circuitos sequenciais

Máquinas de estado (análise)
Digital Design - Principles And Practices
John Wakerly

1

Introdução
O termo Máquina de Estado se refere a um circuito que sequencia um conjunto de estados predeterminados controlados por um clock e outros sinais de entrada
Um estado é representado pelo conjunto de bits (saídas dos flip-flops) que caracteriza o circuito em um dado instante de tempo

2

Introdução
Máquinas de estado
Modelo genérico usado para criação de circuitos sequenciais Composto por lógica combinacional (portas lógicas) + lógica sequencial (flip-flops)

Em inglês FSMs: Finite State Machines
O funcionamento do circuito depende das entradas e do estado em que o circuito se encontra (“estado corrente” ou “estado atual”)
O estado atual do circuito corresponde ao valor das variáveis de estado (saídas dos flip-flops)
O conjunto de flip-flops forma o registrador de estado

Dado o estado atual e o valor das entradas, a FSM gera os valores das saídas e o próximo estado
Lógica combinacional

3

Introdução
Máquinas de estado
Podem ser síncronas (coordenadas por um clock) o assíncronas (sem clock)
FSMs síncronas são mais utilizadas
Mais simples de projetar e validar
Mudanças de estado ocorrem somente em bordas do clock (subida ou descida)
Foco dessa disciplina

Podem ser de dois tipos
Veremos apenas este tipo nesta disciplina
Moore
Mealy
A única diferença entre os dois tipos é em relação à maneira como as saídas do circuito são geradas
4

Introdução
Máquinas de estado
Moore
As saídas dos circuitos dependem apenas do estado atual
Atualizadas somente em transições do clock
Circuito combinacional que determina o próximo estado Flip-flops
(registrador de estado)

NS* = F(inputs, current state)

Circuito combinacional que determina o valor das saídas tendo como entrada o estado atual

Output = G(current state)
Próximo estado será o estado atual no próximo ciclo de clock

*NS = Next State

5