Las Aventuras De Peggie

Las máquinas de estados se definen como un conjunto de estados que sirve de intermediario en esta relación de entradas y salidas, haciendo que el historial de señales de entrada determine, para cada instante, un estado para la máquina, de forma tal que la salida depende únicamente del estado y las entradas actuales.

Una maquina en general está formada por un circuito de entrada y uno de salida de tipo combinatorios, adicionalmente cuentan con elementos retardadores o memoria basada en flip-flops. Las maquinas de estado son parte de los circuitos secuenciales síncronos, el diagrama general es:

Los circuitos secuenciales se clasifican dentro de una categoría conocida como máquinas de estado, de la cual se distinguen comúnmente dos tipos:

Máquina de Mealy: En esta máquina de estados las salidas se encuentran determinadas por el estado interno del sistema y por las entradas no sincronizadas con el circuito. El diagrama de bloques representativo de esta máquina se muestra en la siguiente figura donde se observa que las salidas del sistema son tanto sincrónicas como asincrónicas.

Máquina de Moore: Las salidas solo dependen del estado interno y de cualquier entrada sincronizada con el circuito, como se observa en la figura siguiente, donde las salidas del sistema son únicamente sincrónicas. Un ejemplo de este tipo de máquinas de estado son los contadores.

Los circuitos secuenciales se caracterizan por tener una etapa combinacional y otra de memoria conformada por flip-flops. En la figura. Se puede observar un ejemplo particular de este tipo de circuitos, el cual corresponde a una Maquina de estado de Mealy. Observe que hay salidas que dependen de la etapa de memoria y hay una salida que depende directamente de la etapa combinatoria.

Entre las herramientas básicas que son empleadas para el Análisis y Diseño de Circuitos Secuenciales se encuentran las ecuaciones lógicas, las los diagramas de estado, las tablas de estado, las tablas de transición y los mapas de Karnaugh.

Ecuaciones lógicas:

Las ecuaciones lógicas son funciones que definen la relación existente entre los estados de entrada y los estados de salida del sistema. Para determinar las ecuaciones lógicas de la máquina de estados de la figura. Inicialmente se deben identificar los estados siguientes. Estos estados corresponden a aquellos que ocurren después de una transición en la señal de reloj de los flip-flops. Recuerde que para los flip-flops tipo D el estado siguiente (Qi+1) es igual al estado de la entrada D. Teniendo en cuenta lo anterior las ecuaciones lógicas para los flip-flops A y B del circuito de la figura serían las siguientes:

A = DA = A•X + B•X

B = DB= A’•X

La salida Y está dada por:

Y = (A + B)•X’

Observando esta última ecuación se concluye que la salida (Y) es función del estado presente del sistema (A y B) y de la entrada asincrónica (X).

Las ecuaciones lógicas en los circuitos secuenciales tienen una estructura formada por dos clases de estados:

Los estados siguientes, los cuales se agrupan al lado izquierdo de la expresión y representan las variables dependientes del sistema. El estado de estas variables cambia en el momento que ocurra una transición en la señal de reloj.

Los estados actuales y entradas del sistema. Agrupados al lado derecho de la expresión, constituyen las variables impedientes, las cuales pueden o no cambiar en sincronía con el sistema.

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