Tema10 sistem secuencial

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1 Raúl Rengel Estévez: [email protected] María Jesús Martín Martínez : [email protected] TEMA 10. CIRCUITOS TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES SECUENCIALES IEEE 125 Aniversary: http://www.flickr.com/photos/ieee125/with/2809342254/ http://www.tech-faq.com/wp-content/uploads/images/integrated-circuit-layout.jpg

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TEMA 10. CIRCUITOS TEMA 10. CIRCUITOS

SECUENCIALESSECUENCIALES

IEEE 125 Aniversary: http://www.flickr.com/photos/ieee125/with/2809342254/

http://www.tech-faq.com/wp-content/uploads/images/integrated-circuit-layout.jpg

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TEMA 10. CIRCUITOS TEMA 10. CIRCUITOS

SECUENCIALESSECUENCIALES

-- IntroducciIntroduccióónn

-- Elementos de memoria : Elementos de memoria : biestablesbiestables, , latcheslatches

-- Registros de desplazamiento estRegistros de desplazamiento estááticosticos

-- Circuitos secuenciales Circuitos secuenciales ssííncronosncronos

-- Circuitos secuenciales asCircuitos secuenciales asííncronosncronos

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN

�� Sistemas Sistemas combinacionalescombinacionales: la salida depende solamente de lo que : la salida depende solamente de lo que haya en las entradas haya en las entradas en ese instanteen ese instante

�� Sistemas secuencialesSistemas secuenciales: :

�� La salida depende de los valores de las entradas en ese instanteLa salida depende de los valores de las entradas en ese instante y y

tambitambiéén de los valores que tuvieron en los instantes anterioresn de los valores que tuvieron en los instantes anteriores

�� Circuitos que Circuitos que ““recuerdanrecuerdan”” o o tienen memoriatienen memoria de las situaciones de interde las situaciones de interéés s por las que ha pasado el sistema por las que ha pasado el sistema aa las situaciones se denominan las situaciones se denominan estadosestados

�� Variables de estado: Variables de estado: en cada caso concreto definen los estados a en cada caso concreto definen los estados a recordarrecordar

Ejemplo: Ejemplo: Circuito de una Circuito de una úúnica entrada y una nica entrada y una úúnica salida y que nica salida y que proporciona salida 1 cuando aparece en la entrada dos proporciona salida 1 cuando aparece en la entrada dos ““11”” consecutivosconsecutivos

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN

�� La forma de operar de un sistema secuencial La forma de operar de un sistema secuencial ��

�� OperaciOperacióón secuencialn secuencial del sistema: del sistema: dado un dado un estadoestado y una y una entradaentrada el el sistema produce una sistema produce una salidasalida y el estado y el estado siguientesiguiente

�� Se describe mediante un Se describe mediante un diagrama de estados (diagrama de estados (Secuencia de grafosSecuencia de grafos) por ) por los que pasa el circuito como consecuencia de las sucesivas entrlos que pasa el circuito como consecuencia de las sucesivas entradas y las adas y las salidas que producesalidas que produce

Estado

anterior

Estado

siguiente

Entrada Salida

� �+1

xni zni

�� Ejemplos:Ejemplos:

Ascensor piso bajoAscensor piso 1º

Punta DentroPunta Fuera.

ESTADOS

INTERNOS

Motor en marcha:Sube o baja

Motor parado

Sale PuntaEntra PuntaNo Se Mueve Punta.

SALIDAS

Llamada desde el bajoLlamada desde el primero

Pulsar No Pulsar

ENTRADAS

ASCENSOR

entre dos pisosBOLIGRAFO

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN

�� Hablamos de estado Hablamos de estado siguientesiguiente y y anterioranterior: : Secuencia temporalSecuencia temporal

�� ClasificaciClasificacióón de sistemas secuenciales: definicin de sistemas secuenciales: definicióón de secuencian de secuencia

�� Sistemas Sistemas ssííncronosncronos: :

�� SSóólo se observa el sistema durante el pulso de reloj lo se observa el sistema durante el pulso de reloj ��marcapasosmarcapasos

�� El reloj establece cuando se modifica el estado (no la salida: El reloj establece cuando se modifica el estado (no la salida: sistemas sistemas MealyMealy).).

