Análise de circuitos sequenciais síncronos

Apresentação em tema: "Análise de circuitos sequenciais síncronos"— Transcrição da apresentação:

1 Análise de circuitos sequenciais síncronos
SISTEMAS DIGITAIS Análise de circuitos sequenciais síncronos Prof. Carlos Sêrro Alterado para lógica positiva por Guilherme Arroz Frequently, presenters must deliver material of a technical nature to an audience unfamiliar with the topic or vocabulary. The material may be complex or heavy with detail. To present technical material effectively, use the following guidelines from Dale Carnegie Training®. Consider the amount of time available and prepare to organize your material. Narrow your topic. Divide your presentation into clear segments. Follow a logical progression. Maintain your focus throughout. Close the presentation with a summary, repetition of the key steps, or a logical conclusion. Keep your audience in mind at all times. For example, be sure data is clear and information is relevant. Keep the level of detail and vocabulary appropriate for the audience. Use visuals to support key points or steps. Keep alert to the needs of your listeners, and you will have a more receptive audience.

2 Circs. síncronos e assíncronos
Um circuito sequencial pode ser síncrono ou assíncrono Um circuito sequencial assíncrono não tem entrada de relógio Exemplo Latch RS Novembro de 2005 Sistemas Digitais

3 Circs. síncronos e assíncronos
Um circuito sequencial síncrono (como os que estudámos nas aulas anteriores – contadores e registos) tem todas as entradas de relógio dos FFs ligadas a um relógio comum Mas nem todos os circuitos com FFs são síncronos. Exemplo Circuito sequencial assíncrono Novembro de 2005 Sistemas Digitais

4 Circs. Sequenciais síncronos
No resto do curso vamos estudar (apenas) circuitos sequenciais síncronos Os contadores e registos que estudámos são exemplos deste tipo de circuitos Só que agora vamos estar interessados noutros tipos de circuitos, para além dos contadores e registos Novembro de 2005 Sistemas Digitais

5 Circs. Sequenciais síncronos
Em geral, esses circuitos possuem saídas individualizadas Já não são apenas as saídas dos FFs E também possuem entradas independentes Naturalmente, implementam um determinado problema, geralmente descrito em língua natural (português) Novembro de 2005 Sistemas Digitais

6 Circs. Sequenciais síncronos
Exemplo de circuito sequencial síncrono Novembro de 2005 Sistemas Digitais

7 Modelo genérico Notemos como o circuito sequencial síncrono anterior obedece a um modelo genérico como este Novembro de 2005 Sistemas Digitais

8 Modelo genérico Saídas actuais Entradas actuais Novembro de 2005
Sistemas Digitais

9 Modelo genérico Memória Novembro de 2005 Sistemas Digitais

10 Modelo genérico Estado actual QA_H e QB_H Estado seguinte (excitações)
Novembro de 2005 Sistemas Digitais

11 Modelo genérico Lógica de saída (função das entradas actuais e do
estado actual) Lógica do estado seguinte (função das entradas actuais e do estado actual) Novembro de 2005 Sistemas Digitais

12 Modelos de Mealy e de Moore
O modelo que se acabou de descrever também é designado por modelo de Mealy Um outro modelo, mais simples, designado por modelo de Moore, tem a lógica de saída a depender apenas das entradas actuais Recapitulemos Novembro de 2005 Sistemas Digitais

13 Modelo de Mealy Novembro de 2005 Sistemas Digitais

14 Modelo de Moore A lógica de saída de uma máquina de Moore
apenas depende do estado actual Novembro de 2005 Sistemas Digitais

15 Análise de um circ. seq. sínc.
O processo de análise de um circuito sequencial síncrono parte do seu logigrama (ou esquema eléctrico) e chega a um diagrama de estados que descreve o seu comportamento temporal Novembro de 2005 Sistemas Digitais

16 Análise de um circ. seq. sínc.
O processo de análise segue sempre os seguintes passos Passo 1 - obtêm-se do circuito as equacões de excitação dos FFs e as equações de saída do circuito Novembro de 2005 Sistemas Digitais

17 Análise de um circ. seq. sínc.
Circuito sequencial síncrono a analisar Novembro de 2005 Sistemas Digitais

18 Análise de um circ. seq. sínc.
1º passo de análise: levantamento das equações de excitação dos FFs e das equações de saída Novembro de 2005 Sistemas Digitais

19 Análise de um circ. seq. sínc.
Processo de análise Passo 2 - com as equações de excitação dos FFs estabelece-se uma tabela de excitações do circuito onde, para cada estado actual e para cada configuração (actual) das entradas externas, se identificam os níveis de tensão aplicados aos FFs Novembro de 2005 Sistemas Digitais

20 Análise de um circ. seq. sínc.
2º passo de análise: obtenção da tabela de excitações do circuito Novembro de 2005 Sistemas Digitais

21 Análise de um circ. seq. sínc.
Processo de análise (cont.) Passo 3 - a partir da tabela de excitações do circuito elabora-se uma outra tabela onde, para cada estado actual e para cada configuração de entradas externas, se identifica o estado seguinte do circuito e o nível correspondente das saídas; essa tabela designa-se por tabela de transições e de saídas Novembro de 2005 Sistemas Digitais

22 Análise de um circ. seq. sínc.
3º passo de análise: obtenção da tabela de transições e de saída Novembro de 2005 Sistemas Digitais

23 Análise de um circ. seq. sínc.
Processo de análise (cont.) Passo 4 - a partir da tabela de transições do circuito podemos, por codificação dos estados, obter uma tabela de estados e de saídas do circuito Novembro de 2005 Sistemas Digitais

24 Análise de um circ. seq. sínc.
4º passo de análise: codificação dos estados Exemplo de codificação de estados Novembro de 2005 Sistemas Digitais

25 Análise de um circ. seq. sínc.
5º passo de análise: obtenção de uma tabela de estados e de saídas do circuito Novembro de 2005 Sistemas Digitais

26 Análise de um circ. seq. sínc.
Com a tabela de estados e de saídas do circuito podemos dar por concluído o seu processo de análise Novembro de 2005 Sistemas Digitais

27 Análise de um circ. seq. sínc.
Muitas vezes usa-se um diagrama de estados, em alternativa à tabela de estados e de saídas do circuito, para identificar o comportamento temporal da máquina sequencial que deu origem ao circuito Novembro de 2005 Sistemas Digitais

28 Análise de um circ. seq. sínc.
Processo de análise (cont.) Passo 5 - para além dessa tabela, pode construir-se um grafo orientado representando os estados, as transições entre estados e as saídas, a que se chama diagrama de estados Novembro de 2005 Sistemas Digitais

29 Análise de um circ. seq. sínc.
Tabela de estados e de saída Diagrama de estados Novembro de 2005 Sistemas Digitais

30 Análise de um circ. seq. sínc.
Comparar as duas descrições da máquina sequencial Novembro de 2005 Sistemas Digitais

31 Análise de um circ. seq. sínc.
Diz-se que o diagrama de estados descreve o comportamento da máquina sequencial que vem implementada pelo logigrama ou esquema eléctrico Uma máquina sequencial é, então, uma abstracção de um dado circuito sequencial (síncrono) Novembro de 2005 Sistemas Digitais