Secuenciales

Estructura de computadores

Tema 5: Sistemas secuenciales

Tema 5:

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: E Q(t) Circuitocombinacional Q(t+1) S

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 son las salidas del circuitocombinacional.

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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 de estado: nos indica como depende elnuevo 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 Nos indica si unas determinadas entradas producen uncambio 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 lospropios 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 los circuitos secuenciales tienen una estructura tal que lassalidas 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. Más adelante veremos los cronogramas de los distintos biestables. 2Estructura de computadores

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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 Tipos de biestables.
Deben distinguirse tres aspectos en las señales...