�� Sistemas asSistemas asííncronos:ncronos:

�� El sistema es permanentemente activoEl sistema es permanentemente activo

�� Un cambio en alguna de las entradas del sistema: induce un Un cambio en alguna de las entradas del sistema: induce un transitorio que evoluciona hasta el siguiente estadotransitorio que evoluciona hasta el siguiente estado

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

��Dos bloques bDos bloques báásicos: en coincidencia con el pulso de sicos: en coincidencia con el pulso de relojreloj•• Un bloque Un bloque combinacionalcombinacional que :que :

�� Lee las variables de entrada y de estado. Lee las variables de entrada y de estado. �� Genera las funciones booleanas de salida y de excitaciGenera las funciones booleanas de salida y de excitacióón.n.

•• Un bloque de Un bloque de memoriamemoria que:que:��““recuerdarecuerda”” la evolucila evolucióón del sisteman del sistema�� configura el estado anteriorconfigura el estado anterior

•• El El nuevo estadonuevo estado se generarse generaráá y sery seráá leleíído con el nuevo pulso de relojdo con el nuevo pulso de reloj

ESTRUCTURA GENERAL DE UN SISTEMA SECUENCIAL ESTRUCTURA GENERAL DE UN SISTEMA SECUENCIAL SSÍÍNCRONONCRONO

Sistema

Combinacional

Memoria

Variables de entrada

xi

Variables de salida

zi

Variables de excitación

Yi

Variables de estado

yi

Reloj

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� BIESTABLEBIESTABLE: circuito secuencial que se caracteriza por:: circuito secuencial que se caracteriza por:

��Tener dos Tener dos estados establesestados estables: almacena permanentemente un : almacena permanentemente un bitbit ““00”” y y ““11””::

�� Estado: contenido de la memoriaEstado: contenido de la memoria

�� Se mantiene indefinidamente Se mantiene indefinidamente

en uno de los estados posiblesen uno de los estados posibles

�� EntradasEntradas o o seseññales externas de excitaciales externas de excitacióónn hacen hacen que el BIESTABLE que el BIESTABLE cambie de estado.cambie de estado.

NOTA: La funciNOTA: La funcióón de excitacin de excitacióón es caractern es caracteríística de cada tipo de stica de cada tipo de biestablebiestable ((DD, , TT, , RSRS o o JKJK).).

�� Tienen dos Tienen dos salidassalidas: :

�� QQ y : son las y : son las variables de estadovariables de estado (definen los estados internos) (definen los estados internos)

�� Las salidas dependen de las entradas (Las salidas dependen de las entradas (varsvars de excitacide excitacióón) y del estado anteriorn) y del estado anterior

ELEMENTOS DE MEMORIA: FLIPELEMENTOS DE MEMORIA: FLIP--FLOP o BIESTABLEFLOP o BIESTABLE

Memoria

Variables de excitación

Yi

Variables de estado

yi

Reloj

Q

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Tabla de estados

R S Q Q’

0 0 0 1 1 0

0 1 1 0

1 0 0 1 1 1 0 0

TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� FlipFlip--flopflop RSRS (implementaci(implementacióón NOR)n NOR)

•• Una de las dos entradas a Una de las dos entradas a ““00””, , �� salidassalidas complementarias. complementarias.

