L脫GICA SECUENCIAL
La
L贸gica Secuencial es el M茅todo de ordenamiento de acciones, razonamiento, y
expresi贸n de la automatizaci贸n de maquinaria, equipos y procesos. Y su
interrelaci贸n con el hombre. Esto nos da por consiguiente los binomios,
hombre-m谩quina, hombre-proceso.
Cada
sistema digital debe tener circuitos combinacionales, la mayor铆a de los
sistemas incluyen tambi茅n elementos de memoria, los cuales requieren que el
sistema se describa en t茅rminos de la l贸gica secuencial.
CIRCUITO LOGICO SECUENCIAL
COMPONENTES DE UN CLS
BIESTABLE
CIRCUITO CONTADOR DE UNOS
CIRCUITOS SECUENCIALES
REALIMENTACION
SINCRONISMO
TECNICAS DE REPRESETACION DE SECUENCIAS
LATCHES
RC LATCH
Es un circuito
combinacional cuya salida
depende de los
valores actuales y pasados
de las se帽ales
de entrada.
•Se帽ales de entrada
y Salida (se帽ales
binarias).
•Se帽al de Reloj
(se帽al binaria con
forma peri贸dica).
•L贸gica Combinacional
(determina la salida
y el pr贸ximo
estado).
•Almacenamiento
(mantiene informaci贸n sobre el
estado actual).
En electr贸nica, un biestable, en ingl茅s llamados flip-flop y
latch, es un circuito multivibrador, que tiene dos estados estables y puede
almacenar informaci贸n. Se puede hacer que cambie de estado mediante se帽ales
aplicadas a una o m谩s entradas de control y tiene una o dos salidas.
Flip-Flops (FF). Es un elemento b谩sico de
una memoria que cambia por un cambio moment谩neo de sus entradas llamado
(Trigger.
Flip Flop maestro-esclavo: se construye con dos
FF, uno sirve de maestro y otro de esclavo.
Flip-Flop disparado por flanco: pulso de
reloj es el flip flop disparado por flanco.
En los sistemas secuenciales
la salida Z en un determinado instante de tiempo ti depende de X en ese mismo
instante de tiempo ti y en todos los instantes temporales anteriores.
Para ello es
necesario que el sistema disponga de elementos de memoria que le permitan
recordar la situaci贸n en que se encuentra (estado).
Como un sistema secuencial es finito, tiene una capacidad de
memoria finita y un conjunto finito de estados posibles.
Una FSM (finite state machine) que en espa帽ol significa m谩quina finita de estados.
Un sistema secuencial dispone de elementos de memoria, cuyo
contenido puede cambiar a lo largo del tiempo.
El estado de un sistema secuencial viene dado por el
contenido de sus elementos de memoria.
Es frecuente que en los sistemas secuenciales exista una
se帽al que inicia los elementos de memoria con un valor determinado:
“se帽al de inicio (reset).”
La se帽al de inicio determina el estado del sistema en el
momento del arranque.
(normalmente pone toda la memoria a cero).
• La
salida en un instante concreto viene dada por la entrada y por el estado
anterior del sistema.
• El estado actual del sistema, junto con
la entrada, determinar谩 el estado
en el instante siguiente.
“realimentaci贸n”
Los as铆ncronos son sistemas secuenciales que pueden cambiar de estado en cualquier instante de tiempo en funci贸n de cambios en las se帽ales de entrada.
• Son
m谩s frecuentes en la vida real.
• Existen
m茅todos espec铆ficos para dise帽ar sistemas as铆ncronos
Los s铆ncronos son sistemas secuenciales que s贸lo pueden
cambiar de estado en determinados instantes de tiempo, es decir, est谩n
“sincronizados” con una se帽al que marca dichos instantes y que se conoce como:
“Se帽al de reloj (
(Clk).”
• El
sistema s贸lo hace caso de las entradas en los instantes de sincronismo.
• Son
m谩s f谩ciles de dise帽ar.
TIPOS DE SINCRONISMO
Sincronismo por nivel (alto o bajo):
El sistema hace caso de las entradas mientras el reloj est茅
en el nivel activo.(alto o bajo)
Sincronismo por flanco (de subida o de bajada):
El sistema hace caso de las entradas y evoluciona justo
cuando se produce el flanco activo. (de subida o de bajada)
Diagramas de transici贸n de estados DTE
C铆rculos: Estados
Arcos: Transiciones
Las salidas pueden estar asociadas a los estados o
transiciones, el nombre de las entradas se puede omitir.
Tablas de transici贸n de estados
Don tablas de verdad en las que aparece descrito el
comportamiento del sistema.
El estado presente aparece como una de las entradas. (A veces de reloj tambi茅n)
ANALISIS Y CIRCUITO SECUENCIAL TEMPORIZADO
se basa en el comportamiento secuencial de las entradas, salidas y estados de los flip flops .
ECUACION DE ESTADO
Una ecuaci贸n de estado es una ecuaci贸n algebraica que
especifica las condiciones para una transici贸n de estado flip flop. Se deriva
de la tabla de estado o el diagrama l贸gico.
ASIGNACION DE ESTADO
Los procedimientos para la
asignaci贸n de estado, se ocupan con m茅todos de asignar valores binarios
a los estados de tal forma que reduce el costo de un circuito combinacional que
impulsa a los flip flops.
REDUCCION DE ESTADO
En cualquier proceso de dise帽o debe considerarse el problema
de minimizar el costo final del circuito.
Un circuito secuencial puede reducirse por el uso de m茅todos conocidos para la simplificaci贸n de circuitos secuenciales.
Es un circuito electr贸nico usado para almacenar informaci贸n en sistemas l贸gicos as铆ncronos. Un latch puede almacenar un bit de informaci贸n. Los latches se pueden agrupar, algunos de estos grupos tienen nombres especiales, como por ejemplo el 'latch quad' (que puede almacenar cuatro bits) y el 'latch octal' (ocho bits). Los latches pueden ser dispositivos biestables as铆ncronos que no tienen entrada de reloj y cambian el estado de salida solo en respuesta a datos de entrada, o bien biestables s铆ncronos por nivel, que cuando tienen datos de entrada, cambian el estado de salida s贸lo si lo permite una entrada de reloj.
Esta situaci贸n
indeseada se soluciona con los biestables tipo JK, donde se a帽ade
un nivel m谩s de retroalimentaci贸n al circuito, logrando que dicha entrada haga
conmutar a las salidas, denomin谩ndose estado de 'toggle'.
CONCLUSIONES
Hay dos
tipos de circuitos secuenciales. Su clasificaci贸n depende del tiempo de sus
se帽ales. Un circuito secuencial sincr贸nicos
un sistema cuyo comportamiento puede definirse a partir del conocimiento de sus
se帽ales en instantes discretos de tiempo. El comportamiento de un circuito asincr贸nico
depende del orden en que cambien las se帽ales de entrada y puedan
ser afectadas en un instante dado de tiempo.
En los sistemas asincr贸nicos tipo compuerta, los elementos de
memoria consisten en compuertas l贸gicas cuyos retardos de propagaci贸n
constituyen la memoria requerida. As铆, un circuito secuencial asincr贸nico puede
tomarse como un circuito combinacional con retroalimentaci贸n.
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