datos de sistema secuencial - sistemas digitales

1. Sistemas secuenciales básicos

2. R i d D l iRegistros de Desplazamiento
Registro básico
M difi iModificaciones
Aplicaciones
ContadoresContadores
Contador creciente y decreciente
Contador reversibleContador reversible
Contadores de módulo cualquiera
Contadores asíncronosContadores asíncronos

3. Elemento central: el biestable D (Delay)
A cada flanco de reloj, el biestable Qi toma
l l d l b blcomo valor el del biestable anterior, Qi‐1 :
Di=Qi‐1
D
CLK
Q
U2
D
CLK
Q
U1
Q
DTFF
Q
DTFF

4. Encadenando n celdas como la anterior:
D Q
U2
D Q
U1
D Q
U3
D Q
U4
D Q
U5
IN OUT
CLK
Q
DTFF
CLK
Q
DTFF
CLK
Q
DTFF
CLK
Q
DTFF
CLK
Q
DTFF
La salida copiará a la entrada n ciclos de reloj
á dmás tarde

5. Con marcha / paro:
blReversible

6. Con precarga paralela:
Con todas las modificaciones:

7. óMultiplicación por 2:
óDivisión entre 2:
a a a a
an-1 an-2 a0an-3
an-1 an-1 an-2 a1

8. óConversión Serie‐Paralelo
Precarga serie (desplazamiento)
Lectura paralelo (Q) n-1 n-2 0n-3
Conversión Paralelo‐Serie
Precarga paralelo
Desplazamiento seriep

9. Generador de Secuencia:
Se repite cada n pasos
Generador de números pseudo‐aleatorios:
Se repite cada 2n‐1

10. Contador: sistema secuencial que recorre de
forma lineal sus estados
l l l b blElemento central: el biestableT
Es muy fácil saber cuándo debe cambiar un bit,
pero muy complicado saber cuál debe ser su valor

11. El bit i de un contador cambia cuando todos
los menos significativos valen 1:
Ti=Q0∙Q1∙…∙Qi‐1
Para hacerlo de forma iterativa:

12. Si conecto n celdas como la anterior:
Problema: el retraso se acumula.

13. Sustituyo las puertas AND por puertas de i
entradas para cada bit:
Problema: crece el tamaño de las puertas.

14. Para que cambie un bit, los de menor rango
deben estar a cero (haber decrecido):
Ti=/Q0∙/Q1∙…/Qi‐1

15. f áDe forma análoga a lo anterior:
l l d d d lBasta tomar las salidas negadas en vez de las
naturales.

16. Usar las dos posibilidades, y elegir con un
Multiplexor:

17. Un contador de n bits tiene 2n estados:
Módulo: número de estados diferentes
d d ód l él lContador de módulo M: aquél que tras el
estado M‐1 va al estado inicial
d hSe puede hacer:
Usando un Reset (Síncrono)
Usando un Clear (asíncrono)

18. óEjemplo: contador de 4 bits y módulo 12:
Síncronamente: generar reset en el estado 11
lpara que se active y vaya al 0:
Q3 Q2 Q1 Q0
/RES
Asíncronamente: generar un Clear en el
d destado 12, para que inmediatamente pase a 0
Peligro: glitch. Q3 Q2 Q1 Q0
/CLR

19. Recordando el cronograma:
d í l fl d b d d d bPodría usar los flancos de bajada de cada bit
como reloj del siguiente

20. fUsando biestables activos por flanco de bajada:
Para contador descendente, usar flanco
contrario.

21. fUsando biestables activos por flanco de bajada:
No se deben usar, salvo que se pida
expresamente.