•• Una entrada a Una entrada a ““11”” determina el valor de la salida.determina el valor de la salida.

se conserva el estadose conserva el estado

viola complementariedadviola complementariedad

Tabla de estados (Tabla de estados (combinacionalcombinacional))

ELEMENTOS DE MEMORIAELEMENTOS DE MEMORIA

' ' QQ R Q Q S= =Q’

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/biest.htm

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� FlipFlip--flopflop RSRS (implementaci(implementacióón NOR) :n NOR) :tabla caractertabla caracteríística stica ��transiciones entre estadostransiciones entre estados

��Partimos de Partimos de QQnn=0 e introducimos R=S=0: =0 e introducimos R=S=0: estado de memoriaestado de memoria

��Partimos de Partimos de QQnn=0 e introducimos R=0, S=1: =0 e introducimos R=0, S=1: SETSET

ELEMENTOS DE MEMORIAELEMENTOS DE MEMORIA

Q’

Q’

Tabla característica

R S Qn + 1

0 0 Qn

0 1 1

1 0 0 1 1 ?

SETSET

RESETRESET

MEMMEM

http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/biest.htm

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� FlipFlip--flopflop JKJK

ELEMENTOS DE MEMORIAELEMENTOS DE MEMORIA

Tabla característica del

flip-flop J-K

J K Qn + 1

0 0 Qn

0 1 0

1 0 1

1 1 nQ

Tabla de Excitación

Qn J K Qn+1

0 0 × 0

0 1 × 1

1 × 1 0

1 × 0 1

Basculación1

0 1 1 01 1 1

Set11

1 0 01 0 1

Reset00

0 1 00 1 1

No cambio01

0 0 00 0 1

J K Qn 1+nQ

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� FlipFlip--flopflop JKJK mastermaster--slave: slave: flipflip--flopflop activado por flancos de la seactivado por flancos de la seññal al del relojdel reloj

Diagrama lDiagrama lóógico del gico del flipflip--flopflop JJ--KK

�� Bloquea el cambio en la salida hasta que no acaba el pulso de rBloquea el cambio en la salida hasta que no acaba el pulso de reloj.eloj.

ELEMENTOS DE MEMORIAELEMENTOS DE MEMORIA

K

J Q

Q'

Reloj

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

ELEMENTOS DE MEMORIAELEMENTOS DE MEMORIA

�� FlipFlip--flopflop TT (K = J)(K = J)

Tabla de verdadTabla de verdad FuncFunc. . loglog Tabla caracterTabla caracteríísticastica

�� Si mantenemos J=K=T=1, la salida oscila Si mantenemos J=K=T=1, la salida oscila �� Aplicaciones:Aplicaciones:

�� Divisor de frecuencia por 2Divisor de frecuencia por 2

�� Contadores Contadores ……

J

K

Q

Q CP

T

nQ1 1

Qn0 0

Qn+1T

D. Pardo, et al. 2006

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� FlipFlip--flopflop DD (D=J= )(D=J= )

Tabla de verdadTabla de verdad FuncFunc. . loglog Tabla caracterTabla caracteríísticastica

��La La salidasalida en el estado siguiente en el estado siguiente sigue a la entradasigue a la entrada ((úútil para til para almacenar un almacenar un úúnico nico bitbit de datos)de datos)

�� AplicaciAplicacióón: n: registros de desplazamientoregistros de desplazamiento

ELEMENTOS DE MEMORIAELEMENTOS DE MEMORIAJ

K

Q

Q CP

D

111 0

000 1

Qn+1DJ K

K

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� Registro de desplazamiento con carga serieRegistro de desplazamiento con carga serie

�� Salida de datos serie o paraleloSalida de datos serie o paralelo

REGISTROS DE DESPLAZAMIENTOREGISTROS DE DESPLAZAMIENTO

D Q

CP

D Q

CP

D Q

CP

Entrada serie

Pulsos de

desplazamiento

Salidas paralelo

Salida

serie

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� Registro de desplazamiento con carga en paralelo y salida serieRegistro de desplazamiento con carga en paralelo y salida serie

