CIRCUITI SEQUENZIALI

I circuiti astabili sono quei circuiti che hanno due stati possibili ma entrambi instabili. Quando il circuito e'alimentato passerà continuamente da uno stato all’altro stato. Un circuito astabile non ha nessuna configurazione stabile. Esempi di circuiti sequenziali astabili sono: 

1. Oscillatori (ring oscilator)

2. VCO (Voltage Controlled Oscillator)

Circuiti che hanno due stati possibili di cui uno stabile e l'altro instabile.  In condizioni di riposo,ovvero in assenza di segnali di attivazione ( trigger)  tali circuiti lavorano nell’unica configurazione stabile. Se stimolati perdono lo stato stabile e passano allo quello instabile per poi recuperare, dopo un certo tempo, l’equilibrio  tornando nello stato stabile. Un circuito monostabile genera quindi in uscita un impulso di durata predefinita ogni volta che viene stimolato a passare dalla configurazione stabile a quella instabile. Lo stimolo (trigger) può essere prodotto da:

1. Un fronte del clock

2. Un impulso generato da un altro circuito monostabile

Il funzionamento di un circuito monostabile si basa sul tempo di ritardo non nullo delle reti combinatorie. In figura 5 sono riportati lo schema  e il diagramma temporale di un circuito monostabile che riproduce in uscita (OUT) impulsi di durata Td in corrispondenza dei fronti di salita e discesa del segnale di ingresso (IN). Il tempo Td di durata dell'impulso e' il ritardo introdotto dalla rete di ritardo: il segnale X e' il segnale IN ritardato di Td secondi.Questa rete di ritardo utilizza i ritardi tipici diuna  rete combinatoria.

Le applicazioni tipiche di un circuito monostabile sono:

1. generatori di impulsi (es. clock ad impulsi);

2. segnali di sincronismo;

3. ritardi programmati;

Circuiti bistabili

Per circuiti bistabili si intendono tutti i circuiti che hanno due stati possibili entrambi stabili. Le principali caratteristiche dei circuiti bistabili sono:

1. In condizioni di riposo, tali circuiti lavorano in uno o nell’altro stato.

2. Se opportunamente stimolati possono commutare il loro stato.

3. In assenza di stimoli esterni conservano il loro stato ( memoria)

I circuiti sequenziali bistabili possono essere:

1. non temporizzati (asincroni)

2. temporizzati (sincroni).

I circuiti sequenziali bistabili possono commutare sul:

livello del clock /ingresso (latch)

fronte del clock (flip-flop)

La descrizione del funzionamento di un dispositivo dotato di stato (cioè di memoria) risulta più complessa che per un dispositivo combinatorio: in corrispondenza di una configurazione complessiva "ingressi primari – stato presente" occorre precisare quale sarà il valore dell’uscita primaria e verso quale stato il dispositivo evolverà ("stato prossimo" del dispositivo"). Nel caso di un bistabile, uscita primaria e stato prossimo hanno lo stesso valore (e si tratta comunque di variabili a un solo bit!), quindi si riporta un valore unico per ambedue.