EELi02. Prof. Vinícius Valamiel

Transcrição

1 EELi02 Prof. Vinícius Valamiel

2 TABELAS DE TRANSIÇÃO DE ESTADOS Q a Q f J K X X 1 0 X X 0 Q a Q f D Q a Q f T

3 MÁQUINAS DE ESTADOS FINITOS DE MOORE E DE MEALY (FSM FINITE STATE MACHINES)

4 Máquina de Moore: As saídas são funções direta dos estados Máquina de Mealy: As saídas são funções dos estados e das entradas OBS: Em geral, os circuitos de Moore implicam em uma maior robustez do sistema, enquanto os circuitos de Mealy conduzem a um menor número de estados e à eventual redução do número de flip-flops necessários.

5 Máquina de Moore (diagrama de estados) Máquina de Moore: As saídas são funções apenas dos estados

6 Máquina de Mealy (diagrama de estados) Máquina de Mealy: As saídas são funções dos estados e das entradas

7 Máquinas de Moore e Mealy (circuitos) Moore ou Mealy?

8 PROJETO DE CIRCUITOS SEQUENCIAIS SÍNCRONOS CIRCUITOS GENÉRICOS (MÁQUINAS DE ESTADOS FINITOS)

9 Projeto de circuitos sequenciais síncronos FSM Deseja-se obter um circuito lógico para detectar a ocorrência de uma sequência 01 ou 10 em uma certa palavra. A passagem dos bits de tal palavra para o detector é feita de forma serial, uma vez que o sistema possui uma única entrada I nput. Caso alguma dessas sequências for observada, a saída O utput deve assumir nível lógico alto. Caso contrário, ela deve assumir nível lógico baixo. Ex palavra = Projete o circuito sequencial síncrono que realiza tal função (diagrama de estados, tabela verdade, circuito equivalente)

10 Detector de Sequência 01 ou 10 Escolha a ser feita: Moore ou Mealy? Vantagens da máquina de Mealy: Costumam implicar em menos estados, o que poderia resultar na redução do número de flip-flops do circuito. Vantagens da máquina de Moore: Uma vez que a saída é função apenas dos estados, há um maior controle do sistema (maior robustez).

11 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Moore Máquina de Moore (será considerado um estado de pré-carga) O que caracteriza um estado dessa máquina? O que caracteriza a saída dessa máquina? Quais são as convenções a serem realizadas?

12 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Moore Máquina de Moore

13 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Moore A = 000 B = 001 C = 010 D = 011 E = 100 Se estado atual D ou E, tem-se Out = 1 In Q 2 Q 1 Q 0 D 2 D 1 D 0 Out X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

14 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Moore SAÍDAS (EQUAÇÕES) O ut = Q 2 + Q 1 Q 0 D 2 = I n Q 1 D 1 = I n + Q 2 D 0 = Q 1 Q 0 + I n Q 2 + I n Q 2 Q 1 CIRCUITO EQUIVALENTE (FLIP-FLOPS)

15 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Mealy Máquina de Mealy (será considerado um estado de pré-carga) O que caracteriza um estado dessa máquina? O que caracteriza a saída dessa máquina? Quais são as convenções a serem realizadas?

16 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Mealy Máquina de Mealy

17 Detector de Sequência 01 ou 10 A = 00 B = 01 C = 10 A saída Out depende das transições e do valor da entrada I n Máquina de Mealy I n Q 1 Q 0 D 1 D 0 Out X X X X X X

18 Detector de Sequência 01 ou 10 Máquina de Mealy SAÍDAS (EQUAÇÕES) O ut = I n Q 1 + I n Q 0 D 1 = I n D 0 = I n CIRCUITO EQUIVALENTE (FLIP-FLOPS)

19 PROJETO DE CIRCUITOS SEQUENCIAIS SÍNCRONOS CIRCUITOS CONTADORES (MÁQUINAS DE ESTADOS FINITOS)

20 Contador sequencial síncrono de 0 # 3 Deseja-se obter um circuito lógico que execute a contagem crescente em anel abaixo. B = 1 A = 0 C = 2 D = 3 Por ser um contador, não há entradas e as saídas desejadas são os próprios estados. Máquina de Moore = Máquina de Mealy

21 Contador sequencial síncrono de 0 # 3 O sistema inicia sempre no estado A = 0 10 Codificação dos estados: A = 00, B = 01, C = 10 e D = 11 A = 0 B = 1 D = 3 C = 2 Q 1 Q 0 D 1 D O estudo se reduz ao simples projeto de um contador síncrono!

22 Circuitos sequenciais síncronos - FSM Para toda máquina de Mealy, há uma máquina de Moore equivalente! O projeto de uma FSM é, tipicamente, realizado considerando-se a transição de um estado para outro. Sendo assim, caso uma definição não seja explicitamente realizada, pode-se utilizar flip-flops sensíveis à transição com borda de subida ou descida.