Circuitos Lógicos Sequenciais

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

Tabelas Características Relembrando a aula anterior... Um flip-flop T é basicamente um flip-flop JK cujas entradas J e K estão ligadas uma à outra – nesse caso as duas operações possíveis serão manter o estado anterior ou complementar o estado anterior. A entrada deste flip-flop designa-se T. As tabelas características dos flip-flops são fundamentais para a análise e o projecto de circuitos sequenciais.

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

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

Análise de Circuitos Sequenciais Tabela de estados

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

Projecto de Circuitos Sequenciais

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

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

Modelos de Circuitos Sequenciais Modelo de Mealy Exemplo de diagrama de estados

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 É necessário um flip-flop por cada bit do código de estado.

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

Projecto com Flip-flops D Tabela de estados

Projecto com Flip-flops D Equações

Projecto com Flip-flops D Circuito

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.

Projecto com Flip-flops JK Tabelas de excitação

Projecto com Flip-flops JK Tabelas de excitação

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

Projecto com Flip-flops JK Tabela de estados

Projecto com Flip-flops JK Circuito

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.