Este documento presenta 4 problemas relacionados con circuitos secuenciales digitales. El Problema 1 pide encontrar el diagrama de estados reducido de una Máquina de Estados Finitos y implementarla con FF. El Problema 2 trata sobre la conversión de un FF-D a un FF-JK. El Problema 3 solicita diseñar un circuito secuencial que muestre una secuencia binaria en 4 salidas. Finalmente, el Problema 4 pide obtener el circuito combinacional completo a partir de un código VHDL dado.

1. vasanza
SISTEMAS DIGITALES I
LECCION FINAL
PROBLEMA # 1: Dado el siguiente diagrama de estados de una MSS. Formato x/y.
Presentar:
a) Encontrar el diagrama de estados reducido. (10)
b) Implementar la MSS con FF para la memoria de estados, decodificador de estado siguiente y
salida. (15)
PROBLEMA # 2: Dado un FF-D.
Presentar:
a) La conversión de un FF-D en un FF-JK. (25)

2. vasanza
PROBLEMA # 3
Diseñar e implementar un circuito secuencial sincrónico, el circuito digital recibe la señal del reloj
CLK y de borrado CLR y tiene cuatro salidas (D3, D2, D1 y D0).
El circuito digital sincrónico al recibir un pulso en CLR se resetea e inicia automáticamente la
siguiente secuencia:
Cada vez que termina una secuencia se encenderá el led OK.
Presentar:
a) La tabla completa del diseño. (10)
b) Usando Registro universal implemente el circuito. (10)
PROBLEMA # 4: Dado el siguiente ccódigo VHDL.

3. vasanza
Presentar:
a) El circuito combinatorial completo. (25)

4. vasanza
SOLUCIÓN
PROBLEMA # 1:
a) Encontrar el diagrama de estados reducido. (10)
b) Implementar la MSS con FF para la memoria de estados, decodificador de estado siguiente y
salida. (15)
𝑌1 = 𝑦1 𝑥̅ + 𝑦1 𝑦0̅̅̅ + 𝑦0̅̅̅ 𝑥; 𝑌0 = 𝑦1 𝑦0̅̅̅ ; Y= 𝑦0 𝑥
𝑦0𝑦1 0 1
0 a b
1 d c
Códigos de estado
Estado
Actual
Entradas (x) Estado
Siguiente
Salida (y)
a
0 a 0
1 b 0
b 0 c 0
1 d c 0
c
0 b 0
1 a 1
d 0 b 0
1 c 1
Estado Actual
( 𝑦1, 𝑦0)
Entrad
as (x)
Estado Siguiente
( 𝑌1, 𝑌0)
Salida
(y)
00 (a)
0 00 0
1 10 0
01 (d)
0 ɸ ɸ ɸ
1 ɸ ɸ ɸ
10 (b)
0 11 0
1 11 0
11 (c)
0 10 0
1 00 1
Decodificador de estado siguiente
( 𝑌1, 𝑌0) y salida (y)
𝑥𝑦1, 𝑦0 00 01 11 10
0 000 ɸ ɸ ɸ 100 110
1 100 ɸ ɸ ɸ 001 110
Equivalentes

5. vasanza
PROBLEMA # 2:
a) La conversión de un FF-D en un FF-JK. (25)
D=J 𝑄 𝑛
̅̅̅̅+ 𝐾̅ 𝑄 𝑛
PROBLEMA # 3
a) La tabla completa del diseño. (10)
Con carga en Paralelo:
𝐴 = 𝑄 𝐴
̅̅̅̅ 𝑄 𝐵
̅̅̅̅ 𝑄 𝐶
̅̅̅̅ 𝑄 𝐷
̅̅̅̅
𝐵 = 𝑄 𝐴
𝐶 = 𝑄 𝐶
𝐷 = 𝑄 𝐷
Con carga desplazamiento a la derecha: R= 𝑄 𝐴𝑛
𝑅 = 𝑄 𝐴
̅̅̅̅ 𝑄 𝐵
̅̅̅̅ 𝑄 𝐶
̅̅̅̅ 𝑄 𝐷
̅̅̅̅
J K 𝑄 𝑛 𝑄 𝑛+1 D
0 0 0 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 1 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 0
Decodificador para D
𝑄 𝑛𝐽, 𝐾 00 01 11 10
0 0 0 1 1
1 1 0 0 1
𝑄 𝐴𝑛, 𝑄 𝐵𝑛, 𝑄 𝐶𝑛, 𝑄 𝐷𝑛 𝑄 𝐴𝑛, 𝑄 𝐵𝑛, 𝑄 𝐶𝑛, 𝑄 𝐷𝑛 𝑆1, 𝑆0 LR A, B, C, D
0000 1000 11 ɸ ɸ 1000
0001 0000 11 ɸ ɸ 0000
0010 0001 11 ɸ ɸ 0001
0011 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
0100 0010 11 ɸ ɸ 0010
0101 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
0110 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
0111 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1000 0100 11 ɸ ɸ 0100
1001 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1010 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1011 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1100 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1101 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1110 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
1111 ɸ 11 ɸ ɸ ɸ
Decodificador: A, B, C, D
𝑄 𝐶, 𝑄 𝐷𝑄 𝐴, 𝑄 𝐵, 00 01 11 10
00 1000 0010 ɸ 0100
01 0000 ɸ ɸ ɸ
11 ɸ ɸ ɸ ɸ
10 0001 ɸ ɸ ɸ
Decodificador: A, B, C, D
𝑄 𝐶, 𝑄 𝐷𝑄 𝐴, 𝑄 𝐵, 00 01 11 10
00 1 0 ɸ 0
01 0 ɸ ɸ ɸ
11 ɸ ɸ ɸ ɸ
10 0001 ɸ ɸ ɸ

6. vasanza
PROBLEMA # 4:
a) El circuito combinatorial completo. (25)