Compiladores

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FSM: maquina de estados finitos
Circuitos Combinacionales las salidas están determinadas por completo por los valores presentes en las entradas. (Se realizan usando compuertas).
Circuitos Secuenciales las salidas dependen de la conducta anterior del circuito, así como de los valores presentes en las entradas.
La salida de un
Flip-Flop depende de su estado en vez del valor de su entrada. Las entradas producen cambios en el estado. Las salidas de los Flip-Flop se conocen como el estado Q.
Los circuitos secuenciales también se llaman
Máquinas de estado Finito (FSM). El nombre proviene del hecho de que el comportamiento funcional de estos circuitos puede representarse mediante un número de estados finitos.
Circuito Secuencial Asincrono, cuando en el circuito secuencial NO se utiliza una señal de reloj para controlar la operación.
Circuito Secuencial Sincrono, cuando en el circuito secuencial SI se utiliza una señal de reloj para controlar la operación.
PASOS BÁSICOS PARA EL DISENO DE CIRCUITOS SECUENCIALES
1 Se obtiene la
especificación del circuito buscado
2 selecciona primero un estado inicial. se consideran todas las combinaciones de las entradas al circuito y se crean estados nuevos según se requiera para que la maquina responda a estas entradas. Se crea un diagrama de edo.
3 Se elabora una
tabla de estado a partir del diagrama de estado.
4 En caso de que en el circuito se obtengan muchos estados es casi seguro que tendremos mas estados de los que realmente se necesitan.
5 Se decide el numero de variables de estado necesarias para representar todos los estados y realizar la asignación de estos
6 Se elige el
tipo de Flip-Flops que van a usarse en el circuito. Se derivan las expresiones lógicas del estado siguiente para controlar las entradas a todos los flip-flops y luego se derivan las expresiones lógicas para las salidas del circuito.
7
Se implementa el circuito según lo indiquen las expresiones lógicas.
Por lo tanto el circuito detecta si dos o mas 1 consecutivos ocurren en su entrada w. Los circuitos que detectan la ocurrencia de un patrón en particular en sus entradas se conocen como
detectores de secuencia
DIAGRAMA DE EDO.
brinda una descripción grafica del comportamiento de un circuito secuencial con cada pulso de reloj , dependiendo de la entrada y que se va a obtener en la salida
Tablas de Transición o de Estado
traducir la información contenida en el diagrama de estado en forma de tabla.
Cuando se implementa un circuito Lógico, cada estado se representa por medio de una valoración (combinación de valores) en particular de
las variables de estado.
Cada variable de estado puede implementarse en forma de un Flip-Flop. Como deben producirse tres estados, basta utilizar 2 variables de estado. Sean estas las variables y1 y y2.
Las salidas de los Flip-Flops representan las variables del estado presente. Sus entradas determinan el estado siguiente en que entrará el circuito.
Minimización de Estados Reducir el número de estados al mínimo.
