Introducción al tutorial de circuitos lógicos secuenciales

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Secuencial circuitos lógicos es una forma del circuito binario su diseño emplea una o más entradas y una o más salidas, cuyos estados están relacionados con algunas reglas definidas que dependen de estados anteriores. Tanto las entradas como las salidas pueden alcanzar cualquiera de los dos estados: 0 lógico (bajo) o 1 lógico (alto). En estos circuitos, su salida depende, no solo de la combinación de los estados lógicos en sus entradas, sino también de los estados lógicos que existían anteriormente. En otras palabras, su salida depende de una SECUENCIA de los eventos que ocurren en las entradas del circuito. Ejemplos de tales circuitos incluyen relojes, flip-flops, biestables, contadores, memorias y registros. Las acciones de los circuitos dependen del rango de subcircuitos básicos.

¿Qué es un circuito lógico secuencial?

Disímil Circuitos de lógica combinacional pueden cambiar de estado dependiendo de las señales reales que se aplican a sus entradas, al mismo tiempo, los circuitos lógicos secuenciales incluyen alguna forma de 'memoria' inherente construida en ellos, ya que son capaces de tener en cuenta su estado de entrada anterior, así como la individuos realmente presentes, una especie de efecto 'antes' y 'después' está involucrado con los circuitos lógicos secuenciales. Se puede crear un circuito secuencial muy simple sin entradas usando un inversor para formar un circuito de retroalimentación




Diagrama de bloques de circuito lógico secuencial

Diagrama de bloques de circuito lógico secuencial

Procedimiento de diseño de circuitos lógicos secuenciales

  1. Este procedimiento incluye los siguientes pasos
  2. Primero, deriva el diagrama de estado
  3. Tome como tabla de estados o una representación de equivalencia, como un diagrama de estados.
  4. El número de estados puede reducirse mediante la técnica de reducción de estados.
  5. Verifique la cantidad de flip-flops necesarios
  6. Elige el tipo de chancletas para ser utilizado
  7. Derivar ecuaciones de excitación
  8. Usando el mapa o algún otro método de simplificación, derive la función de salida y las funciones de entrada del flip-flop.
  9. Dibuje un diagrama lógico o una lista de funciones booleanas de las que se pueda obtener un diagrama lógico.

Tipos de circuitos lógicos secuenciales

Hay tres tipos de circuitos secuenciales:



  • Evento conducido
  • Impulsado por reloj
  • Impulsado por pulso
Tipos de circuitos lógicos secuenciales

Tipos de circuitos lógicos secuenciales

Evento conducido: - Circuitos asíncronos que pueden cambiar el estado inmediatamente cuando están habilitados. Circuito secuencial asíncrono (modo fundamental): el comportamiento depende de la disposición de la señal de entrada que cambia continuamente con el tiempo, y la salida puede ser un cambio en cualquier momento (sin reloj).

Impulsado por reloj: Circuitos síncronos que están sincronizados con una señal de reloj específica. Circuito secuencial síncrono (modo latch): el comportamiento se puede definir a partir del conocimiento de los circuitos que logran la sincronización mediante el uso de una señal de temporización llamada reloj.

Impulsado por pulso: Esta es una mezcla de los dos que responde a los pulsos de activación.


Ejemplos de circuitos lógicos secuenciales

Relojes

Los cambios de estado de la mayoría de los circuitos secuenciales ocurren en momentos especificados por señales de reloj de funcionamiento libre. Como su nombre lo indica, los circuitos lógicos secuenciales requieren un medio por el cual los eventos se pueden secuenciar.

Circuito secuencial del reloj

Circuito secuencial del reloj

Los cambios de estado están controlados por los relojes. Un 'reloj' es un circuito especial que envía pulsos con un ancho de pulso preciso y un intervalo preciso entre los pulsos consecutivos. El intervalo entre pulsos consecutivos se denomina tiempo de ciclo de reloj. La velocidad del reloj se mide normalmente en megahercios o gigahercios.

