Sistemas Secuenciales automatismo

INSTITUTO TECNOLÓGICO UNIVERSITARIO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO

GOBIERNO DE MENDOZA

INSTALACIONES INDUSTRIALES Y MANTENIMIENTO
AUTOMATISMOS
Sistemas Secuenciales
Introducción
Son aquellos Sistemas Digitales cuyas salidas no sólo dependen de sus entradas en
un momento dado, sino también de cómo han evolucionado estas anteriormente. El
Sistema Secuencial tiene que ser capaz de memorizar lamencionada evolución.
Puede decirse que las salidas de un Sistema Secuencial dependen de ellas mismas y
de las entradas. Este concepto es equivalente al anterior y permite plantear un
esquema general de Sistema Secuencial partiendo de un Sistema Combinacional
realimentado (las entradas a este combinacional están formadas por variables
independientes y además por una o más salidas del mismo). Lomencionado puede
verse en la figura 1.

Se observa un nuevo tipo de variables llamadas variables internas. El bloque M, indica
un circuito capaz de mantener el estado de sus entradas en su valor, por un cierto
tiempo. El alumno puede deducir que el sistema evolucionará entre distintos estados
internos hasta arribar a un estado estable. Efectivamente, para un valor de las
variables de entradadeterminado, las salidas del combinacional adoptarán cierto
estado, como algunas de ellas se realimentan, las salidas del combinacional.
cambiarán nuevamente. Este proceso (llamado evolución automática del sistema) se
repetirá hasta tanto el valor de las variables internas coincida con el anterior, este es el
estado estable.

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Si a las variables internas se las deja pasar de izquierda a derecha sólo en ciertos
momentos, se obtiene un Sistema Secuencial Síncrono como se muestra en la Fig. 2.

Figura 2
El diseño básico de estos sistemas consiste en plantear una tabla de verdad en la cual
se tenga en cuenta el concepto tiempo. Ahora una función lógica no sólo depende de
ciertas variables independientes sino quetambién depende de sí misma. Por ejemplo:
p = f(a, b, c,....., p,.....)
Se observa que la función, indicada como p, aparece en ambos miembros de la
expresión. Esto, para que no carezca de sentido, debe interpretarse de la siguiente
manera: P (t+1) = f t (a, b, c,...., p,....)
El subíndice (t+1) se interpreta como el valor que adoptará p para el conjunto de
valores que tenían las variables de lascuales depende en el instante t.
Dos conceptos útiles
I) Las compuertas lógicas reales se diferencian de las ideales en:
a) Poseen un tiempo de retardo, es decir: la señal lógica tarda un tiempo no nulo para
atravesar la compuerta.
b) Disipan calor.
La característica a) es de especial importancia en los Secuenciales. Efectivamente, en
la figura 1 aparecen unos elementos M necesarios para que elsecuencial funcione. Si
estos elementos no estuvieran, una misma línea lógica debería tener dos estados a la
vez y esto no es posible. Sin embargo en los biestables que veremos en adelante
estos elementos M no aparecen. La razón por la cual funcionan es que están
construidos con compuertas reales y el retardo propio de las mismas cumple la función
de los elementos M.

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II) En una señal lógica se pueden indicar las siguientes partes:

Fig. 3
Biestables
Como se vio en el problema anterior, los biestables son secuenciales que poseen dos
estados estables, es decir que las variables internas pueden adoptar en este caso dos
estados en los cuales permanecerán indefinidamente a menos que cambien las
variables deentrada. Se trata entonces de los secuenciales más simples ya que
poseen una sola variable interna. Los biestables representan los circuitos base para la
construcción de secuenciales más complejos y de las memorias estáticas.
Poseen dos salidas Q(t) y Q’(t).
En operación normal las salidas de un biestable son siempre complementarias, una
con respecto a la otra, o sea :
Cuando Q(t) esta en...