Este documento describe los diferentes tipos de máquinas de estados finitos (Moore y Mealy) y explica sus características. También detalla los procedimientos para sintetizar y analizar circuitos secuenciales utilizando máquinas de estados finitos. Finalmente, introduce los reconocedores de secuencias como un tipo de circuito secuencial que detecta secuencias específicas de entrada.

1. MAQUINAS DE ESTADOS FINITOS Sistemas Digitales

2. Sistemas Digitales Es un nombre genérico dado a los circuitos secuenciales por reloj, tal maquina de estados cambia de estado solamente cuando ocurre un flanco de disparo o un pulso en la señal de reloj. El circuito secuencial cuyas salidas dependen tanto del estado actual como de la entrada, se le conoce como máquina de Mealy. El circuito secuencial cuyas salidas dependen sólo del estado actual, se le conoce como máquina de Moore.

3. Sistemas Digitales Ejemplos mas conocidos:

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

5. Sistemas Digitales Estado Siguiente = F(Estado Actual, Entrada) Salida = G(Estado Actual) 0 1 Salidas W X Y Y X X Y X W 0 1 0 W/0 X/1 Y/0 1 0 1 0 0 1

6. Maquina Tipo 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 figura, donde se observa que las salidas del sistema son tanto sincrónicas como asincrónicas.

7. Sistemas Digitales Estado Siguiente = F(Estado Actual, Entrada) Salida = G(Estado Actual, Entrada) 0 1 A B C B/1 C/0 B/0 A/1 A/0 C/0 A C B 1/1 0/1 1/0 0/0 0/0 1/0

8. I. Procedimiento de Síntesis. 1. Deducir una tabla de estados a partir de una descripción verbal del problema. 2. Utilizar las técnicas de reducción de estados para determinar la tabla de estados de un circuito equivalente con un mínimo de estados. 3. Elegir una asignación de estados y generar las tablas de transición de estados y salidas. 4. Determinar el dispositivo de memoria o Flip Flop a utilizar, así como las tablas de excitación del Flip flop. 5. Utilizar las tablas de excitación para obtener las ecuaciones lógicas de conmutación. Además formar los mapas de salida y determinar las ecuaciones lógicas de salida.

9. 6. Trazar el diagrama lógico del circuito secuencial mediante las ecuaciones lógicas y los dispositivos de memoria elegidos. Criterios de Reducción de Estados: 1. Se buscan estados presentes que vayan al mismo estado siguiente y tengan la misma salida. 2. Al hallarse dos estados equivalentes se elimina uno y se reemplaza por su equivalente en las columnas de estado siguiente. 3. La reducción de estados por lo general no reduce el numero de Flip Flops y por ende el número de compuertas.

10. Asignación de Estados. El criterio más común es que la asignación que se escoja debe producir un circuito combinacional simple para las entradas de los F/F, sin embargo, no hay procedimientos de asignación de estados que garanticen un circuito combinacional de mínimo costo.

11. Realizar la síntesis

12. II. Procedimiento de Análisis. 1. Determinar las ecuaciones de excitación para las entradas de control de los F/F. 2. Sustituir las ecuaciones de excitación en las ecuaciones características de los F/F para obtener las ecuaciones de transición. 3. Usar las ecuaciones de transición para construir una tabla de transiciones. 4. Determinar las ecuaciones de salida. 5. Agregar los valores de salida a la tabla de transiciones para cada estado (Moore) o combinación de Estado / Entrada (Mealy) para crear una tabla de transición / salida. 6. Asignar nombres a los estados y sustituir los nombres de estado por las combinaciones de variables de estado en la tabla de transición/salida, para obtener una tabla de estado/salida.

13. 7. (Opcional) Dibujar el diagrama de estados correspondiente a la tabla de estado/salida.

14. Reconocedores de Secuencia: Los reconocedores de secuencias son circuitos secuenciales síncronos que producen una respuesta dada en sus salidas al detectar secuencias de valores de entrada específicas. Suponemos que cada conjunto de valores de una secuencia de entrada llega antes de una transición activa del reloj, de modo que los valores sucesivos de una secuencia llegan durante períodos consecutivos del reloj. Ejemplo : Diseñar un circuito secuencial síncrono con una línea de entrada y una de salida que reconozca la cadena de entrada x = 1111. Debe reconocer también las secuencias trasladadas. Sí:

15. Si x = 1101111111010 z = 0000001111000 Si x = 1 El circuito cambia con excepción de la 4ta. Vez y posteriores Si x = 0 El circuito se restablece, regresando al estado A. Elegimos: A = 00 B = 01 C = 10 D = 11