REGISTROS DE DESPLAZAMIENTOREGISTROS DE DESPLAZAMIENTO

Q0 Q1 Q2

D0

CP CP

CP

D1 D2

Desplaza/Carga

Pulsos de reloj

Entradas en paralelo

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

SSÍÍNTESIS DE SISTEMAS SECUENCIALES SNTESIS DE SISTEMAS SECUENCIALES SÍÍNCRONOSNCRONOS

�� Analizar el enunciadoAnalizar el enunciado con el fin de determinar el ncon el fin de determinar el núúmero de entradas y mero de entradas y el de salidasel de salidas

�� ObtenciObtencióón del n del diagrama de estadosdiagrama de estados

�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria: asignar un n: asignar un núúmero binario a cada estadomero binario a cada estado

�� ProgramaciProgramacióón de los flipn de los flip--flopsflops: obtenci: obtencióón de las variables de excitacin de las variables de excitacióón n de los de los biestablesbiestables para que dado un estado y unos valores de las entradas, para que dado un estado y unos valores de las entradas, se obtenga el estado siguientese obtenga el estado siguiente

�� Ecuaciones de las redes de controlEcuaciones de las redes de control: por m: por méétodos puramente todos puramente combinacionalescombinacionales y a partir de las matrices de control, se obtienen las y a partir de las matrices de control, se obtienen las ecuaciones correspondientesecuaciones correspondientes

�� SSííntesisntesis de las redes de las redes combinacionalescombinacionales de controlde control

�� SSííntesisntesis de la red de salidade la red de salida

��Veamos un ejemplo: Veamos un ejemplo:

DiseDiseññar un circuito secuencial sar un circuito secuencial sííncrono que presente un valor uno en su ncrono que presente un valor uno en su salida cada vez que el nsalida cada vez que el núúmero de unos, coincidentes con el pulso de reloj, mero de unos, coincidentes con el pulso de reloj, contenidos en una secuencia de 3 bits, sea imparcontenidos en una secuencia de 3 bits, sea impar

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

ANANÁÁLISIS DE CIRCUITOS SECUENCIALES SLISIS DE CIRCUITOS SECUENCIALES SÍÍNCRONOSNCRONOS

�� Consiste en el Consiste en el proceso inverso de la sproceso inverso de la sííntesisntesis

��Procedimiento general:Procedimiento general:

�� Escribir las Escribir las ecuaciones de excitaciecuaciones de excitacióónn de los flipde los flip--flopsflops

�� Construir las Construir las matrices de programacimatrices de programacióónn a partir de las ecuaciones a partir de las ecuaciones anterioresanteriores

�� Construir las Construir las matrices de estadomatrices de estado, empleando la tabla caracter, empleando la tabla caracteríística de stica de los fliplos flip--flopflop y las matrices de programaciy las matrices de programacióón obtenidas previamenten obtenidas previamente

�� Construir el Construir el diagrama de estadosdiagrama de estados a partir de la matriz de estados y la a partir de la matriz de estados y la de salidade salida

�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria y reducciy reduccióón de estados, si ha lugarn de estados, si ha lugar

�� TrascripciTrascripcióón literaln literal de la operacide la operacióón del circuiton del circuito

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

ANANÁÁLISIS DE CIRCUITOS SECUENCIALES SLISIS DE CIRCUITOS SECUENCIALES SÍÍNCRONOSNCRONOS

�� EjemploEjemplo

CP

w

C

B z

Circuito Salida, z

CP

Entrada, w

B S

R

Q

Q CP

C

w

B

A

A

S

R

Q

Q CP

A

B

C

B

B

B

S

R

Q

Q CP

A

B

w

w C

C

�� Ecuaciones de excitaciEcuaciones de excitacióónn

�� Matrices de programaciMatrices de programacióónn

�� Matrices de estadoMatrices de estado

�� Matrices de salidaMatrices de salida

�� Diagrama de estadosDiagrama de estados

�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria

�� TrascripciTrascripcióón literaln literal

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

SISTEMAS SECUENCIALES ASSISTEMAS SECUENCIALES ASÍÍNCRONOSNCRONOS

�� Son aquellos que Son aquellos que NONO se encuentran pilotados por un pulso de relojse encuentran pilotados por un pulso de reloj

