Les Compteurs et Les décompteurs

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1 Leçon 3 : Les ompteurs et Les décompteurs Objectifs : *Réaliser des applications à base de bascules. *hoisir et mettre en œuvre un compteur/décompteur.. Mise en situation : Système technique : Montre électronique Une des applications les plus courantes des compteurs est la montre électronique où l heure du jour est indiquée au moyen de chiffres : deux chiffres pour les heures, deux chiffres pour les minutes et deux chiffres pour les secondes. écodeur écodeur écodeur écodeur écodeur écodeur ompteur Modulo ompteur Modulo ompteur Modulo Horloge T=. Section des heures Section des minutes Section des secondes ïssa Ismaël Page

2 -Rappels : --éfinition : La fonction comptage ou décomptage est réalisé par un circuit à base de permettant : * La modification du mot binaire chaque fois qu une information est appliquée à l entrée * La mémorisation de l état de sortie. - apacité d un compteur/décompteur (Modulo) : Un compteur/décompteur modulo N (diviseur de fréquence par N), comporte N combinaisons de 0 à N- et utilise n bascules tel que n- < N n. Exemples : * ompteur modulo 8 : ycle de comptage de à le nombre de bascules égal à. * ompteur modulo 3 : ycle de comptage de à le nombre de bascules égal à. -3 ompteur asynchrone : La réalisation d un compteur asynchrone consiste à mettre en cascade des bascules T obtenues à partir des bascules synchrones JK et. Un compteur asynchrone reçoit un signal d horloge seulement sur l entré H () de la première bascule et pour les autres bascules l entrée de l horloge de chaque bascule est reliée à la sortie de la bascule précédente de façon suivant : Exemple : compteur modulo 8 Q J Q J Q 0 J 0 Q Raz K Q Raz K Q 0 Raz K 0 Remarques importantes : Pour un compteur à bascules à : Front descendant : est relié à la sortie de la bascule de rang (i-). Front montant :. est relié à la sortie de la bascule de rang (i-). Pour un décompteur à bascules à : Front descendant : est relié à la sortie de la bascule de rang (i-). Front montant :. est relié à la sortie de la bascule de rang (i-). vantages : * onception facile par répétition de modules diviseurs de fréquence par deux. * La sortie Q reliée à l entrée pour une bascule. * J=K= pour une bascule JK. Inconvénients : * Temps d établissement long * Passage par des états parasites. -ompteurs /écompteurs synchrones : - Principe de fonctionnement : ans un compteur ou décompteur synchrone, toutes les bascules sont commandées en même temps par le même signal d horloge. Le basculement de chaque étage sera synchronisé par le signal d horloge et dépend uniquement de l état des entrées de commandes JK ou. Q J Q J Q 0 J 0 H Q Raz K Q Raz K Q 0 Raz K 0 ïssa Ismaël Page

3 -Méthode de résolution : * éterminer le modulo, ceci permet de déterminer le nombre de bascules à utiliser. * Etablir la table de comptage ou décomptage. * Etablir la table de fonctionnement des différentes bascules en se basant sur la table sur la table d excitation de la bascule utilisée pour réaliser ce compteur ou décompteur. * Mettre en équation les entrées de commandes de chaque bascule. * Tracer le logigramme ou le circuit logique (Schéma de câblage). -3 Réalisation des compteurs synchrones : -3- ompteur synchrone modulo 8 : À l aide des bascules JK à front descendant. Nombre de bascules n = ; cycle de comptage de à. Table d excitation de la bascule JK Table de comptage * Equations des entrées de commandes : J J J K K K ïssa Ismaël Page 3

4 * Logigramme (ircuit logique) : S J S J S J R K R K R K * à l aide des bascules à front montant. Table d excitation de la bascule Table de comptage 0 ïssa Ismaël Page 4

5 ctivité Page : -3-3 ompteur synchrone modulo 4 : À l aide des bascules à front montant. Nombre de bascules < n. -->n = ; cycle de comptage de à. 0 ïssa Ismaël Page 5

6 À l aide des bascules JK à front descendant. J J K K -3-4 ctivité Page 49 : Exercice à résoudre : réaliser un compteur synchrone dont le cycle de comptage est le suivant : Réalisation des écompteurs synchrones : écompteur modulo 5 à l aide de bascule JK à front descendant: ans ce type de circuit, le sens de comptage est inversé. La méthode exposée précédemment s'applique très bien. J = J = ïssa Ismaël Page 6

7 J = K = K = K = