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Chapitre A3 : La logique séquentielle Leçon 2 : APPLICATIONS À BASE DE BASCULES

Chapitre A3 : La logique séquentielle Leçon 2 : APPLICATIONS À BASE DE BASCULES I- Le circuit anti-rebond : Le phénomène de rebond existe sur les appareils de commande dynamique tels que les interrupteurs et les boutons poussoirs, il apparait sous forme d’une série d’impulsions lors de la fermeture et de l’ouverture de ces appareils. La durée de rebondissements ( t) de quelques millisecondes. En électronique numérique, les rebondissements des contacts perturbent et faussent le résultat attendu des circuits intégrés. Pour remédier à cet inconvénient, on peut utiliser une bascule RS car elle répond à chaque signal appliqué à l’entrée S ou R au bout de quelques nanosecondes. II- Les compteurs et les décompteurs : 1- Introduction : La fonction comptage ou décomptage est réalisée par un circuit séquentiel permettant : - La modification du mot binaire en sortie chaque fois qu’une information est appliquée à l’entrée. - La mémorisation de l’état de sortie. a- Modélisation : 3ème année sciences techniques Page 1/ 10 g …...... a b Qn Q0 Q1 Décodeurs BCD-7segments Afficheurs 7 segments Compteurs Rayon lumineux Récepteur : Cellule photosensible Emetteur Objet Tapis roulant transporteurs des objets . . . . +Vcc 10KΩ a x Rebondissements 1 1 0 0 a x t t Temps de fermeture Temps d’ouverture ton toff +Vcc 10KΩ a 10KΩ S R Q Q 1 0 1 1 0 0 R Q t t 1 1 0 0 a S t t Manuel d’activités : Activité N°1 pages 64 et 65 Chapitre A3 : La logique séquentielle A chaque interruption du rayon lumineux par un objet, la cellule photosensible délivre une impulsion qui incrémente (augmente d’une unité) le contenu du compteur.  L’élément de base d’un compteur ou d’un décompteur est …………………..…………… b- Classification : Les compteurs sont classés selon les caractéristiques suivantes :  Mode de fonctionnement :………………………………...……….……………….  Sens de comptage : ……………………………………………………………………  Le nombre de bits de sortie (nombre des bascules à utiliser) :…………  La capacité de comptage, spécifiée par le modulo du compteur «…..». Un compteur modulo « N » signifie qu’il comporte N combinaisons de valeurs binaires des variables et il compte de 0 à (N-1) et utilise « n » bascules tel que : Pour réaliser un compteur modulo 4, il nous faut ...bascules. (Cycle de comptage est : ……..................) Pour réaliser un décompteur modulo 6, il nous faut ...bascules. (Cycle de décomptage est : …….….....) Pour réaliser un compteur modulo 8, il nous faut ...bascules. (Cycle de comptage est : ………..............) Pour réaliser un décompteur modulo 12, il nous faut ...bascules. (Cycle de décomptage est : ……..…..) 2- Compteurs et Décompteurs asynchrones : a- Définition : Un compteur ou un décompteur asynchrone est un circuit séquentiel logique constitué de « n » bascules montées en cascade (en série) dont la sortie de l’une est reliée à l’entrée H de l’autre. Le signal à compter (le signal d’horloge) est appliqué à une seule bascule dont la sortie Q a le poids binaire le plus faible (2 0 ) . Ce type de compteurs est formé par des bascules « T » ou leurs équivalentes . b- Compteurs asynchrones modulo 2n : Tout compteur de modulo 2n (n: un entier positif) est appelé compteur à cycle complet. Exemple: Compteur modulo 2, 4, 8, 16, 32 ……. Compteur asynchrone modulo 8 : Nombres des bascules à utiliser :…………………......................... o Table de comptage : o Logigramme (avec des bascules JK à front descendant): 3ème année sciences techniques Page Décimal Binaire QC(MSB) QB QA(LSB) 0 1 2 3 4 5 6 7 2/ 10 ……………………….. …. QA (2 …) K J Q Q QB (2 …) K J Q Q VCC VCC H K J Q Q VCC QC (2 …) Chapitre A3 : La logique séquentielle o Chronogramme: o Logigramme (avec des bascules D à front montant) : o Chronogramme: c- Compteurs asynchrones modulo ≠ 2n : 3ème année sciences techniques Page 3/ 10 Equiv. ds (10) H t t QA t QB t QC QA (2 …) D Q Q QB (2 …) D Q Q H D Q Q QC (2 …) Equiv. ds (10) H t t QA t QA t QB t t QC QB Manuel d’activités : Activités N°2, N°3 et N°4 pages 65, 66, 67, 68 et 69 Chapitre A3 : La logique séquentielle Tout compteur de modulo différent de 2n est appelé à cycle incomplet. Ce dernier nécessite à un moment donné un forçage à zéro. Compteur asynchrone modulo 6: Nombre des bascules à utiliser:…….…... ………………………………  Équation de remise à zéro (RAZ):…... …………………………………………………………………………… Logigramme (avec des bascules D à front montant): Logigramme (avec des bascules JK à front descendant): d- Décompteurs asynchrones modulo 2n : Décompteur asynchrone modulo 8 : Nombres des bascules à utiliser :………………………….......... o Table de décomptage : o Logigramme (avec des bascules JK à front descendant): 3ème année sciences techniques Page Décimal Binaire QC(22) QB(21) QA(20) 7 6 5 4 3 2 1 0 4/ 10 QA (2 …) K J Q Q QB (2 …) K J Q Q VCC VCC H K J Q Q VCC QC (2 …) QA (2 …) K J Q Q QB (2 …) K J Q Q VCC VCC H K J Q Q VCC QC (2 …) QA (2 …) D Q Q QB (2 …) D Q Q H D Q Q QC (2 …) Manuel d’activités : Activités N°5 et N°6 pages 70 et 71 Chapitre A3 : La logique séquentielle o Chronogramme: o Logigramme (avec des bascules D à front montant) : o Chronogramme: Remarque : 3ème année sciences techniques Page 5/ 10 QA (2 …) D Q Q QB (2 …) D Q Q H D Q Q QC (2 …) Manuel d’activités : Activité N°7 pages 72 et 73 H t t QA t QB t QC Equiv. ds (10) H t t QA t QA t QB t t QC QB Equiv. ds (10) Chapitre A3 : La logique séquentielle Bascule commandée par Entrée (H) de la bascule d’ordre (i) est reliée à l’une des sorties de la bascule d’ordre (i-1) Compteur Décompteur Le front montant Le front descendant 3- Compteurs et Décompteurs synchrones : a- Définition : Les compteurs synchrones sont basés sur des bascules JK ou D. Toutes les sorties du compteur basculent au même instant car elles reçoivent simultanément le même signal d'horloge. Le basculement (ou non basculement) d’un étage dépend seulement de l’état des entrées de commande (JK ou D). Ces entrées sont exprimées en fonction des sorties Qi des différentes bascules. b- Méthode: - Etablir la table de comptage. - Etablir la table de fonctionnement de différentes bascules. - Déterminer les équations des entrées des bascules. - Tracer le logigramme. c- Rappel : Les tables de transition des bascules JK et D : d- Exemple 1: Compteur synchrone modulo 5: Le cycle de comptage est : …………………………... Nombre des bascules à utiliser : ………………………………………………………... Table de comptage : Décimal B i n a i r e Etat n Etat n+1 QC QB QA QC QB QA 0 1 2 3 4 Table de fonctionnement de chaque bascule : 3ème année sciences techniques Page 6/ 10 D Qn Qn+1 Commentaire 0 1 1 0 1 1 0 0 J K Qn Qn+1 Commentaire ε δ μ1 μ0 n Qn 1 Q1 0 Q0 …..…. H J J J K K K ? ? ? ? ? ? QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 Bascule C Bascule B Bascule A Chapitre A3 : La logique séquentielle Choix des bascules et détermination des équations des entrées de commande des bascules : Si on choisit 3 bascules JK : Si on choisit 3 bascules D : Logigramme du compteur synchrone modulo 5 (avec des bascules D): 3ème année sciences techniques Page 7/ 10 Logigramme du compteur synchrone modulo 5 (avec des bascules JK) : +Vcc +Vcc H QC (22) K J Q Q QB (21) K J Q Q QA (20) K J Q Q S S S R R R QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 QB QA QC 1 0 00 01 11 10 DC= …………………..…. DB= ……………………. DA= ……………………. JC= …………………….…. JB= …………….…..……. JA= ………..……………. KC= ………………….…. KB= …………..………. KA= ……………………. QC (22) D Q Q D Q Q QB (21) D Q Q QA (20) R R R S S S Chapitre A3 : La logique séquentielle e- Exemple 2: Décompteur synchrone modulo 7: Le cycle de décomptage uploads/Philosophie/ chap-3-les-compteurs.pdf