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Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Dé

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département de Génie industriel -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 LST-Gl et IMT1 (2021-2022) TD d'électronique numérique Correction de la série n° 4 La puce 7493 contient 4 bascules dont les sorties sont Q0, Q1, Q2 et Q3. Chaque bascule possède une entrée CP identique à CLK. Les entrées horloges CP0 et CP1 qui arrivent à Q0 et Q1 sont accessibles de l’extérieur. Chaque bascule possède une entrée RAZ appelée CD raccordée à la sortie d’une NAND à deux entrées MR1 et MR2 (Master reset) (initialisation principale). Les sorties Q1, Q2 et Q3 sont raccordées comme pour un compteur asynchrone élémentaire de 3 bits. Alors que la sortie Q0 n’est raccordée à aucune bascule, pour être utilisé séparément ou pour être raccordé aux autres afin de réaliser un compteur modulo 4. Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département de Génie industriel -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2) a) Réalisation d’un compteur modulo 10 Pour construire un compteur modulo 10, il faut raccorder la sortie Q0 à l’entrée horlogeCP1, et appliquer un signal d’horloge à l’entrée CP0 de la bascule Q0 selon le schéma suivant. 1010 = 10102 = Q3Q2Q1Q0 Les sorties Q3 et Q1 doivent être liés respectivement aux entrées de mise à 0, MR1 et MR2. f = fH/10 b) Réalisation d’un compteur modulo 13 Pour construire un compteur modulo 13, il faut raccorder la sortie Q0 à l’entrée horlogeCP1, et appliquer un signal d’horloge à l’entrée CP0 de la bascule Q0 selon le schéma suivant : 1310 = 11012 = Q3Q2Q1Q0 Les sorties Q3, Q2 et Q0 doivent être liés respectivement aux entrées de mise à 0, MR1 et MR2, donc il faut ajouter une porte AND à l’une de ses entrées. f = fH/13 3) Réalisation d’un compteur de fréquence 1,2 kHz Si l’entrée d’horloge à une fréquence fH = 18 kHz. Le Modulo du compteur est égal à fH/f = 18/1,2 = 15. Donc il faut réaliser un compteur modulo 15. Pareil que celui du compteur modulo 13. Pour construire un compteur modulo 15, il faut raccorder la sortie Q0 à l’entrée horlogeCP1, et appliquer un signal d’horloge à l’entrée CP0 de la bascule Q0 selon le schéma suivant. 1510 = 11112 = Q3Q2Q1Q0 Toutes les sorties doivent être liés respectivement aux entrées de mise à 0, MR1 et MR2, donc il faut ajouter une porte AND à chacune de ses entrées. 4) Réalisation d’un compteur modulo 60 Pour construire un compteur modulo 60, il faut utiliser 2 circuits 7493. Un fonctionnant comme compteur modulo 6 commandé par un autre comme compteur modulo 6. voir figure suivante : Remarque : Il existe trois possibilités pour réaliser ce compteur, soit 10 x 6 soit 15 x 4 soit 12 x 5. On préfère le 1er 10 x 6, pour avoir un compteur binaire et décimal. 0 CP 1 CP MR 1 MR 2 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 7493 f H ● ● ● 0 CP 1 CP MR 1 MR 2 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 7493 f H ● ● ● 0 CP 1 CP M R 1 MR 2 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 7 4 9 3 f H f = f H / 1 5 ● ● ● ● Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département de Génie industriel -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 5) Le premier compteur à droite utilise seulement les 3 bascules Q1, Q2, et Q3. Le signal d’horloge est appliqué à l’entrée CP1. Les entrées de mise à 0, MR1 et MR2 de ce compteur sont inactives, donc