MODELOS DE CIRCUITOS SECUENCIALES

Dentro de los circuitos secuenciales de tipo síncrono, tienen lugar dos modelos que se presentan en las máquinas de estado finitos, puesto que la función de salida puede definirse de dos maneras distintas, como lo son el modelo de Mealy y el modelo de Moore.

Viendo un esquema general de un circuito secuencial de este tipo, se dice que su comportamiento se puede representar mediante una máquina de estados (FSM), la cual posee los siguientes elementos:

a) Χ = Entradas.
b) Υ = Salidas.
c) Z = Estados (Valores de los biestables, los cuales cambian con cada flanco del reloj).
d) δ = Funciones de estado (Funciones combinacionales de entrada de los biestables).
e) λ = Funciones de salida combinacionales.

Esta "Finite State Machine", puede definirse entonces como una secuencia de eventos en tiempos discretos, donde el estado Z cambia en cada estado al estar definido por δ. Veamos ahora, ya aclarados estos aspectos, cómo se presentan ambos modelos en estas máquinas de estado:

MODELO DE MOORE

Las salidas dependen únicamente de los estados, no de las entradas. El reloj y el reset no aparecen en las máquinas de estados, haciendo que la asociación entre estas señales en un circuito y la máquina de estados es que en cada flanco de reloj se produce una transición o cambio de estado, aunado a que el reset se utiliza únicamente para establecer el estado inicial. De la misma manera, en las máquinas de estados de Moore, las salidas cambian únicamente si hay un cambio de estado, dado que están sincronizadas con el reloj.

• El cambio del estado Z viene dado por δ, es decir, Z = δ (X,Z).
• El cambio de Y viene dado por λ, es decir, Y = λ (Z)

Estructura de un circuito asociado a un Modelo de Moore

Por otra parte, una FSM puede ser representada también por un diagrama de estados o STG, donde:

• Cada estado se representa con un círculo.
• Cada transición de estado se representa con una flecha.
• Los diferentes valores de las entradas se representan en las flechas.
• Las salidas se representan dentro de cada estado (en el caso del modelo de Moore)

Diagrama de Estados de Moore

MODELO DE MEALY

Las salidas dependen tanto de los estados como de las entradas y, al igual que en Moore, el reloj y el reset no aparecen en el STG porque están implícitos. También se diferencia del modelo de Moore en que las salidas pueden cambiar en cualquier momento, solo basta que cambie cualquier entrada del circuito.

• El cambio del estado Z viene dado por δ, es decir, Z = δ (X,Z).
• El cambio de Y viene dado por λ, es decir, Y = λ (X,Z)

Estructura de un circuito asociado a un Modelo de Mealy

• Con respecto al diagrama de estados de Mealy, para su elaboración se toma en cuenta que:
• Cada estado se representa con un círculo.
• Cada transición de estado se representa con una flecha.
• Los diferentes valores de las entradas se representan en las flechas.
• Las salidas se representan también en las flechas (en el caso del modelo de Mealy, dependiendo del estado y las entradas)

Diagrama de Estados de Mealy