Parte Eduardo

Question 1

Diferencia entre logica combinacional y logica secuencial

Answer 1

En la logica combinacional la salida es funcion exclusiva de la entrada actual.
En la logica secuencial la salida no solo depende de la entrada actual sino tambien de la historia pasada (la memoria) que tenga .

Question 2

Explique sistema combinacional

Answer 2

• Sitema combinacional: las salidas en cada instante son funcion exclusiva de las entradas en el mismo instante.

Question 3

Circuitos de memoria:

Que circuito se utiliza como base para estos?

Answer 3

§ Para realizar un sistema secuencial nos hace falta disponer de circuitos que memoricen estados.
Para ello, comenzaremos por un circuito sencillo y basico denominado elemento biestable.

Question 4

SR Latch

Por que se pasa a usar este?

Answer 4

§ Por mas que el elemento biestable cumpla la funcion de memorizar, desde el punto de vista practico, es muy dificil de comandar.

Por ello, se lo transforma al circuito con compuertas NOR denominado SR latch.

Question 5

Latches vs Flip-flops

Answer 5

§ Se denomina latch a los elementos de memoria en los cuales la salida cambia en cuanto las entradas cambian. Por ejemplo: RS Latch, y el Gated RS Latch cuando la entrada de Clk es por nivel.
§ Se denomina flip-flop cuando la salida cambia solo en alguno de los flancos del Clk.
Deben establecerse claramente cuales son los tiempos en los cuales el sistema reacciona; ello no podria hacerse si las señales de entrada estàn habilitadas por tiempos muy grandes.

Question 6

Sistemas asincronicos y sincronicos.

Explique..

Answer 6

§ Los sitemas en los cuales las señales estàn validadas en los flancos de Clk se denominan sincrònicos, mientras que los otros se denominan asincrònicos.
§ Los sistemas asincrònicos son mas veloces que los sincrònicos pero, sin embargo, estos ultimos son preferidos en casi todos los sistemas secuenciales por el grado de seguridad de funcionamiento que muestran.

Question 7

Flip-Flop RS

Como es su tabla de verdad?

Answer 7

S R Q(t+1)
0 0  Q(t)
0 1   0
1  0  1
1  1   Undefined

Question 8

Del flip-flop RS al flip-flop D

Como es su tabla de verdad?

Ventaja respecto del RS?

Answer 8

D Q(t) Q(t+1)
0  0    0
0   1    0
1    0    1
1    1     1

Evita la posibilidad de indeterminacion dada por S = R = 1

Question 9

Del flip-flop RS al flip-flop T

Como es su tabla de verdad?

Answer 9

T  Q(t+1)
0  Q(t) Hold
1   /Q(t) Toggle

Question 10

Del flip-flop RS al flip-flop JK

Como es su tabla de verdad?

Que ventaja tiene respecto de los anteriores?

Answer 10

J K Q(t+1)
0 0  Q(t) Hold
1  0  1
0 1  0
1  1  /Q(t) Toggle

		§ El flip-flop JK es el mas versatil y el mas comunmente usado cuando se utilizan dispositivos discretos para implementar maquinas de estado finitos.
		§ Un flip-flop JK puede configurarse para trabajar como un flip-flop RS, T o D:
			□ Las entradas J y K son equivalentes, respectivamente, a S y R salvo que ambas estén en 1.
			□ Si las entradas J y K se unen, entonces se transforma en la entrada T de un flip-flop T
			□ J será la entrada de un flip-flop D si se mantiene que K = not J

Question 11

Entradas asincronas

Answer 11

○ Un sistema secuencial mantiene la historia mediante el estado del sistema.
○ Este estado se mantiene con un conjunto de flip-flops que, en el caso del ejemplo de la maquina de venta, está formado por dos flip-flops que da 2 a la N estados donde N = 2.
○ Sin embargo, se debe fijar el estado inicial de alguna forma antes de poner a funcionar el sistema.
○ Por lo tanto, los flip-flops que constituyen la memoria de estados deben forzarse por otros medios.
Esto se logra mediante un latch RS adicional y por lo tanto, sus entradas se denominan entradas asincrónicas

Question 12

Los registros se pueden clasificar de acuerdo a:

Answer 12

§ Los registros se pueden clasificar de acuerdo a:
□ Registro de entrada paralelo y salida paralelo (PIPO)
□ Registros de desplazamiento:
® Entrada serie y salida serie (SISO)
® Entrada serie y salida paralelo (SIPO)
® Entrada paralelo y salida serie (PISO)

Question 13

Registro PIPO: para que sirve?

Answer 13

□ Sirve como memoria, para almacenar datos.

Question 14

Registro SISO: para que sirve?

Answer 14

□ Se emplean como lineas de retardo digitales y en tareas de sincronización. Un ejemplo muy comun de estos es el USB (Universal Serial Bus)

Question 15

Registro SIPO: para que sirve?

Answer 15

Este tipo se emplea para convertir datos serie en paralelo

Question 16

Registro PISO: para que sirve?

Answer 16

Se emplean para convertir datos paralelo en serie.

Question 17

Que es un registro?

