Diseño de lógica secuencial

Diseño de lógica secuencial.

El diseño de un circuito secuencial temporizado comienza a partir de un conjunto de especificaciones culmina en un diagrama lógico de funciones de una lista Boole de las cuales se puede obtener el diagrama lógico.

Un circuito secuencial requiere una tabla de verdad para su especificación. El primer paso en el diseño de los circuitos secuenciales es obtener unatabla de estado o una representación equivalente tal como un diagrama de estado o ecuaciones de estado.

Un circuito secuencial sincrónico se hace de flip-flops y compuertas combinacionales. E l diseño del circuito consiste en escoger los flip-flops y luego encontrar una estructura de compuertas combinacional, la cual, conjuntamente con los flip-flops, produce un circuito que copa lascaracterísticas. Et número de flip-flops se determina por el número de estados necesarios en el circuito. El circuito combinacional se deriva de la tabla de estado.

Sirven para diseñar contadores, registros, desplazamientos y procesos  que sigan la secuencia determinada. La base de su funcionamiento radica en que la salida dada en el tiempo no depende solo de la combinación a la entrada; sino además a lasecuencia en que se hayan aplicado los valores de entrada dados, estos estados se almacenan en los elementos de memoria indicados. y para su estructura deben cumplirse con los siguientes pasos:

1. Realizar un diagrama de estados indicando las variables de entrada en cada posición, la condición de activación y el número de posiciones.

2. Se determina el número de Flip Flop JK a utilizarse deacuerdo al número de bits en cada estado.

3.- Se realiza el diseño del circuito secuencial indicando el efecto de la señal de control de activación sobre las posiciones del circuito.

4. Se diseña el Diagrama de Estado ubicando los valores binarios que tomara en el tiempo t, luego la columna del control (dada por el reloj) y al final las condiciones de t +1. Esto se lo realiza en función delas condiciones presente de 2*(el número de posiciones). la salida t+1 resultante baja como entrada t para la siquiente pulsación.

5. Se realiza la tabla de exitacion realizada con las posiciones que tomarán los valores de J y K en función de A y B de t a t+1.

6. Se realiza la simplificación utilizando los mapas de karnaugh, se toma en cuenta los estados que no inciden X para que sesimplifique con estas condiciones.

7. Se determina las ecuaciones que indicarán la forma de conectarse el circuito.

8. Se procede a conectar el circuito para que cumpla con las condiciones planteadas.

Registros

Los Registros son un medio de ayuda a las operaciones realizadas por la unidad de control y la unidad aritmética y lógica. Permiten almacenar información, temporalmente, para facilitar lamanipulación de los datos por parte de la CPU.

Realizando una similitud con el resto del sistema informático, los registros son a la CPU como la memoria principal es a la computadora.

Los registros se dividen en tres grupos principales:

• Registros de Propósito General.

• Registros de Segmento de Memoria.

• Registros de Instrucciones.

Acumulador.

El acumulador es un registroen el que son almacenados temporalmente los resultados aritméticos y lógicos intermedios que serán tratados por la Unidad aritmético-lógica (ALU).

Sin un registro como un acumulador, sería necesario escribir el resultado de cada cálculo, como adición, multiplicación, desplazamiento,etc... en la memoria principal, quizás justo para ser leída inmediatamente otra vez para su uso en la siguienteoperación. El acceso a la memoria principal es significativamente más lento que el acceso a un registro como el acumulador porque la tecnología usada para la memoria principal es más lenta y barata que la usada para un registro interno del CPU.

Los procesadores modernos generalmente tienen muchos registros, todos o muchos de ellos pueden ser capaces de ser utilizados para los cálculos. En una...