Maquinas de Estados Finitos

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

E. P. INGENIERÍA ELECTRÓNICA

MÁQUINAS DE ESTADOS FINITOS ASIGNATURA:

SISTEMAS DIGITALES

HORARIO/TURNO: 11:00-14:00/90G PROFESOR:

UTRILLA SALAZAR, DARIO

INTEGRANTE:

PEÑA LANDEO, VICTOR DANIEL

1113220333

RUIZ RODRIGUEZ, OMAR ARTEMIO 1113220574 YSLACHE GALVÁN, MIGUEL ANGEL 1113220101

MAQUINAS DE ESTADOS FINITOS

LAB. SISTEMAS DIGITALES

MÁQUINAS DE ESTADOS FINITOS I.

INTRODUCCIÓN En general, los circuitos secuenciales pueden clasificarse en dos tipos; (1) aquellos en los que la salida o salidas depende únicamente del estado interno actual (denominados circuitos de Moore) y (2) aquellos en los que la salida o salidas depende tanto del estado actual como de la entrada o entradas (denominados circuitos de Mealy).

II.

OBJETIVOS La aplicación de flip flops a una máquina de estados con el fin de comprender sus posibles aplicaciones en sistemas digitales. Desarrollar un diagrama de estados para una determinada secuencia. Desarrollar una tabla del estado siguiente para una secuencia de contador especifica. Implementar un contador contador para generar una secuencia de estados especifica.

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

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III.

RESUMEN Se denomina máquina de estados a un modelo de comportamiento de un sistema con entradas y salidas, en donde las salidas dependen no sólo de las señales de entradas actuales sino también de las anteriores. Las máquinas de estados se definen como un conjunto de estados que sirve de intermediario en esta relación de entradas y salidas, haciendo que el historial de señales de entrada determine, para cada instante, un estado para la máquina, de forma tal que la salida depende únicamente del estado y las entradas actuales. Una máquina de estados se denomina máquina de estados finitos (FSM por finite state machine) si el conjunto de estados de la máquina es finito, este es el único tipo de máquinas de estados que podemos modelar en un computador en la actualidad; debido a esto se suelen utilizar los términos máquina de estados y máquina de estados finitos de forma intercambiable. Sin embargo un ejemplo de una máquina de estados infinitos sería un computador cuántico esto es debido a que los Qubit que utilizaría este tipo de computadores toman valores continuos, en contraposición los bits toman valores discretos (0 ó 1). Otro buen ejemplo de una máquina de estados infinitos es una Máquina universal de Turing la



cual se puede definir teóricamente con una "cinta" o memoria infinita. La representación de una máquina de estados se realiza mediante un Diagrama de estados, sin embargo también es posible utilizar un Diagrama de flujo.

IV.

MARCO TEÓRICO Definición Son ciertos circuitos secuenciales que tiene tiene un número determinado de estado (2 ) . Pueden ser retroalimentados (flip flops, biestables) o maquinas sincrónicas temporizadas cuando utilizan las primeras para crear circuitos cuyas entradas son examinadas y cuyas salidas cambian con respecto a una señal de reloj controlada. En cualquier caso, se tienen unas entradas, unas salidas y unos estados. n

Estructura

Fig.1 Estructura máquina de estados sincronizada por reloj (Mealy)

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Lógica de estado siguiente (F): Una función de las entradas y del estado actual. Memoria de estados: es un conjunto de n flip flops que almacenan el estado presente de la máquina, que tiene 2 estados diferentes. La señal de reloj controla el cambio de estado en tales flip flops. La señal de reloj: dispone el funcionamiento de los flip flops ya sea por disparo por flanco o por disparo de pulso. n

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


Lógica de salida (G): una función del estado actual y/o de las entradas.

Máquina de Mealy Es la máquina de estado en la cual la salida depende tanto del estado presente como de las entradas externas (es representado en la figura 1). Máquinas de Moore Es la máquina de estado en la cual las salidas solo dependen del estado presente. Su estructura se muestra en la figura 2.

Fig.2 Estructura máquina de Moore

Tabla 1 Diferencia entre máquina de Mealy y de Moore


V.


MATERIALES



74LS76. 74LS266. 74LS08. 74LS04.



Led’s

  

Dipswitch.



VI.

IMPLEMENTACIÓN 1. Máquina de estado Mealy

Figura 3



Mapa de estados: Tabla 2

EST 0 1 2 3 4 5 6 7

X 1

X 0

Qn

Y

J 1

K 1

Qn

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 1 0 1 0 0 1

1 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 1

1 1 0 1 0 1 0 0

Diagrama de flujo

Figura 4

2. Máquina de estado Moore

Figura 5

1



Mapa de estados Tabla 3

EST 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

X 1

X 0

Q2 n

Qn

Y

J 2

K 2

J 1

K 1

Q2 n

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1

1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0

1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1

Diagrama de flujo

Figura 6

1

Qn

1

1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0


VII.


OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES Empezamos con una definición de máquina de estados finitos, aprendiendo que puede ser usada como técnica de control en un sistema, describiendo los estados o comportamientos de ese sistema, y definiendo reglas o condiciones que gobiernan transiciones del estado actual del sistema a otro estado.

VIII.

BIBLIOGRAFIA 1. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales, principios y aplicaciones. Biblioteca UDB. 2. Thomas Floyd. Fundamentos de sistemas digitales. digitales. 9° edición. 3. Morris Mano. Diseño digital. 1° Edición. Editorial Prentice Hail. Biblioteca UDB.

Maquinas de Estados Finitos

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