�� Alta velocidad de respuestaAlta velocidad de respuesta

�� Dos tipos:Dos tipos:

�� Sistemas de modo de nivel: cambio en una de las entradasSistemas de modo de nivel: cambio en una de las entradas

�� Sistemas de modo de pulso: doble cambio en una entrada Sistemas de modo de pulso: doble cambio en una entrada aaaaaaaa pulsopulso

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� Se diseSe diseññan con elementos de memoria sin reloj (an con elementos de memoria sin reloj (latcheslatches))

Sistema

Combinacional

Memoria

Variables de entrada

xi

Variables de salida

zi

Variables de excitación

Yi

Variables de estado

yi

Reloj

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOSNCRONOS: Modo de : Modo de PULSOPULSO

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

RESTRICCIONESRESTRICCIONES

•• NO pulsos simultNO pulsos simultááneosneos en dos o men dos o máás entradas (n s entradas (n entradas, n+1 posibles condiciones de entrada)entradas, n+1 posibles condiciones de entrada)

•• TransicionesTransiciones de los elementos de memoria iniciadas por de los elementos de memoria iniciadas por los pulsos de entradalos pulsos de entrada

•• Las variables de entrada Las variables de entrada ssóólo se utilizan en la forma no lo se utilizan en la forma no complementada o complementadacomplementada o complementada, pero no en ambas, pero no en ambas

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOSNCRONOS: Modo de : Modo de PULSOPULSO

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� Veamos un ejemploVeamos un ejemplo

x1

x2

z

S

R

Q

Q

y

y

�� Ecuaciones de excitaciEcuaciones de excitacióónn

�� Matrices de programaciMatrices de programacióónn

�� Matrices de estadoMatrices de estado

�� Diagrama de estadosDiagrama de estados

�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria

�� TrascripciTrascripcióón literaln literal

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOSNCRONOS: Modo de : Modo de PULSOPULSO

D. Pardo, et al. 2006

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� No existe seNo existe seññal de relojal de reloj

�� El disparo del circuito se realiza con pulsos en las entradasEl disparo del circuito se realiza con pulsos en las entradas

�� ObtenciObtencióón del diagrama de estadosn del diagrama de estados

�� AsignaciAsignacióón de estadosn de estados

�� Matrices de estadoMatrices de estado

�� Matrices de programaciMatrices de programacióón y de salidan y de salida

�� Ecuaciones de programaciEcuaciones de programacióón y de salidan y de salida

�� Dibujar el circuitoDibujar el circuito

�� Veamos un ejemplo:Veamos un ejemplo:

DiseDiseññar un circuito de modo de pulso con dos lar un circuito de modo de pulso con dos lííneas de entrada xneas de entrada x11 y xy x22y una ly una líínea de salida z. El circuito debe producir un pulso en la salidanea de salida z. El circuito debe producir un pulso en la salidaque coincida con el que coincida con el úúltimo pulso de entrada de la secuencia xltimo pulso de entrada de la secuencia x11--xx22--xx22. . Ninguna otra secuencia de entrada debe producir un pulso de saliNinguna otra secuencia de entrada debe producir un pulso de salida da (circuito detector de secuencia)(circuito detector de secuencia)

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOSNCRONOS (Modo de (Modo de PULSO): PULSO): SINTESISSINTESIS

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� El cambio de nivel de una entrada provoca el El cambio de nivel de una entrada provoca el posibleposible cambio de cambio de la salida y el estadola salida y el estado