il fonctionne comme un compteur modulo 8 de 3 bits Q3Q2Q1. Sa sortie Q3 à pour fréquence f1 = fH/8. Elle est appliquée comme signale d’horloge au second compteur à gauche à son entrée CP0. La sortie Q0 du second est liée à l’entrée CP1. Ses sortie Q0 et Q3 sont liées aux entrées de mise à 0. Donc c’est un compteur qui fait la mise à zéro une fois Q3 = Q0 = 1 c-à-d à l’état 1001 donc c’est un compteur modulo 9. Sa sortie Q3 à pour fréquence f2 = f1/9 = fH/8/9 = fH/72. Enfin la bascule de sortie Q0 (X) du premier compteur fonctionne seule comme un compteur modulo 2. Son signal d’horloge CP0 est attaqué par la sortie Q3 du second compteur. Sa sortie X prise sur Q0 à un fréquence de : fX = f2/2= fH/144 = 8,64 kHz/144 = 60Hz. 6) Le signal d’horloge est appliqué à l’entrée CP1 du compteur (2) qui utilise les bascules Q7Q6Q5. Les entrées de mise à 0, MR1 et MR2 de ce compteur sont appliquées à Q6 et Q5. Ce compteur fait la mise à 0 à l’état Q7Q6Q5 = 011. C’est un compteur modulo 3. Sa sortie Q7 à pour fréquence fQ7 = fH/3. Cette sortie est appliquée au signale d’horloge de ce compteur bascule Q0, sa sortie Q0 à pour fréquence fQ4 = fQ7/2 = fH/6. De même on : fQ8 = fQ4/2 = fH/12 fQ3 = fQ8/16 = fH/192 fQ11 = fX =fQ3/7 = fH/1344 fX = 87360/1344 = 65 Hz 0 CP 1 CP MR 1 MR 2 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 7493 f = f H / 10 ● ● ● 0 CP 1 CP MR 1 MR 2 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 7493 inutilisée f = f H / 60 ● ● inutilisée Modulo 10 Modulo 6 CP CP 1 0 MR MR 1 2 3 2 1 0 Q Q Q Q 7493 Figure (b) CP 1 CP 0 MR MR 1 2 3 2 1 0 Q Q Q Q 7493 • • • • • • • • 8 ,64kHz X MR 1 7493 Q 11 7493 87 , 36 kHz X Q 10 Q 9 Q 8 Q 7 Q 6 Q 5 Q 4 MR 0 MR 1 MR 0 CP 1 CP 0 CP 1 CP 0 7493 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 MR 1 MR 0 CP 1 CP 0 ( 3 ) ( 2 ) ( 1 ) Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département de Génie industriel -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1) Les équations d’entrées en fonction des sorties JC = KC = BA JB = C  A KB = 1 JA = 0 KA = C B 2) La table de fonctionnement de ce compteur est la suivante : JC KC JB KB JA KA C B A 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 3) Le diagramme de transition est le suivant : 4) Ce compteur n’est pas autocorrecteur. Son inconvénient c’est que si en commence par hasard par l’état 101 ou 111, on ne peut pas entrer au cycle principal. Donc il faut les corrigés. 5) On change JB parA et KA parB . La table de fonctionnement de ce compteur est la suivante : JC KC JB KB JA KA C B A 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 Problème 2 : La figure suivante reproduit un compteur de 3 bits conçu à ne pas occuper toute la suite des huit états binaires possibles. La suite de ce compteur est prise sous la forme CBA. 1) Donner les équations du montage. 2) On supposant qu'au départ les bascules sont à (CBA = 011), Etablir la table de fonctionnement de ce compteur. 3) Etudie r les états hors cycle et donner le diagramme de transition complet en tenant compte de tous les états possibles du système. 4) Quel inconvénient présente ce compteur ? 5) Refaire la même étude en remplaçant J B par A et K A par B . Conclure. 6) Donner un nom à ce système. J A K A J B K B J C K C C B A C B A 0 1 H H H ● 0 0 0 0 1 0 011 001 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Département de Génie industriel -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 uploads/Industriel/ correctiontd4-lst-imt-21-22.pdf