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Cours, TD, DS et Examens Les systèmes logiques séquentiels ISET Nabeul 4 Départ

Cours, TD, DS et Examens Les systèmes logiques séquentiels ISET Nabeul 4 Département génie électrique Chapitre 1 : Circuits séquentiels : Présentation Générale I. Classification des circuits numériques 1. Circuit combinatoire: Les sorties du circuit à l’instant t ne dépendent que de l’état de ses entrées au même instant Figure 1 : Schéma générique d’un circuit combinatoire 2. Circuits séquentiels : Un circuit logique séquentiel est un circuit logique possédant des entrées et des sorties et présentant un comportement où les sorties ne dépendent pas seulement des entrées, mais également des séquences des entrées passées. Pour ce faire, le circuit utilise une partie mémoire qui va lui permettre de retrouver l’état induit par les entrées passées. La sortie est par conséquent calculée en fonction de l’état présent et des entrées qui arrivent au système. . Figure 2 : Schéma générique d’un circuit séquentiel 3. Circuit asynchrone: les sorties du circuit peuvent changer d’état à tout instant 4. Circuit synchrone: les sorties du circuit ne peuvent changer d’état qu’à des instants particuliers (synchronisation par une horloge de période Tck) Circuit combinatoire Entrées Sorties Circuit combinatoire Entrées Sorties Mémoire Cours, TD, DS et Examens Les systèmes logiques séquentiels ISET Nabeul 5 Département génie électrique II. Définitions : Notion de stabilité : Les machines séquentielles sont des circuits où l'état actuel des variables dépend de la séquence de leurs états antérieurs. Les séquences sont caractérisées par une phase d'instabilité avant d'atteindre l'état stable final de l'étape. Exemple : Le circuit suivant est dans son état initial A = Y = 0: Figure 3 : Réseau séquentiel simple. L'état initial est stable. Une transition de A vers 1 entraîne un état instable pendant le temps ∆t où Y = 1 et y = 0. Au moment où y devient 1, le système est stable. Une transition de A vers 0 n'affecte pas le circuit qui reste dans un état stable où y = 1. Entrée Excitation Etat A=0 Y= 0 0 état stable A=1 Y=1 0 état instable A=1 Y=1 1 état stable A=0 Y=1 1 état stable Lorsque l'excitation et la variable d'état sont à des niveaux logiques identiques, on a la stabilité. Cette notion se généralise à plusieurs états. État : L'état d'une machine séquentielle est une combinaison d'états logiques de variables internes en contre-réaction ayant une valeur particulière. Cette valeur peut, ou non, avoir une signification particulière à haut niveau. Par exemple, il est possible de définir au moins trois états pour un four micro-onde à contrôle numérique: 1. Programmation; 2. Activation; 3. Attente. Il est cependant probable que le système utilise, à l'interne, beaucoup plus de trois états. A ≥1 ∆t y Y Cours, TD, DS et Examens Les systèmes logiques séquentiels ISET Nabeul 6 Département génie électrique III. Structures d’un système séquentiel : Un système logique séquentiel peut être représenté : - soit par le circuit suivant appelé machine de Mealy dans lequel les sorties principales du système S(t) sont fonction des variables principales d’entrées E(t) et de variables internes dites variables secondaires de sorties des bascules Q(t) : S(t) = f(E(t), Q(t)) Figure 4 : Machine de Mealy - soit par le circuit suivant appelé machine de Moore dans lequel les sorties principales S(t) ne sont fonction que des variables internes Q(t). Les états internes sont eux-mêmes fonction des entrées principales E(t), dont l’une d’elles au moins est le signal d’horloge H(t). S(t) = f(Q(t)) Figure 5 : Machine de Moore Entrées E(t) Mémoire d’états (Bascules) Sorties S(t) Logique d’entrée Circuit Combinatoire Q(t) Logique de sortie Circuit Combinatoire Entrées E(t) Mémoire d’états (Bascules) Sorties S(t) Logique d’entrée Circuit Combinatoire Q(t) Logique de sortie Circuit Combinatoire Cours, TD, DS et Examens Les systèmes logiques séquentiels ISET Nabeul 7 Département génie électrique Ainsi, deux types de graphes peuvent être établis : 1) cas Sk = f(Qi) : machine de Moore 2) cas Sk = f'(Ex, Qi) : machine de Mealy A B C 0 / 1 1 / 0 Etat Sortie Entrée B 1 0 1 Etat Sortie Entrée A 0 C 0 uploads/Philosophie/ chapitre-1-circuits-sequentiels-presentation-generale.pdf