Este documento presenta el diseño de circuitos secuenciales, incluyendo la estructura general de un circuito secuencial y el uso de máquinas de estado. Explica el diseño de un contador de 3 bits con diagrama y tabla de estados, y mapas de Karnaugh para simplificar las expresiones. También muestra la implementación de un contador ascendente/descendente de 3 bits utilizando flip-flops.
1. CIRCUITOS DIGITALES I
DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES
Ing. Fernando Aparicio Urbano Molano 1
2. Diseño de circuitos Secuenciales
DISEÑO SECUENCIAL
Estructura general de un Circuito Secuencial
Ing. Fernando A. Urbano M. 2
3. Diseño de circuitos Secuenciales
DISEÑO SECUENCIAL (2)
Cualquier circuito secuencial se puede
realizar con una maquina de estado:
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4. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS
• Diagrama de estados • Tabla de estados
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5. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS (2)
• Codificación de estados • Tabla de estados
codificada
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6. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS (3)
• Tabla de excitación
de estados
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7. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS (4)
Tabla de excitación de estados
Ing. Fernando A. Urbano M. 7
8. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS (5)
Entradas Salidas
• Cada columna es una
salida del circuito la cual
se puede minimizar
utilizando mapas de
Karnaugh.
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9. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS (6)
Entradas Salidas
=Q2Q0’+Q2Q1’+Q2’Q1Q0
=Q1’Q0+Q1Q0’
=Q0’
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10. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS: IMPLEMENTACIÓN
Ing. Fernando A. Urbano M. 10
11. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE 3 BITS: SIMULACIÓN
Ing. Fernando A. Urbano M. 11
12. Diseño de circuitos Secuenciales
PASOS PARA LA REALIZACIÓN DE UN
CIRCUITO SECUENCIAL
1. Secuencia a seguir o Diagrama de
Estado
2. Elección del tipo de FF a utilizar en el
montaje
3. Tabla de estados (Estado Actual vs
Estado Siguiente)
4. Mapas de Karnaugh (Simplificación de
las expresiones)
5. Implementación del Circuito
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13. Diseño de circuitos Secuenciales
TABLAS DE TRANSICIÓN DE ESTADOS
Ing. Fernando A. Urbano M. 13
14. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE SECUENCIAS
Estado Estado
Estado de los
Actual Siguiente
Flip - Flops
E.A. E.S.
Q Q+ D
Qa Qb Qc Qa Qb Qc Da Db Dc
0 0 0 X X X X X X
0 0 1 0 1 1 0 1 1
0 1 0 X X X X X X
0 1 1 1 0 1 1 0 1
1 0 0 X X X X X X
1 0 1 1 1 1 1 1 1
1 1 0 X X X X X X
1 1 1 0 0 1 0 0 1
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15. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE SECUENCIAS (2)
Minimización
Da QaQb QaQb Dc 1
Da Qa Qb Db Qb
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16. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR DE SECUENCIAS:
IMPLEMENTACIÓN
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17. Diseño de circuitos Secuenciales
EL DISEÑO ANTERIOR CON FF-JK
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18. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR ASCENDENTE/DESCENDENTE
Diseñar un contador síncrono ascendente /
descendente de 3 bits que realice el siguiente
diagrama de estados:
X indica si el conteo es hacia arriba (X=0) o si es
hacia abajo (X=1)
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19. Diseño de circuitos Secuenciales
TABLA DE ESTADOS
E.A. E.S. Estado FF
Q+ D
Q
X=0 X=1 X=0 X=1
Qa Qb Qc Qa Qb Qc Qa Qb Qc Da Db Dc Da Db Dc
0 0 0 X X X X X X X X X X X X
0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
0 1 0 X X X X X X X X X X X X
0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1
1 0 0 X X X X X X X X X X X X
1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1
1 1 0 X X X X X X X X X X X X
1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1
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20. Diseño de circuitos Secuenciales
CONTADOR ASCENDENTE/DESCENDENTE (2)
Solución con mapas de karnaugh
Da Qa Qb X Db Qb Dc 1
Implementación
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