Tema v Circuitos Secuenciales Asíncronos

UNIVE NIVE R S IDAD NAC NAC IONAL IONAL TE TE CNOLÓG CNOLÓG ICA DE DE LIMA LIMA S UR CARRERA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

CURSO: CIRCUITOS DIGITALES II SEMESTRE ACADÉMICO 2016  – II T E MA

V

CICLO: IV

: CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS ASÍNCRONOS (MODO PULSO)

DOCENTE

: M.Sc.Ing. ORLANDO ADRIAN ORTEGA GALICIO

FECHA

: 11-01-2017

CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS Recordando

Máquinas Máquin as Secue Secuencial nciales: es: Son las llamadas máquinas de estados finitos ya que a partir de un estado inicial y de una secuencia ordenada de eventos de entrada ,generan una secuencia de estados por los que pasa la maquina, y a su vez una secuencia de acciones de salida. Las La s má máqu quin inas as se secu cuen enc cia iale les s so son n un po pode dero roso so mo mode delo lo pa para ra im impl plem emen enta tar  r  esquemas de control secuencial, tanto en hardware como en software.

Maqu Ma quina inass Se Secu cuen enci cial ales es Sí Sínc ncron ronas as::  Si la memoria esta formada por flip flops coma co mand ndad ados os po porr el mis mismo mo re relo loj, j, la ac actu tual aliz izac ació ión n de dell es esta tado do se pr prod oduc uce e en instantes sincronizados por el reloj.

a) Sincrónica de nivel. Se dice que la señal xn  es una secuencia sincrónica de niveles, con respecto a un reloj, ya que ésta sólo cambia en cantos de bajada (o de subida) del reloj, y además permanece constante el nivel de la señal entre cantos de bajada (o de subida) del reloj. La Figura muestra una secuencia sincronizada por los cantos de bajada del reloj.

CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS

b) Sincrónica de pulsos  xp es una secuencia sincrónica de pulsos. Los valores de la secuencia se interpretan cuando el reloj está alto. No toma valores entre pulsos.

CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS

c) Asincrónica de nivel Los intervalos ti tienen una duración aleatoria.

d) Asincrónica de pulsos: Los pulsos, de igual ancho, se presentan con intervalo aleatorio.

CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS

El análisis de Circuitos Asincrónicos es similar al análisis de los circuitos sincrónicos, sin embargo estos circuitos requieren un tratamiento particular, debido a que no existen pulsos de reloj, como referencia de tiempo para controlar los cambios de estado. En los Circuitos Secuenciales Asincrónicos las variables de entrada actúan directamente sobre el sistema, es decir que un cambio en tales variables produce un cambio sobre el estado interno.

CLASIFICACIÓN DE LOS CTOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS

Los

Circuitos Secuenciales Asincrónicos se clasifican dependiendo del tipo de entradas o del cambio en el tiempo de estas, en dos grupos: • Circuitos

Asincrónicos Fundamental.

en

• Circuitos Asincrónicos en Modo

 Modo

Puls o.

CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS: MODALIDAD DE PULSO

Un circuito secuencial se dice estar operando en la modalidad de pulso, si se satisfacen las siguientes condiciones:  Al

menos una señal de entrada es un pulso.



Los cambios de los estados internos ocurren únicamente en respuesta a la presencia de un pulso en las terminales de entrada.



Cada estado de entrada, con la ocurrencia de un pulso, origina únicamente un cambio en el estado interno.



Todas las entradas de pulso deberán ser lo suficientemente amplias para disparar un Flip-flop.

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CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS: MODALIDAD DE PULSO 

  Continuación..

•

Todos los MVB serán asincrónicos, sincrónicos, pero disparados por flanco, o de los llamados maestro-esclavo .

•

En las entradas no se permite la ocurrencia de dos o más pulsos en forma simultánea .

•

Las tablas de los estados tendrán tantas columnas como pulsos de entrada existan .

•

En los mapas de Karnaugh no es válido hacer enlaces horizontales, sólo se permiten enlaces verticales.

•

Existen dos tipos de circuitos en esta modalidad: Mealy y Moore.

•

Un circuito de Mealy es aquel cuyas entradas y salidas son un pulso .

