Sistemas Secuenciales

Sistemas Secuenciales

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TEMA7. SISTEMAS SECUENCIALES
Los circuitos lógicos se clasifican en dos tipos: • Combinacionales, aquellos cuyas salidas sólo dependen de las entradas actuales. • Secuenciales, aquellos cuyas salidas dependen no sólo de sus entradas actuales, sino también de sus entradas anteriores. Esta “información” de las entradas anteriores, debe preservarse en el circuito y sedenomina estado interno, secundario, o simplemente estado, del circuito. Es necesario distinguir el valor presente de una señal del que poseía en un instante inmediatamente anterior, y éste del anterior,... Por ello habrá una intervención explícita del tiempo. La base de los circuitos secuenciales es el biestable, es el dispositivo más pequeño que es capaz de memorizar la información a la queantes hacíamos referencia. Almacena el estado 0 ó el estado 1, y por ello recibe el nombre de biestable, tienen dos estados estables de funcionamiento. También se les suele conocer como FLIP-FLOPS.

Biestable RS
El biestable básico es el RS. Su símbolo lógico se muestra a continuación. Tiene dos entradas S(set) y R(reset), y tiene dos salidas complementarias Q (qn) y Q, tiene además una entradaCLK(reloj) que viene a ser una entrada de habilitación:

R CLK S

Q Q

Modo de Operación Mantenimiento Reset Set Prohibido Off

Entradas CLK S 1 0 1 0 1 1 1 1 0 X

R 0 1 0 1 X

Salidas qn+1 qn+1 qn qn 0 1 1 0 1 1 qn qn

qn: estado presente qn+1: estado futuro

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Biestable D (Latch)
Se trata de otro tipo de Biestable, esta vez, con una entrada D(datos) ydos salidas de estados complementarias, Q. Cuenta además con una entrada de CLK(reloj), que funciona como habilitador “disparando” el biestable. También puede contar con dos entradas más, conocidas por PR (de preset: reiniciar) y CLR (de clear: despejar). El Biestable D que aparece en la figura, puede funcionar de dos formas: • Síncrona: usa una señal de reloj. • Asíncrona: usa las señales PR YCLR. De forma síncrona lo hace de la siguiente manera: Si la transición de la señal de reloj es de bajo a alto (o sea, de 0 a 1) se traslada el dato D a la salida, se dice que el biestable ha sido disparado por la señal de reloj. Si por el contrario la transición en el pulso de reloj es de estado alto a bajo (o sea, pasa de 1 a 0) el biastable no responde. Las entradas PR y CLR son lo que se llamanentradas asíncronas, pues independientemente de cómo esté la señal de reloj, reiniciarán (pondrán un 1 en la salida) o despejarán (pondrán un 0 en la salida) el biestable. Éste es el modo de funcionamiento asíncrono. Un biestable como el de la figura se dice disparado por flanco de subida.

D

PR Q Q

Modo de Operación Set asíncrono Reset asíncrono Prohibido Set Reset

Entradas AsíncronasSíncronas __ PR 1 0 1 0 0 ___ CLR 0 1 1 0 0 CLK X X X ↑ ↑ D X X X 1 0

Salidas _ Q 0 1 1 0 1

CLK CLR

Q 1 0 1 1 0

Activo por flanco de Subida Activo por flanco de bajada

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Biestable JK
El biestable JK puede considerarse como el biestable universal. Dispone de tres entradas síncronas J y K, para especificar la operación y CLK, para disparar el biestable.También consta de dos entradas asíncronas PR y CLR, y por supuesto dos salidas complementarias. Este es su símbolo tradicional y su tabla de funcionamiento:
Modo de Operación Entradas Asíncronas Síncronas __ PR 1 0 1 0 0 0 0 ___ CLR 0 1 1 0 0 0 0 ____ CLK X X X ↓ ↓ ↓ ↓ J X X X 0 0 1 1 K X X X 0 1 0 1 Salidas _ Q 0 1 1 qn-1 1 0 qn-1

J

PR Q Q

CLK K CLR

Set asíncrono Reset asíncronoProhibido Mantenimiento Reset Set Conmutación

Q 1 0 1 qn-1 0 1 qn-1

Biestable T
Se trata de un biestable que cambia de estado con cada pulso de reloj: EN T Q Q
EN 0 0 1 1 T 0 1 0 1 qn+1 qn qn qn qn

qn: estado presente qn+1: estado futuro

Biestable T construido con JK EN T J CLK K

Q Q

Q Q

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Master & Slave (Maestro-Esclavo)
La mayor parte de los...