�� No son necesarios elementos de memoriaNo son necesarios elementos de memoria

�� Circuito combinacional realimentadoCircuito combinacional realimentado

Sistema

Combinacional

Retardo ∆t

Variables

de entrada

xi

Variables

de

salida zj

Variables

de

excitación Yr

Variables

de

estado ys

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOSNCRONOS: Modo de : Modo de NIVELNIVEL

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

x1

x2

z

�� Ecuaciones Ecuaciones combinacionalescombinacionales

�� Matriz de excitaciMatriz de excitacióónn

�� Matriz de transiciMatriz de transicióónn

�� Matriz de flujoMatriz de flujo

�� Matriz de salidaMatriz de salida

�� DescripciDescripcióón literaln literal

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOS NCRONOS ((Modo de Modo de NIVEL): NIVEL): ANALISISANALISIS

D. Pardo, et al. 2006

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� Ejemplo: flipEjemplo: flip--flopflop RS asRS asííncrono implementacincrono implementacióón NANDn NAND

S

R

X y S= +

Y x R= +

y

x

S R x

y 00

00

01

01

11

11

10

10

XY

11

11

11

11

11

11

11

10

10

11

01

00

10

11

01

01

S R x

y 00 01 11 10

00

01

11

10

S R x

y 00 01 11 10

00

01

11

10

1

1

1

1

2

2

2 5

3

3,4

2

3,4

5

5

5 4

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOS NCRONOS ((Modo de Modo de NIVEL): NIVEL): ANALISISANALISIS

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

�� Tabla de flujo primitivaTabla de flujo primitiva

�� ReducciReduccióón de la tabla primitiva n de la tabla primitiva aa

Tabla de flujo reducidaTabla de flujo reducida

�� Matriz de excitaciMatriz de excitacióónn

�� Matriz de salidaMatriz de salida

�� ImplementaciImplementacióónn

�� Veamos un ejemplo:Veamos un ejemplo:

Dadas dos seDadas dos seññales A y B (entradas), diseales A y B (entradas), diseññar una red que suministre ar una red que suministre una salida z = 1 cuando ambas entradas son 1, pero suna salida z = 1 cuando ambas entradas son 1, pero sóólo si, partiendo lo si, partiendo de entradas A=B=0, A fue 1 antes que B. Si la salida es 1 se mande entradas A=B=0, A fue 1 antes que B. Si la salida es 1 se mantiene tiene hasta que B sea 0. Suponemos que las entradas no cambian a la vehasta que B sea 0. Suponemos que las entradas no cambian a la vezz

SISTEMAS SECUENCIALES SISTEMAS SECUENCIALES ASASÍÍNCRONOS NCRONOS ((Modo de Modo de NIVEL): NIVEL): SSÍÍNTESISNTESIS

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TEMA 10. Problemas de TEMA 10. Problemas de

CIRCUITOS SECUENCIALESCIRCUITOS SECUENCIALES

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

PROBLEMAS CIRC. SEC. SPROBLEMAS CIRC. SEC. SÍÍNCRONOS. NCRONOS. PROB. 1PROB. 1

J

K

Q

Q CP

J

K

Q

Q CP

J

K

Q

Q CP

A B C

CP

B

A B

A B

C

�� Ecuaciones de excitaciEcuaciones de excitacióónn�� Matrices de programaciMatrices de programacióónn�� Matrices de estadoMatrices de estado�� Matrices de salidaMatrices de salida�� Diagrama de estadosDiagrama de estados�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria�� TrascripciTrascripcióón literaln literal

