Temas avanzados de lógica secuencial
Los circuitos digitales que hasta ahora se han considerado, han sido combinacionales, esto es, las salidas en cualquier momento dependen por completo de las entradas presentes en ese tiempo.
Aunque cualquier sistema digital es susceptible de tener circuitos combinacionales, la mayoría de los sistemas que se encuentran en la practica también incluyen elementos de memoria, los cuales requieren que el sistema se describa en términos de Lógica Secuencial.
Un diagrama a bloques de un circuito secuencial consta de un circuito combinacional al que se conectan elementos de memoria para formar una trayectoria de retroalimentacion.
Los elementos de memoria son dispositivos capaces de almacenar dentro de ellos información binaria.La información binaria almacenada en los elementos de memoria en cualquier dado se define como el estado del circuito secuencial.
El circuito secuencial recibe información binaria de entradas externas. Estas entradas, junto con el estado presente de los elementos de memoria, determinan el valor binario en las terminales de salida. También determinan las condiciones para cambiar el estado en los elementos de memoria.
Hay dos tipos principales de circuitos secuenciales. Su clasificación depende del temporizado de sus señales. Un circuito secuencial sincrono es un sistema cuyo comportamiento puede definirse por el conocimiento de sus señales en instantes discretos de tiempo.
El comportamiento de un circuito secuencial asíncrono depende del orden en el cual cambian sus señales de entrada y puede afectarse en cualquier instante de tiempo.Los elementos de memoria que por lo común se utilizan en los circuitos secuenciales asíncronos son dispositivos de retardo de tiempo.
La capacidad de memoria de un dispositivo de retardo de tiempo se debe al hecho de que toma un tiempo finito para que la señal se propague a través del dispositivo.
Un sistema lógico secuencial asíncrono, por definición, debe emplear señales que afecten los elementos de memoria solo en instantes discretos de tiempo. Una forma de lograr este objetivo es usar pulsos de duración limitada a través del sistema, de modo que una amplitud de pulso represente la lógica 1 y otra amplitud (o la ausencia de pulso) represente la lógica 0.
Los sistemas lógicos secuenciales sincronos utilizan amplitudes fijas, como niveles de voltaje para señales binarias. La sincronizacion se logra a través de un dispositivo sincronizador llamado reloj maestro generador, el cual genera un tren periódico de pulsos de reloj.
Los pulsos de reloj se distribuyen a través del sistema de tal forma que los elementos de memoria están afectados solo por la llegada del pulso de sincronizacion. Los elementos de memoria que se utilizan en los circuitos secuenciales de reloj se llaman flip-flops estos circuitos son celdas binarias capaces de almacenar un bit de información.
Un circuito flip-flop tiene dos salidas, una para el valor normal y otra para el valor complementario del bit almacenado en el la información binaria puede entrar a un flip-flop es una gran varidead de formas, hecho que da lugar a diferentes tipos de flip-flops.
