Sintesis de circuitos digitales sncronos

Contenido

* Resumen y objetivos de la experiencia ………….. 3
* Datos, cómputos y resultados tabulados ………….. 4-8
* Discusión de datos y resultados ………………….. 9
* Conclusiones …………………………………………………. 10























Resumen y objetivos de la experienciaEsta experiencia tiene como objeto estudiar la síntesis de circuitos secuenciales síncronos mediante la implementación de un reconocedor de secuencia. Para esto se planteó el diseño de un reconocedor de secuencia mediante un circuito síncrono con FF-JK. Luego de realizar el diseño tipo Moore mediante diagrama de estados, de transición de estados, tabla de estados y los respectivos mapas deKarnaugh para hallar cada una de las entradas de los FF-JK, se procedió a verificar el funcionamiento del circuito visualizando la transición de estados actuales (y1 y y2) y la salida mediante el uso de diodos leds en las salidas Q de los Flip flop y en la salida del circuito (Z). Cabe agregar que se utilizaron dos circuitos anti rebotes, uno como clock de los FF-JK y otro para proporcionar los niveleslógicos que se dan en la entrada del circuito.

Durante la realización de esta experiencia se tuvo en cuenta el siguiente objetivo:

* Diseñar y comprobar el funcionamiento de Reconocedores de Secuencia















Datos, cómputos y resultados tabulados

Máquina de Moore

En la Teoría de la computación, una Máquina de Moore esun autómata de estados finitos donde las salidas están determinadas por el estado actual únicamente (y no depende directamente de la entrada). El diagrama de estados para una máquina Moore incluirá una señal de salida para cada estado. Comparada con la Máquina de Mealy, la cual mapea transiciones en la maquina a salidas.

La mayoría de las electrónicas están diseñadas como sistemassecuenciales síncronos. Los sistemas secuenciales síncronos son una forma restringida de máquinas de Moore donde el estado cambia solo cuando la señal de reloj global cambia. Normalmente el estado actual se almacena en Flip-flops, y la señal de reloj global está conectada a la entrada "clock" de los flip-flops. Los sistemas secuenciales síncronos son una manera de resolver problemas de Metastabilidad.Modelo de Moore simple
Modelo de Moore simple


Síntesis o Diseño de Sistemas Secuenciales Síncronos:

Si no se dice lo contrario, supondremos un autómata de Mealy con biestables síncronos por flanco.

1º. Paso de las especificaciones verbales a diagrama de estados.
Lo primero que hay que hacer es "traducir" el enunciado a diagrama de estados, es decir, distinguir estado,numerarlos, identificar entradas, determinar salidas, y en definitiva expresar el diagrama de estado de forma gráfica.

2º. Construcción de la tabla de estados y de excitación.
Se coloca en una tabla la entrada, el estado inicial, el próximo estado y la salida, y se pone la tabla de excitación del biestable que resuelva el problema.

3º. Minimización de las funciones de excitación.Utilizando las técnicas habituales: mapas de Karnaugh, módulos combinacionales, etc.

4º. Implementación del circuito.
Se construye el circuito.


1.- Diseñar un circuito síncrono con FF tipo JK, en donde por cada paquete de tres bits se genere en la salida un 1 lógico. Mostrar el modelo del circuito en Moore e implementarlo.
X = 01110111111
Z = 00010001001
Solución:

I)Diagrama de estados tipo Moore

II) Tabla de estados tipo Moore

x Estados | 0 | 1 | z |
A | A | B | 0 |
B | A | C | 0 |
C | A | D | 0 |
D | A | B | 1 |

III) Tabla de transicion de estados

Si asignamos: A=00 ; B=01 ; C=11 ; D=10

x y1 y2 | 0 | 1 | z |
0 0 | 0 0 | 0 1 | 0 |
0 1 | 0 0 | 1 1 | 0 |
1 1 | 0 0 | 1 0 |...