Diseño Lógico 18/11/2016
William Morera Alpizar
2013083603
Controlador de Richard
El Controlador de Richard es un método de implementación de una máquina de estado utilizando circuitos integrados y lógica. Este método obtiene su nombre de su inventor Charles L. Richards. Una ventaja de este tipo de maquina en comparación con la las máquinas de estado convencionales es que permite una manera más fácil de diseñar máquinas de estado muy complicadas en lugar de utilizar los métodos tradicionales diagramas de estado, tablas de transición de estado y algebra booleana. Utilizando la máquina de Richards se vuelve relativamente relativamente fácil implementar máquinas de estado con cientos e incluso miles de estados. El controlador de Charles L. Richards se Richards se creó debido a la necesidad de un método más sencillo para el diseño de máquinas de estado, Charles L. Richards publico sus hallazgos en febrero de 1973. La implementación de su método se popularizo en los 1980 y fue considerado un método clásico. El controlador de Richards es una máquina de mealy ya que su salida depende tanto de su estado como de su entrada. Richards diseño su método de representar estados utilizando un diagrama de flujo en lugar de un diagrama de estados. Cada estado se representa como una condición de transferencia en el diagrama de flujo.Cada condición tiene dos caminos de control que salen de ella, un SI o un NO. La condición es SI o NO (TRUE o FALSE) basada en una entrada de un solo bit a la máquina.
Figura 1. Diagrama de flujo una condición y dos funciones.
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Dependiendo de cuál sea la entrada para una condición, se ejecutará una de las dos funciones de transferencia asociadas con esa condición. La máquina considera que la ejecución de una función está configurando la salida de un solo pin en el dispositivo, esto puede ser usado para activar la lógica combinacional. Después de que se ejecute una función de transferencia, la máquina pasará en un nuevo estado, cada función de transferencia definirá implícita o explícitamente un nuevo estado para la transición. Una definición de estado implícita también se podría llamar el valor predeterminado, ya que se producirá sin ningún circuito adicional del diseñador, si la condición es SÍ, entonces pasará al siguiente estado numéricamente.
Figura 2. Diagrama de flujo tres condiciones y seis funciones. Por ejemplo, si está en el estado 0 y se recibe un SÍ, entonces pasará al estado 1. Si la condición es NO, la máquina permanecerá en su estado actual. Utilizando este comportamiento es posible crear una máquina con un diagrama de flujo secuencial simple. Por supuesto una máquina secuencial no es generalmente muy útil, afortunadamente hay una manera a la transición a los estados fuera de orden, usando un salto supuesto. Para implementar un salto requiere hardware adicional para seleccionar el estado de destino. El hardware exacto depende de la función que se está ejecutando.
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Núcleo del controlador
El nucleo del controlador Richards puede ser reducido a cuatro partes, un contador, un multiplexor y dos decodificadores. La salida del contador selecciona qué bit de la entrada del multiplexor debe enviarse a la salida Y (cuyo inverso se envía a la salida WN). Si Y es alto, entonces se permite que el contador incremente, de lo contrario no es . Del mismo modo, Y debe ser alto para habilitar las salidas de función YES, ya que la entrada D en el decodificador está conectada a WN, mientras que debe ser baja para habilitar las salidas de función NO, ya que la entrada D en ese decodificador está en Y.
Figura 3 Esquemático de controlador de Richards
Para realizar un salto, debe configurar el bit LDN en el contador, y las entradas A, B, C y D. LDN le dice al contador que cargue el valor en las entradas A, B, C y D. Utilizando lógica combinatoria, se cargar un valor en el contador para ciertas funciones, pero no otras, así como especificar la dirección del estado que se va a cargar, dada la función que está activa. Hacer esto es una simple cuestión de la construcción de una tabla de funciones y los estados que deben transición a, a
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continuación, encontrar la expresión álgebra booleana para cada bit que compone la dirección del estado para ser saltado a.