D. Pardo, et al. 2006

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

PROBLEMAS CIRC. SEC. SPROBLEMAS CIRC. SEC. SÍÍNCRONOS. NCRONOS. PROB. 2PROB. 2

D

Q

Q CP

J

K

Q

Q CP

x

x

y

y

y

A

A

B

z

CP �� Ecuaciones de excitaciEcuaciones de excitacióónn

�� Matrices de programaciMatrices de programacióónn

�� Matrices de estadoMatrices de estado

�� Matrices de salidaMatrices de salida

�� Diagrama de estadosDiagrama de estados

�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria

�� TrascripciTrascripcióón literaln literal

D. Pardo, et al. 2006

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

PROBLEMAS CIRC. SEC. SPROBLEMAS CIRC. SEC. SÍÍNCRONOS. NCRONOS. PROB. 3PROB. 3

J

K

Q

Q CP

J

K

Q

Q CP

x

y2

y2

x

x

y1

y1 CP

z

x

�� Ecuaciones de excitaciEcuaciones de excitacióónn

�� Matrices de programaciMatrices de programacióónn

�� Matrices de estadoMatrices de estado

�� Matrices de salidaMatrices de salida

�� Diagrama de estadosDiagrama de estados

�� AsignaciAsignacióón secundarian secundaria

�� TrascripciTrascripcióón literaln literal

D. Pardo, et al. 2006

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

PROBLEMAS CIRC. SEC. SPROBLEMAS CIRC. SEC. SÍÍNCRONOS. NCRONOS. PROB. 12PROB. 12

AB

00

01

10

11

0/0

0/0

0/0

1/0

0/0

1/0

1/0

1/1

x/z CP

x

A

B

z

t

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

PROBLEMAS CIRC. SEC. SPROBLEMAS CIRC. SEC. SÍÍNCRONOS. NCRONOS. PROB. 13PROB. 13

CP

a

b

Estado A

z

A B D C C C A

00/1

ab/zA

B

C

D

00/ 0 11/ 1

11/ 001/ 0

10/ 0

11/ 0

11/1

1 01/ 0

10/ 1

00/ 1

10/ 0

00/ 0

01/ 0

10/1

01/ 000/1

ab/zA

B

C

D

00/ 0 11/ 1

11/ 001/ 0

10/ 0

11/ 0

11/1

1 01/ 0

10/ 1

00/ 1

10/ 0

00/ 0

01/ 0

10/1

01/ 0

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TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALESTEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES

PROBLEMAS CIRC. SEC. ASPROBLEMAS CIRC. SEC. ASÍÍNCRONOS MODO DE NIVELNCRONOS MODO DE NIVEL

Se desea automatizar la barrera de un cruce a nivel entre una caSe desea automatizar la barrera de un cruce a nivel entre una carretera rretera y una vy una víía fa féérrea con una sola vrrea con una sola víía. Para ello se colocan en la va. Para ello se colocan en la víía dos a dos conmutadores, uno a cada lado del cruce, separados por una distaconmutadores, uno a cada lado del cruce, separados por una distancia ncia mayor que la longitud de cualquier tren y que estmayor que la longitud de cualquier tren y que estáán activados mientras n activados mientras estestáá pasando el tren por ellos. Disepasando el tren por ellos. Diseññar un circuito secuencial asar un circuito secuencial asííncrono ncrono de modo de nivel para el control de la barrera, de manera que de modo de nivel para el control de la barrera, de manera que éésta baje sta baje cuando el tren se acerca al cruce y suba cuando el tren se alejecuando el tren se acerca al cruce y suba cuando el tren se aleje. Entre . Entre los dos conmutadores nunca estlos dos conmutadores nunca estáán dos trenes; es decir, nunca dos n dos trenes; es decir, nunca dos trenes circulan suficientemente juntos.trenes circulan suficientemente juntos.

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� Agradecimientos� Daniel Pardo Collantes, Área de Electrónica, Departamento de Física Aplicada.

Universidad de Salamanca.

� Referencias� Pardo Collantes, Daniel; Bailón Vega, Luís A., “Fundamentos de Electrónica

Digital”.Universidad de Salamanca. Ediciones Universidad de Salamanca. 2006.� http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/sist_digit/image018.jpg� http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/biest.htm� http://2.bp.blogspot.com/_Sb4aoWqhThY/S99T4vz6k-

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