MÁQUINAS DE ESTADOS FINITOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
E. P. INGENIERÍA ELECTRÓNICA
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 para generar una secuencia de estados
especifica.
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
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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 un número determinado de
estado (2 )n . 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.
Estructura
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 2n 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.
Fig.1 Estructura máquina de estados sincronizada por reloj (Mealy)
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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
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V. MATERIALES
74LS76.
74LS266.
74LS08.
74LS04.
Led’s
Dipswitch.
VI. IMPLEMENTACIÓN
1. Máquina de estado Mealy
Figura 3
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Mapa de estados:
EST 1X
0X nQ Y
1J 1K
1nQ
0 0 0 0 0 1 0 1
1 0 0 1 1 1 0 1
2 0 1 0 1 0 0 0
3 0 1 1 0 0 0 1
4 1 0 0 1 0 0 0
5 1 0 1 0 0 0 1
6 1 1 0 0 0 1 0
7 1 1 1 1 0 1 0
Diagrama de flujo
2. Máquina de estado Moore
Figura 5
Figura 4
Tabla 2
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Mapa de estados
EST 1X
0X 2nQ
nQ Y 2J
2K 1J
1K 2 1nQ
1nQ
0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1
1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1
2 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1
3 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1
4 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0
5 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1
6 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0
7 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1
8 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
9 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
10 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0
11 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1
12 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0
13 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0
14 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0
15 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0
Diagrama de flujo
Tabla 3
Figura 6
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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. 9° edición.
3. Morris Mano. Diseño digital. 1° Edición. Editorial Prentice Hail.
Biblioteca UDB.
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