Answer 17

○ El termino regristro se refiere a un grupo de N flip-flops operando como una unica unidad para guardar o desplazar datos.
○ Un registro es un conjunto de flip-flops con un clock comun a todos los flip-flops.

Question 18

Que producen el SIPO y el PISO trabajando juntos?

Answer 18

○ El SIPO y el PISO trabajando juntos es para transmitir informacion en serie como si fuese un USB.
○ El USB recibe serie y transmite serie. Entonces usamos SIPO para la entrada de datos, y luego el USB se da vuelta (para transmitir hacia el otro lado) y allì usamos el PISO.

Question 19

Contadores, que son?

Answer 19

○ Se denomina contadores a dispositivos que cuentan hacia arriba o hacia abajo (up and down counters)
○ Se utilizan para contar números, operaciones, cantidades, periodos de tiempo, como divisores de frencuencia y para direccionamiento de informacion en memoria.
○ Estan realizados por una serie de flip-flops comunicados en un circuito.

Question 20

Tipos de contadores:

Answer 20

Asincrónicos o ripple counters:
□ En los contadores asincrónicos o ripple counters solo en el primer flip-flop se conecta su entrada de clk al clock externo, mientras que en cada flip-flop sucesivo, su clk se conecta ya sea a la salida Q o Qnegada del flip-flop precedente.
□ La ventaja de este circuito es su sencillez pero su gran desventaja es que acumula retardos de propagación a lo largo de cada etapa.

Sincrónicos:
□ Como se indicó previamente, los contadores asincrónicos son simples pero su retardo de propagación acumulativo degrada severamente su utilizacion.
□ Para el caso de contadores con una gran cantidad de etapas (por ejemplo: un contador de 64 bits), el retardo de propagación acumulativo bien puede ser tan grande como el periodo de clock.
□ Para evitar este problema se usan contadores sincrónicos, en estos, a diferencia de los asincronicos, todos los flip-flops reciben una señal comun de clock y todos los flip-flops cambian de estado almismo tiempo.
El inconveniente, entonces, es que siendo el clk comun a todos ellos, la secuencia de conteo dependerá de las funciones logicas que excitan las entradas de cada flip-flop.

Question 21

Que son los automatas finitos:

Answer 21

○ Un circuito secuencial que posee entradas que puede cambiar su estado actual se denomina maquina de estados finitos o automata finito, con la condicion que la unica memoria del mismo sea la que mantiene el estado.

Question 22

Tipos de automatas finitos:

Answer 22

Aceptores
Trasductores de estado finito (FST)
Controladores

Question 23

Automatas aceptores:

Answer 23

§ Los automatas finitos que tienen estados finales se denominan aceptores, ya que se considera que, si llegan a alguno de esos estados, aceptan la cadena de simbolos de entrada que se le han propuesto.
§ Si no llegan a esos estados cuando se ha consumido toda la cadena de entrada, se considera que rechaza dicha cadena.
La totalidad de cadenas que aceptan pertenecen a una gramatica que, en el caso de automatas finitos, se llama gramatica regular.

Question 24

Trasductores de estado finito:

Answer 24

§ Los trasductores son automatas finitos que producen distintas salidas asi que alcanzan distintos estados.
§ Estos son los mas utilizados en casos practicos.
§ Debe aumentarse la definicion agregando el alfabeto de salida, es decir, el conjunto de simbolos que se presentarán en la salida.

Question 25

Tipos de trasductores de estado finito:

Answer 25

§ En este caso, existen dos tipos, dependiendo como se presenten las salidas correspondientes a cada estado:
□ Moore: cuando la salida depende exclusivamente del nuevo estado.
□ Mealy: cuando la salida depende del estado original y del simbolo de entrada que produce la transicion.

Question 26

Caracteristicas de Moore:

Answer 26

□ La salida depende exclusivamente del estado actual. Es decir, la salida no depende de las entradas actuales sino mas bien de las entradas previas.
□ La nueva salida debe esperar hasta que el estado es actualizado mediante la validacion del clock.
□ No hay conexión directa entre las entradas y las salidas.
□ Si bien desde el punto de vista logico, Moore y Mealy son modelos equivalentes (es decir, puede implementarse el trasductor necesario mediante cualquiera de ellos), la cantidad de estados de Moore respecto de Mealy es mayor o igual y como limite puede tener el doble de estados.
□ Moore tiene la ventaja que las salidas se obtienen precisamente en los instantes de validacion del clock.

Question 27

Caracteristicas de Mealy:

Answer 27

□ La salida depende tanto del estado actual como de las entradas actuales.
□ La salida es valida previo a que el clock actualice el ciclo corriente.
□ Como se dijo en el caso de Moore, Mealy puede tener menos estados comparado con Moore.
□ La salida se obtiene antes que en el caso de Moore.

Question 28

Automatas controladores:

Answer 28

§ Se denomina controlador a un automata finito que tiene salida (puede ser tipo Moore o Mealy) pero que a su vez, no posee estados aceptores y que, por lo tanto, funciona en un loop continuo.
§ Es tipico su uso para controlar en forma continua un proceso: por ejemplo, el controlador de trafico que comanda los semaforos en una interseccion.