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DIAGRAMAS DE MÁQUINAS DE ESTADO ALGORÍTMICO (ASM) 1 Qué es ASM? Caja de estado. Caja de decisión. Caja de salida condicional. Ejemplos. CONTENIDO DE LA CLASE Nº 15 2 Variante del diagrama de estados. Algoritmo: secuencia de pasos bien definida que produce una secuencia deseada de acciones en respuesta a una secuencia dada de entradas. Los diagramas ASM se construyen con 3 elementos: caja de estado, caja de decisión y caja de salida condicional. DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES: DIAGRAMAS DE MÁQUINAS DE ESTADO ALGORÍTMICO (ASM) 3 Representa un estado del circuito, equivale a un nodo del diagrama de estados. En la caja se escribe el nombre del estado y las acciones por realizar en ese estado. Tiene un único punto de entrada y un único punto de salida. CAJA DE ESTADO Nombre_Estado Salidas Moore 4 Representa una decisión de transición de estado con base en una prueba de una entrada del circuito. Enumera la entrada por verificar. Tiene un único punto de entrada y dos puntos de salida CAJA DE DECISIÓN Entrada 0 1 5 Especifica las salidas asociadas a transiciones de estado para una entrada dada en un circuito Mealy. Entre una caja de decisión y una caja de estado. Tiene una única entrada y un punto de salida. CAJA DE SALIDA CONDICIONAL Salidas Mealy 6 Detector se secuencia 101 (Mealy) 7 EJEMPLO 0 8 EJEMPLO 1 Diseñar un diagrama ASM para un complementador a dos serial, que implante un algoritmo que examine los bits del número, de derecha a izquierda, copiando los bits hasta copiar el primer bit 1; de ahí en adelante hay que complementar los bits restantes. 9 z=1 x z=1 z=0 z=0 A Buscar el primer bit 1 x B Complementar los bits restantes 1 1 0 0 EJEMPLO 2 Diseñar un sistema digital con: Dos flip-flops: E y F. Un contador binario de cuatro bits, A. Los flip-flops individuales de A se designaran con A4, A3, A2, A1, donde A4 contiene el bit más significativo de la cuenta. Una señal de inicio S pone en marcha el funcionamiento del sistema despejando el contador A y el flip-flop F. Luego el contador se incrementa en uno a partir del siguiente pulso de reloj y se sigue incrementando hasta que el sistema para. Los bits A3 y A4 del contador determinan la sucesión de operaciones: Si A3 =0, E se pone en 0 y el conteo continua. Si A3 =1, E se pone en 1; entonces, si A4 =0, el conteo continua, pero si A4 =1, F se pone en 1 en el siguiente pulso de reloj y el sistema deja de contar. Entonces, si S =0, el sistema permanece en el estado inicial, pero si S =1, se repite el ciclo de funcionamiento. 11 A3 A 0 F 0 A A+1 Estado Inicial S E 0 E 1 A4 F 1 0 0 0 1 1 1 T1 T2 T3 Diagrama ASM DISEÑO El diagrama ASM proporciona toda la información necesaria para diseñar el sistema digital. Trayectoria de datos: cuadros de estado y condicionales. Lógica de control: cuadros de decisión y las transiciones requeridas. 13 T3 T2 T1 S=1 S=0 A3=0 A3A4=11 A3A4=10 Diagrama de estados Lógica de control S T1 A4 T2 A3 Reloj T3 TABLA DE EXCITACIÓN DEL FF Q(t) Q(t+1) JK JK 0 0 00 01 0X 0 1 10 11 1X 1 0 01 11 X1 1 1 00 10 X0 S T1 A4 Control T2 A3 Reloj T3 Contador de 4 bits con despeje J >C K J >C K Inicio E F A2 A1 A4 A3 Reloj Contar Despejar-A Trayectoria de datos
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