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CIRCUITO DE MEALY 

Como puede observarse en el modelo adjunto, un circuito de Mealy consta de dos circuitos combinacionales, el primero maneja las señales de memoria y el segundo las señales de salida. Las señales de salida dependen, no solamente de los pulsos de entrada, sino también de los estados presentes.

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CIRCUITO DE MOORE 

Un circuito de Moore es aquel cuyas entradas son pulsos y las señales de salida son de nivel

•

En un circuito de Moore, figura adjunta, las señales de salida corresponden exclusivamente a los estados presentes

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SEÑALES DE ENTRADA 

Es importante tener en cuenta que las señales de entrada de un sistema secuencial pueden ser de dos tipos:

•   Nivel: El estado de entrada y/o salida varia de un valor a otro sin problemas de continuidad. •   Impulso:   Entre dos estados de entrada diferentes existe un estado inactivo en el cual todas las variables toman el valor  lógico cero . 

Este tipo de circuitos requieren una atención especial, debido a que no existen pulsos de reloj, como una referencia de tiempo, como se estudió en los circuitos secuenciales sincrónicos

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CONDICIONES DE LAS ENTRADAS. 

Deberán observarse las siguientes condiciones: 1. Las transiciones de estado se iniciarán con los pulsos de entrada. Esto reemplaza a los pulsos de reloj para provocar los cambios del circuito secuencial . 2. La forma de entrada para este tipo de circuitos es en paralelo, a diferencia de los circuitos sincrónicos, cuya entrada es normalmente en forma de serie (2n).

3. En este tipo de circuitos, la entrada deberá ser complementada o no complementada, pero no ambas a la vez

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO. 

Considerar el circuito adjunto y determinar la tabla de estados , mediante el diagrama de tiempos y los mapas de Karnaugh. secuencia de entrada: x1x1x2x2x1x2

•

Además, no está permitido tener una entrada complementada, deben estar complementadas las dos.

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO. Para

el análisis de tiempo, se determinan las expresiones lógicas para S, R y z. De la figura anterior, se tiene: • S = x1y' • R = x2y • z = x1y De

acuerdo con la secuencia definida y las expresiones anteriores, se obtiene el siguiente análisis de tiempo.

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO.

La tabla de estados correspondiente es:

0

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO. 

La tabla anterior no contiene la columna 11, debido a que en estos circuitos no se considera la posibilidad de la presencia simultánea de dos o más entradas.



Debido a que las transiciones de los pulsos de entrada proporcionan los mecanismos para cambiar  el estado de los elementos de memoria, la columna 00, que implica sin cambio de estado para cualquier  biestable, se puede suprimir sin alterar la operación del circuito anterior.

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO. 

Si en este ejemplo se reduce la tabla de estados a 2 columnas exactamente, que representan los pulsos de entrada.

•

Si: [x1x2] = [01] = I0

•

[x1x2] = [10] = I1 Entonces:

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO.

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ANALISIS DE UN CIRCUITO SECUENCIAL ASÍNCRONO.

• Simplificación:

• Comprobación

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DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES ASÍNCRONOS: MODALIDAD DE PULSO

1. Derivar un diagrama y tabla de estado. 2. Minimizar las tablas de estado. 3. Realizar una asignación de estados. 4. Seleccionar un biestable y generar las tablas de transición y de salida. 5. Determinar las ecuaciones lógicas con los mapas de excitación y de salida . 6.   Dibujar el circuito utilizando los biestables de memoria elegidos.

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EJEMPLO 1

Diseñar un circuito que reconozca la secuencia: x1x2x2. Utilizar biestables tipo T.

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EJEMPLO 1

Del diagrama de estados, se genera la tabla de estados:

0

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EJEMPLO 1

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EJEMPLO 1

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EJEMPLO 2 Diseñar un circuito de modo por pulsos con 3 entradas x1, x2, x3 y  una salida z. La salida deberá cambiar de 0 a 1, si y sólo si, ocurre la secuencia x1x2x3, mientras que haya sido igual a cero. La salida deberá cambiar de 1 a 0, sólo después que ocurra x2 a la entrada.

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EJEMPLO 2

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EJEMPLO 2

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FINAL DEL CAPITULO V

¡Muchas Gracias!