PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

El diseño de un circuito secuencial con reloj parte de un conjunto de especificaciones y culmina en un diagrama lógico o una lista de funciones booleanas de la cual puede obtenerse el diagrama lógico. En contraste con los circuitos combinacionales, que se especifican cabalmente con una tabla de verdad, los circuitos secuenciales requieren una tabla de estados para su especificación. El primer paso en el diseño de circuitos secuenciales es la obtención de una tabla de estados o una representación equivalente, como un diagrama de estados.
El diseño del circuito consiste en escoger los flip-flops y luego encontrar una estructura de compuertas combinacionales que, junto con los flip-flops, produzca un circuito que satisfaga las especificaciones planteadas. El número de flip-flops se deduce del número de estados que se requieren en el circuito. El circuito combinacional se deduce de la tabla de estados evaluando las ecuaciones de entrada y de salida de los flip-flops. De hecho, una vez determinados el tipo y el número de los flip-flops, el proceso de diseño implica una transformación de un problema de circuito secuencial a un problema de circuito combinacional.


El procedimiento para diseñar circuitos secuenciales sincrónicos se resume en una lista de pasos recomendados:

1. Deduzca, de la descripción textual y las especificaciones del funcionamiento deseado, un diagrama de estados para el circuito.

2. Reduzca el número de estados si es necesario.

3. Asigne valores binarios a los estados.

4. Obtenga la tabla de estados codificada en binario.

5. Escoja el tipo de flip-flops que se usarán.

6. Deduzca las ecuaciones simplificadas de entrada y de salida de los flip-flops.

7. Dibuje el diagrama lógico.

La especificación textual del comportamiento del circuito por lo regular supone que el lector conoce la terminología de lógica digital. Es necesario que el diseñador utilice intuición y experiencia para interpretar correctamente las especificaciones del circuito, porque las descripciones textuales podrían ser incompletas e inexactas. 

El diagrama de estados del circuito se presenta en la figura anterior. Se obtiene partiendo del estado S0. Si la entrda es 0, el circuito permanece en el mismo estado, pero si es 1, pasa al estado S1 para indicar que se detectó un 1. Si la siguiente entrada es 1, el cambio es al estado S2, para indicar que han llegado dos unos consecutivos, pero si la entrada es 0 volvemos al estado S0. El tercer uno consecutivo envía al circuito al estado S3. Si se detectan más unos, el circuito permanecerá en S3. Cualquier entrada 0 devolverá el circuito a S0. Así, el circuito permanecerá en S3 en tanto se hayan recibido tres o más unos consecutivos. Se trata de un circuito secuencial de modelo Moore porque la salida es 1 cuando el circuito está en el estado S3, y 0 en los demás casos.