Sistemas secuenciales

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SISTEMAS SECUENCIALES

Los circuitos digitales que hasta ahora se han considerado han sido combinacionales, esto es, las salidas en cualquier momento dependen por completo de las entradas presenta en ese tiempo. Sin embargo en la mayoría de los sistemas digitales los valores de salidas dependen tanto de las entradas como de los valores de salida a estos se les da el nombre de SistemasSecuenciales.

Hay dos tipos principales de sistemas secuenciales, su clasificación depende del temporizado de sus señales: Sistemas Sincronos y Sistemas Asíncronos.

Un Sistema Sincrono es un sistema cuyo comportamiento puede definirse por el conocimiento de sus señales en instantes discretos de tiempo. Un Sistema Asincrono depende del orden en el cual cambian sus señales de entrada y puede afectarseen cualquier instante de tiempo.

El siguiente diagrama representa un Sistema Secuencial:

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Los elementos de memoria que se utilizan en los circuitos secuenciales de reloj se les conoce con el nombre de. FLIP FLOP. Estos circuitos son celdas binarias capaces de almacenar un bit de información. Un circuito FF tiene dos salidas, una para el valor normal y otra para el valorcomplementario (negado) del bitl almacenado en él.

Existen cuatro tipos de FF básicos: FF tipo RS, FF tipo JK, FF tipo D y FF tipo T. Sin embargo estos 4 tipos fueron creados a partir de un FF básico llamado: latch (seguro) RS. Este se puede formar a partir de dos compuertas OR ó dos compuertas AND.

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A partir de este análisis se obtienen la tabla de estados de los cuatro tipos de FF, quese utilizará para el diseño de sistemas secuenciales. Su representación y tabla de estados.

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ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES SINCRÓNICOS

El diseño de estos circuitos inicia a partir de las especificaciones y finaliza con las funciones lógicas, de las cuales se obtiene el circuito lógico.

Inicialmente se debe crearuna tabla de estado o representación equivalente, para identificar la secuencia de estados que deseada. Luego de seleccionar el número y tipo de flip-flops con los cuales se desea hacer el diseño, se deduce la lógica combinatoria necesaria para generar la secuencia de estados.

Los circuitos secuenciales se pueden analizar y diseñar siguiendo un procedimiento claramente definido que consiste enlos siguientes pasos:
1. Asignación de estados
2. Construcción del diagrama de transición
3. Elaboración de la tabla de estados
4. Obtención de ecuaciones o funciones lógicas
5. Realización de circuitos lógicos

Ejemplo:
Diseñar un circuito secuencial que permita realizar el siguiente proceso:
Es necesita realizar un circuito que controle el proceso de una maquina queenvasadora de agua, con el switch de cambios la máquina deberá permitir realizar los cambios manualmente. El proceso inicia con la botella en la banda sin fin sin que esta se este moviendo, con el swtich de cambios apagado. Cuando el usuario activa el cambio la banda sin fin lleva la botella hasta el estado de llenado, cuando el está en el estado de llenado el swtich debe cambiar a desactivado para queel llenado comience; una vez llenada de agua la botella el swtich debe cambiar a 1 para que la banda sin fin inicie su recorrido hacia el siguiente estado que es colocación de la tapa, en este estado el switch debe cambiar a cero para que la tapa sea colocada, una vez se realice el proceso el swtich debe pasar a 1 para que el proceso continúe hacia el siguiente estado que es colocación de viñetacon el swtich a 1 la viñeta es colocada e inmediantamente la botella sigue su camino y retorna al proceso inicial manteniendo el swtich a uno hasta que llega al primer estado donde el swich retorna de nuevo a cero.

Ejemplos de Diseño:
Diseñar el circuito secuencial del proceso que se cumple de acuerdo al diagrama de estados de la figura 1.

Paso 1. Asignación de estados
Este proceso tiene...
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