Sequentielle Schaltungen realisiert man meistens mit einer FSM. Sprich man hat ein Register (Signal in VHDL), welches den aktuellen Zustand speichert, und bei jeder steigenden Taktflanke wird anhand des Registerwerts (also des Zustands) und der Eingaben ein neuer Zustand berechnet und im Register gespeichert. Parallel dazu (also außerhalb des Prozesses) wird der Ausgabewert mithilfe des aktuellen Zustandes ermittelt, ggf. auch mithilfe der aktuellen Eingabe beim Mealy-Automat. Der Synthesiser wird dann schon selbst ermitteln, an welcher Stelle Flipflops nötig sind.

Die von redraven beschriebene Schaltung macht im Prinzip auch nichts anderes.

Siehe dazu auch die Artikel über Moore- und Mealy Automaten bei Wikipedia.

MfG Mark

PS: Wenn Du dich für soetwas interessierst, kann ich Dir das Buch "Digital Design and Computer Architecture" von David und Sarah Harris nur empfehlen. Das fängt quasi bei Null an und geht bis zum Entwurf eines einfachen MIPS-ähnlichen Prozessors sowie Caches und MMU. Alles ist sehr gut erklärt und zu jeder Schaltung gibt es Beispiel-Code in VHDL und Verilog.