ESTADOS EQUIVALENTES.-Se dice que dos estados Si y S j son equivalentes si y solo si para cada secuencia de entrada posible, se produce la misma secuencia de salida independientemente que S i o S j sea el valor inicial. Resulta muy tedioso realizar manualmente un procedimiento como estos pero puede automatizarse para usarlo en las herramientas CAD. aplicada la Logica Secuencial Síncrona serían: Registros de corrimiento. Un registro capaz de correr su informacion binaria ya sea a la derecha o a la izquierda se denomina registro de corrimiento la configuracion logica de un registro de corrimiento consta de una cadena de flip-flop conectados en cascada, con la salida de un flip-flop conectada a la entrada del siguiente flip-flop. Todos los flip-flop reciben un pulso comun de reloj que causa el corrimiento de una etapa a la siguiente.Transferencia Serial: Se dice que un sistema digital opera en forma serial cuando la informacion se transfiere y se manipula un bit a la vez. El contenido de un registro se transfiere a otro corriendo los bits de un registro a otro. La informacion se transfiere un bit a la vez corriendo los bits de fuera del registro fuente al registro destino. Registro de corrimiento bidireccional: Los registros con corrimiento pueden usarse para convertir datos seriales en datos en paralelo y visceversa. Si se tiene acceso a todas las salidas flip-flop de un registro con corrimiento, entonces la informacion que se introduce de manera serial por corrimiento puede tomarse en salida en paralelo mediante las salidas de los flip-flop. Si se agrega la capacidad de carga en paralelo a un registro con corrimiento, entonces la informacion que se introduce en paralelo puede tomarse a la salida en forma serial corriendo la informacion almacenada en el registro. Sumador serial: Las operaciones en las computadoras digitales se hacen principalmente en paralelo debido a que el modo de operación es mas rápido. Los sumadores rápidos son más complejos y,por tanto más costosos. Si la velocidad no es un aspecto muy significativo, entonces una opción económica es utilizar un sumador serial, en el que los bits se suman un par a la vez.Contador binario de ondulación: Este contador consta de una conexión en serie de flip-flop complementarios tipo C o JK, con la salida de cada flip-flop conectada a la entrada CP del siguiente flip-flop de orden mas alto. El flip-flop que retiene el menos significativo recibe los pulsos de acarreo que llegan. Un contador con un conteo en reversa se conoce como contador binario de decremento el conteo binario se disminuye en 1 con cada pulso de entrada de conteo. El conteo de un contador de decremento de 4 bits principia en el binario 15 y continúa al conteo binario 14,13,12,...0 y entonces regresa a 15. Contador de ondulacion BCD: Un contador BCD cuenta en codigo decimal binario desde 0000 a 1001 y da vuelta a 0000. Debido al retorno a 0 despues de una cuenta de 9, un contador BCD no tiene un patron regular como una cuenta binaria directa. Los contadores BCD pueden configurarse en cascada para formar un contador para numeros decimales en cualquier longitud. HDL(Hardware Description Language).- Lenguaje de Descripción de Hardware Se le llama HDL a la sintaxis que se usa para describir la operación de un circuito y al archivo resultante se le llama archivo fuente.Al proceso que se utiliza para generar un archivo de salida que se pueda tranferir a un programador de PLD´s a partir de un archivo fuente, se le llama compilar. Las herramientas que se utilizan para hacer esto se les llama compiladores lógicos. Las herramientas CAD(Diseño Asistido por Computadora) pueden realizar gran parte del trabajo de manera automática sin embargo las especificaciones de la máquina y el diagrama de estado aún deben de hacerse manualmente. El diseñador utiliza el sistema CAD para simular el comportamiento del circuito y las herramientas CAD para implementar en forma automática el circuito en un chip, por ejemplo en un PLD(Dispositivo Logico Programable).Muchos HDL proveen compiladores que permiten al diseñador representar un diagrama de estado. Pero el Lenguaje mas popular es el VHDL.
Las herramientas
CAD(Diseño Asistido por Computadora) pueden realizar gran parte del trabajo de manera automática sin embargo las especificaciones de la máquina y el diagrama de estado aún deben de hacerse manualmente. El diseñador utiliza el sistema CAD para simular el comportamiento del circuito y las herramientas CAD para implementar en forma automática el circuito en un chip, por ejemplo en un PLD(Dispositivo Logico Programable).Muchos HDL proveen compiladores que permiten al diseñador representar un diagrama de estado. Pero el Lenguaje mas popular es el VHDL.
Las herramientas
CAD(Diseño Asistido por Computadora) pueden realizar gran parte del trabajo de manera automática sin embargo las especificaciones de la máquina y el diagrama de estado aún deben de hacerse manualmente. El diseñador utiliza el sistema CAD para simular el comportamiento del circuito y las herramientas CAD para implementar en forma automática el circuito en un chip, por ejemplo en un PLD(Dispositivo Logico Programable).Muchos HDL proveen compiladores que permiten al diseñador representar un diagrama de estado. Pero el Lenguaje mas popular es el VHDL.








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