Circuitos Lógicos Sequenciais

1. Circuitos Lógicos Sequenciais

2. Sumário • Análise de circuitos sequenciais • Tabela de transição de estados • Diagrama de estados • Projecto de circuitos sequenciais • Modelos de Moore e Mealy • Procedimentos de projecto • Projecto com flip-flops D • Projecto com flip-flops JK

3. Tabelas Características Relembrando a aula anterior... As tabelas características dos flip-flops são fundamentais para a análise e o projecto de circuitos sequenciais.

4. Análise de Circuitos Sequenciais • Ferramentas para análise e projecto de circuitos sequenciais • Tabela de estados do circuito • Equações de entrada dos flip-flops e das saídas do circuito • Diagrama de estados

5. Análise de Circuitos Sequenciais • Exemplo: • Entradas: X e Y • Saídas: Z

6. Análise de Circuitos Sequenciais • Tabela de estados

7. Análise de Circuitos Sequenciais • Equações • Entrada dos Flip-flops: • Saídas do circuito: • Diagrama de estados

8. Projecto de Circuitos Sequenciais

9. Modelos de Circuitos Sequenciais • Modelo de Moore • As saídas dependem apenas do estado • No diagrama de estados, o valor das saídas é representado junto ao estado • Os valores das saídas só se podem alterar após uma transição de estados, ou seja, quando há um impulso de relógio

10. Modelos de Circuitos Sequenciais • Modelo de Mealy • As saídas dependem do estado e das entradas • No diagrama de estados, o valor das saídas é representado junto das entradas (na transição de estados) • Os valores das saídas podem-se alterar imediatamente após serem alterados os valores das entradas

11. Modelos de Circuitos Sequenciais • Modelo de Mealy • Exemplo de diagrama de estados

12. Procedimentos de Projecto • A partir da especificação, obter o diagrama de estados (modelo de Moore ou Mealy) • Atribuir códigos binários a cada estado do diagrama • Obter a tabela de estados • Escolher o tipo de flip-flops a utilizar • Obter as equações de entrada de cada flip-flop • Obter as equações das saídas • Desenhar o circuito

13. Projecto com Flip-flops D Pretende-se obter o circuito correspondente ao seguinte diagrama de estados. Vai-se projectar o circuito utilizando flip-flops D. Entrada: X Saída: Y Nº de estados: 4 Nº de flip-flops: 2 Modelo: Mealy

14. Projecto com Flip-flops D • Tabela de estados

15. Projecto com Flip-flops D • Equações

16. Projecto com Flip-flops D • Circuito

17. Projecto com Flip-flops JK • Projecto com flip-flops JK • Quando se projectam circuitos com flip-flops D, as equações à entrada dos flip-flops são obtidas directamente a partir do próximo estado. • Com flip-flops JK, será necessário derivar equações para as entradas J e K de cada flip-flop. Isso poderá ser realizado com base nas tabelas de excitação dos flip-flops.

18. Projecto com Flip-flops JK • Tabelas de excitação

19. Projecto com Flip-flops JK • Tabelas de excitação

20. Projecto com Flip-flops JK Pretende-se realizar um circuito correspondente ao diagrama de estados anterior, mas utilizando flip-flops JK.

21. Projecto com Flip-flops JK • Tabela de estados

22. Projecto com Flip-flops JK • Circuito

23. Considerações Finais • Flip-flops D vs. flip-flops JK • Flip-flops D – o projecto do circuito é mais simples, mas o circuito resultante é geralmente mais complexo (mais portas lógicas e mais ligações). • Flip-flops JK – o projecto do circuito é mais complicado, mas o circuito resultante é geralmente mais simples.