LOGICA SECUENCIAL (Segunda semana P2)

 CIRCUITO LÓGICO SECUENCIAL (CLS)

Es un circuito combinacional cuya salida depende de los valores actuales y pasados de las señales de entrada. Se trata de circuitos en los que aparecen lazos de “feedback” (realimentación) las salidas del circuito pueden actuar como valores de entrada

Los componentes de un CLS son: 

• Señales de entrada y Salida (señales binarias).
• Señal de Reloj (señal binaria con forma periódica).
• Lógica Combinacional (determina la salida y el próximo estado).
• Almacenamiento (mantiene información sobre el estado actual).  

BIESTABLE En electrónica, un biestable, en inglés llamados flip-flop y latch, es un circuito multivibrador, que tiene dos estados estables y puede almacenar información. Se puede hacer que cambie de estado mediante señales aplicadas a una o más entradas de control y tiene una o dos salidas.

Tipos de flip-flops 

• Flip-Flops (FF). Es un elemento básico de una memoria que cambia por un cambio momentáneo 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.   

CIRCUITOS SECUENCIALES (Estado) 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 situación 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 español significa máquina finita de estados. 

CONCEPTO DE REALIMENTACIÓN 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 señal que inicia los elementos de memoria con un valor determinado: “señal de inicio (reset).” La señal 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, determinará el estado en el instante siguiente. “realimentación ”

Existen dos tipos de sistemas secuenciales: asíncronos y síncronos. 

Los asíncronos son sistemas secuenciales que pueden cambiar de estado en cualquier instante de tiempo en función de cambios en las señales de entrada.

Características 

• Son más frecuentes en la vida real. 
• Existen métodos específicos para diseñar sistemas asíncronos

Los síncronos son sistemas secuenciales que sólo pueden cambiar de estado en determinados instantes de tiempo, es decir, están “sincronizados” con una señal que marca dichos instantes y que se conoce como: “Señal de reloj ( (Clk).”

Características:

• El sistema sólo hace caso de las entradas en los instantes de sincronismo.
• Son más fáciles de diseñar. 

TIPOS DE SINCRONISMO

• Sincronismo por nivel (alto o bajo): El sistema hace caso de las entradas mientras el reloj esté 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)      

CIRCUITOS SECUENCIALES Propiedades de la señal de reloj Normalmente se suelen utilizar dispositivos síncronos cuyos cambios de estado se rigen por la señal de reloj.

TÉCNICAS DE REPRESENTACIÓN DE SECUENCIALES 

Diagramas de transición de estados DTE 

Círculos: Estados 

Arcos: Transiciones 

Las salidas pueden estar asociadas a los estados o transiciones, el nombre de las entradas se puede omitir.

 Tablas de transición 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 también) 

Conclusión se ha visto que los circuitos computan funciones lógicas de las señales de entrada: el valor de las señales de salida en un instante determinado depende del valor de las señales de entrada en ese mismo momento. Cuando las señales de entrada varían, entonces, como consecuencia, también variarán las de salida (después del retraso producido por las puertas y bloques, que en este curso no tenemos en cuenta) función específica y determinada por el usuario, dichos circuitos se diferencian por el tiempo, es decir, los circuitos secuenciales dependen de un tiempo y esto fue lo que nos ayudo a desplegar en los displays simultáneamente los números, esto nos ahorra trabajo y hace más eficiente la funcionalidad de los circuitos pues es más tedioso tener que estar presionando el botón para escoger si nuestro selector S escoge el valor de 1 o 0, el divisor de frecuencia lo hace de manera automática, quizás si debemos presionar el botón para activarlo (enable) pero es solo una vez y no en muchas ocasiones.