Chancletas

El bloque de construcción básico del circuito combinacional ha puertas lógicas , mientras que de hecho el bloque de construcción básico de un circuito secuencial es un flip-flop. Flip-flop tiene un uso mejor y mayor en registros de desplazamiento, contadores y dispositivos de memoria. Es un dispositivo de almacenamiento capaz de almacenar un bit de datos. Flip flop tiene dos entradas y dos salidas etiquetadas como Q y Q '. Es normal y complementa.

Chancletas

Chancletas

Bi-establos

En la mayoría de los casos, los biestables se indican mediante un cuadro o un círculo. Las líneas en o alrededor de los biestables no solo los marcan como biestables, sino que también indican cómo funcionan. Los bi-establos son de dos tipos con pestillo y flip flop. Los biestables tienen dos estados estables, uno es SET y el otro es RESET. Pueden conservar cualquiera de estas etapas de forma indefinida, lo que las hace útiles para fines de almacenamiento. Los pestillos y chanclas son diferentes en la forma en que cambian de un estado a otro.

Formas de onda de entrada y salida biestables

Formas de onda de entrada y salida biestables

Contadores

Un contador es un registro que recorre una secuencia predeterminada de estados tras la aplicación de pulsos de reloj. Desde otro punto de vista, un contador es una especie de circuito secuencial cuyo diagrama de estado es un solo ciclo. En otras palabras, los contadores son un caso particular de una máquina de estados finitos. La salida es generalmente un valor de estado.

Circuito contador básico

Circuito contador básico

Hay dos tipos de contadores: contadores asíncronos (contador de ondulación) y el otro son contadores síncronos. El contador asíncrono es la señal de reloj (CLK), que simplemente se usa para sincronizar el primer FF. Cada FF (excepto el primer FF) es sincronizado por el FF anterior. El contador síncrono es la señal de reloj (CLK) que es funcional para todos los FF, lo que significa que todos los FF comparten la misma señal de reloj. Por tanto, la salida cambia al mismo tiempo.

Registros

Los registros son circuitos secuenciales sincronizados. Un registro es una colección de flip-flops, cada flip-flop es capaz de almacenar un bit de información. Un registro de n bits consta de n flip-flops y es capaz de almacenar n bits de información. Además de los flip-flops, un registro generalmente contiene una lógica combinacional para realizar algunas tareas simples. Los flip-flops contienen información binaria. Las puertas para determinar cómo se traslada la información al registro. Los contadores son un tipo especial de registro. Un contador pasa por una secuencia predeterminada de estados.

Circuito de registro

Circuito de registro

Recuerdos

Los elementos de memoria pueden ser cualquier cosa que cree un valor pasado disponible en algunos dispositivos de tiempo futuros que puedan contemplar un valor binario. Los elementos de memoria son típicamente flip-flops. La salida de memoria que se considera como el 'estado actual' de un circuito es una etiqueta numérica. El estado incorpora toda la información sobre el pasado necesaria para definir la salida actual.

Diferencias entre los circuitos lógicos combinacionales y secuenciales

Circuitos combinacionales Circuitos secuenciales
El circuito cuya salida, en cualquier momento inmediato, depende solo de la entrada presente en ese instante solo se conoce como circuito combinacional.El circuito cuya salida en cualquier momento inmediato depende no solo de la entrada presente sino también de la salida pasada, se conoce como circuito secuencial.
Estos tipos de circuitos no tienen unidad de memoria.Estos tipos de circuitos tienen una unidad de memoria para almacenar la salida pasada.
Es mas rapido.Es más lento.
Estos son fáciles de diseñar.Son difíciles de diseñar.
Ejemplos de circuitos combinacionales son un medio sumador, sumador completo, comparador de magnitud, multiplexor, demultiplexor, etc.Ejemplos de circuitos secuenciales son flip-flop, registro, contador, relojes, etc.

Los circuitos de computadora consisten en circuitos lógicos combinacionales y circuitos lógicos secuenciales. Los circuitos combinacionales producen salidas inmediatamente cuando cambia su entrada. Los circuitos secuenciales requieren relojes para controlar sus cambios de estado. La unidad fundamental del circuito secuencial es el flip-flop y el comportamiento de los flip-flops SR, JK y D es el más importante de conocer. Además, cualquier consulta sobre este circuito o proyectos eléctricos y electrónicos , envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función de un circuito lógico secuencial?

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