Circuitos Secuenciales

TEMA I: INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS
SECUENCIALES
Hasta ahora, únicamente hemos visto circuitos combinacionales, es decir, circuitos en los
que las salidas dependen única y exclusivamente de las combinaciones de entradas, y no de la
historia pasada del sistema. Vamos a ver cuáles serían las formas de onda del siguiente circuito.
A
B

A
F
B

F
F = A·B + A·F + B·F
Figura 1.1.- Ejemplode circuito digital junto con sus formas de ondas.

En las formas de onda podemos comprobar que la señal de salida F cambiará de estado
(cuando sea necesario) después del retraso de la puerta AND y OR. Otra característica de este
circuito que también podemos observar es que la salida también muestra una dependencia de
ella misma, además de las señales de entrada; ésta implica que para unamisma combinación de
señales de entrada podemos encontrar valores de salida diferentes, como sucede en el caso de
AB = “10”. Por lo tanto, el valor de la salida también depende de los valores pasados del circuito, es decir, de su historia.
La dependencia de esta historia puede ser ventajosa e incluso necesaria para algunas
aplicaciones en las que es necesario recordar una determinada situación.Algunos ejemplos de
esta ventaja (necesidad) pueden ser:
• La creación de un reloj, que se modelada con la afirmación “la salida será el valor
complementario de su valor anterior”,
• La creación de un contador, que se modelada con la afirmación “la salida será el resultado de sumar uno a su valor anterior”,...

2

Dpto. Ingeniería Electrónica de Sistemas Informáticos y Automática

Por lotanto, se ve cuando menos interesante incluir la dependencia del tiempo en los sistemas
y en especial, en los sistemas digitales.

1. Introducción. Definición de Sistema Secuencial
Los sistemas digitales que introducen la dependencia temporal son conocidos como sistemas secuenciales. Una definición más rigurosa de sistema secuencial puede ser la siguiente:
Un circuito de conmutación secuencialse define como un circuito bivaluado en el cual, la salida en cualquier instante depende de las entradas en
dicho instante y de la historia pasada (o secuencia) de entradas.
Esta definición implica una serie de características inherentes a estos sistemas. Entre éstas
podemos destacar las siguientes:
• Poseen uno o más caminos de realimentación, es decir, una o más señales internas o
de salidase vuelven a introducir como señales de entradas. Gracias a esta característica se garantiza la dependencia de la operación con la secuencia anterior.
• Como es lógico, existe una dependencia explícita del tiempo. Esta dependencia se
produce en los lazos de realimentación antes mencionados. En estos lazos es necesario distinguir entre las salidas y las entradas realimentadas. Esta distinción setraducirá en un retraso de ambas señales (en el caso más ideal), como se puede ver en la
figura 1.2, el cual puede producirse mediante dos elementos:
• Elementos de retraso, ya sean explícitos o implícitos debido al retraso de la lógica
combinacional. Este retraso es fijo e independiente de cualquier señal.
• Elementos de memoria, que son dispositivos que almacena el valor de la entrada
en uninstante determinado por una señal externa y lo mantiene hasta que dicha
señal ordene el almacenamiento de un nuevo valor.
La diferencia de comportamiento entre ambos elementos radica en que la salida del elemento
de retraso es una copia de la señal de entrada; mientras que el elemento de memoria copia
determinados instantes de la entrada (determinados por una señal externa), y no la señalcompleta, el resto del tiempo la salida no cambia de valor, como podemos apreciar en la figura 1.2.

Entrada
Control
Retraso
Memoria

Figura 1.2.- Formas de onda de salida y entrada de un elemento de retraso y de memoria.

TEMA I: INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS SECUENCIALES

3

En este caso, podemos observar que la salida del elemento de retraso es una copia de la señal
de entrada retraso...