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Diséñese un circuito secuencial por Mealy que realice la suma de dos números de n bits. Dicha suma se realiza bit a bit comenzando por los bits menos significativos y se inicia cuando la señal externa M=1 . A su vez el circuito debe generar una señal activa por flanco de subida, “D” que active un registro de desplazamiento donde se van almacenando los datos. El circuito deja de sumar cuando la señal M=0 y entonces proporciona el resultado 0 e inhibe la señal de desplazamiento. Se debe de indicar el diagrama de flujo, la tabla de estados, el método de codificación, matrices de excitación y de salida, funciones secuenciales y el esquema del circuito. Solución: En la solución, aunque no lo piden incluimos una señal C que nos indica si hay acarreo o no. 1) Diagrama de estados. Incluimos una salida mas que corresponde a la señal de acarreo resultado de sumar cada para de dígitos y de tener en cuenta si se arrastra un acarreo de la unidad anterior. Señales para las transiciones MXY/CSD Estado S0: Estado que indica que no hay acarreo. Estado S1: Estado que indica que hay un acarreo y se tiene que tener en cuenta en la suma. 2) Tabla de estados siguientes y salida Estado Actual Estado Siguiente Salida MXY MXY/CSD 0XX 100 101 110 111 0XX 100 101 110 111 S0 S0 S0 S0 S0 S1 000 001 011 011 101 S1 S0 S0 S1 S1 S1 000 011 101 101 111 3) Minimización de estados Claramente se ve que las salidas son diferentes para los dos estados. No se puede simplificar. 4) Codificación de estados Solo tenemos dos estados. Asociamos un código a cada estado Estado Código S0 0 S1 1 5) Tabla de estados siguientes y salida codificada Estado Actual Estado Siguiente Salida MXY MXY/CSD 0XX 100 101 110 111 0XX 100 101 110 111 Q0 Q'0 Q'0 Q'0 Q'0 Q'0 S0 0 0 0 0 0 1 000 001 011 011 101 S1 1 0 0 1 1 1 000 011 101 101 111 6) Elección de los elementos de memoria y tabla de excitación de los mismos Escogemos flip-flops D. Puesto que tenemos dos estados necesitamos un elemento de memoria (D0), es decir, una variable de estado. Estado Actual Estado Siguiente Salida MXY MXY/CSD 0XX 100 101 110 111 0XX 100 101 110 111 Q0 D0 D0 D0 D0 D0 S0 0 0 0 0 0 1 000 001 011 011 101 S1 1 0 0 1 1 1 000 011 101 101 111 7) Ecuaciones de excitación de los biestables simplificadas Los siguientes mapas de Karnaugh nos permiten obtener las ecuaciones de excitación. Tendremos un total de cuatro ecuaciones, aunque las correspondientes a D0 y C coinciden. D0 =C=MXY Q0 MX Q 0 MY S=M Q 0 X Y D=M 8) Circuito Circuito general en el que la señal de Clr es la señal de inicialización del circuito. Circuito combinacional tanto para las salidas como para los estados. 9) Verificación – Simulación Figura 1: Cronograma correspondiente al sumador serie. Se puede observar algunos resultados de la suma. Se puede observar la señal D que corresponde a una señal de reloj cuando M = 1. En este ejemplo la señal Clr vale 0 dese el instante 0 por tanto el biestable se inicializa en ese mismo momento.
