CKTOS SECUENCIALES

Estructura de computadores

Tema 5:

Tema 5: Sistemas secuenciales

Circuitos secuenciales

5.1 Introducción: tablas de transición, cronogramas.
Hemos visto como en los circuitos combinacionales, las salidas sólo
dependen de las entradas en el mismo instante de tiempo. Existe otro tipo de
circuitos digitales en los cuales esto no es así. Son los llamados circuitos o
sistemassecuenciales.

Circuitos secuenciales
Son aquellos en los cuales las salidas en un instante de tiempo
determinado dependen de las entradas en ese instante y en instantes
anteriores de tiempo.

Como consecuencia de la definición anterior podemos llegar a la
conclusión de que este tipo de circuitos son capaces de memorizar información
y que esta información en un momento dado depende de las entradasocurridas en el circuito hasta ese momento.
El circuito no es capaz de memorizar todas las entradas ocurridas hasta
un instante de tiempo determinado, sino solo una cierta parte. A la información
almacenada se le denomina estado del sistema, y el número máximo de
informaciones almacenables es el número de estados posibles del sistema.
El diagrama de bloques de un circuito secuencial es:
ES
Q(t)

Circuito
combinacional

Q(t+1)

Elementos de
almacenamiento

El circuito secuencial recibe información binaria de su ambiente a través
de las entradas E, las cuales, en combinación con el estado actual Q(t)
(almacenado en los elementos de almacenamiento), determinan el valor binario
de las salidas S y el siguiente estado Q(t+1).
Las salidas de un circuito secuencial sonlas salidas del circuito
combinacional.

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Tema 5: Sistemas secuenciales

5.1.1 Funciones de transición
Un circuito o sistema secuencial queda definido por dos funciones
lógicas, llamadas funciones de transición:
1. Función de salida: nos indica cómo depende la salida o salidas, de
las entradas actuales y del estado actual.
2. Función de transición deestado: nos indica como depende el
nuevo estado del estado anterior y de las entradas al sistema.
5.1.1.1 Función de salida
Si designamos por:
S(t) = salidas en el mismo instante de tiempo t
E(t) = entradas en el mismo instante de tiempo t
Q(t) = estado en el instante de tiempo t
La función de salida puede expresarse:
S (t) = F [ E (t), Q (t) ]
5.1.1.2 Función de transición de estado
Nosindica si unas determinadas entradas producen un cambio en el
estado y a qué estado se cambia. La función puede expresarse:
Q(t+1) = G [ E(t), Q(t) ]
Tanto F como G son funciones lógicas, exactamente iguales a las
estudiadas hasta ahora. La única novedad, que confiere a los circuitos
secuenciales propiedades totalmente distintas a los combinacionales, es el
hecho de que existe realimentación.La función G nos da los valores Q en
función de los propios valores Q anteriores. Las mismas variables son variables
de entrada y salida de la función.
Las funciones F y G pueden expresarse mediante tablas de verdad.
como cualquier otra función. Por el hecho de existir realimentación, se les
denomina tablas de transición del circuito secuencial.

5.1.2 Cronogramas
Hemos visto que loscircuitos secuenciales tienen una estructura tal que
las salidas dependen del tiempo, ya que el estado depende de las entradas y
éstas son función del tiempo.
Aunque las tablas de transición permiten definir un circuito secuencial,
cuando éste es complejo, es más cómodo manejar una representación gráfica
de las variables en función del tiempo. A esta representación se le llama
cronograma.
Másadelante veremos los cronogramas de los distintos biestables.
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5.2 Biestables
Los biestables son circuitos lógicos capaces de permanecer en uno de
entre dos estados estables, aún después de desaparecer la causa que provocó
el paso al estado alcanzado. Son, pues, capaces de almacenar una
información binaria (1 bit).

5.2.1...