complejos como un circuito completo de memoria denominado multivibrador biestable o Flip Flop. Como puede verse entonces, en los circuitos secuenciales entra un factor que no se había consideradoen los combinacionales, dicho factor es el tiempo. De hecho, los circuitos secuenciales se clasifican de acuerdo a la manera como manejan el tiempo en circuitos secuenciales síncronos y circuitos secuenciales asíncronos. En un circuito secuencial asíncrono, los cambios de estado ocurren al ritmo natural marcado por los retardos asociados a las compuertas lógicas utilizadas en su implementación,es decir, estos circuitos no usan elementos especiales de memoria, pues se sirven de los retardos propios (tiempos de propagación) de las compuertas lógicas usados en ellos. Esta manera de operar puede ocasionar algunos problemas de funcionamiento, ya que estos retardos naturales no están bajo el control del diseñador y además no son idénticos en cada compuerta lógica. Los circuitos secuencialessíncronos, sólo permiten un cambio de estado en los intantes marcados por una señal de sincronismo de tipo oscilatorio denominada reloj. Con ésto se pueden evitar los problemas que tienen los circuitos asíncronos originados por cambios de estado no uniformes en todo el circuito. 100

Capítulo 8

Introducción a los Circuitos Secuenciales

Un circuito secuencial puede entenderse simplemente comoun circuito combinacional en el cual las salidas dependen tanto de las entradas como de las salidas en instantes anteriores, esto implica una retroalimentación de las salidas como se muestra en diagrama de la siguiente figura

Entradas

Circuito Combinacional

Salidas

Modelo de Moore.- Un modelo más completo de lo que puede ser un circuito secuencial es el denominado Modelo de Moore,...
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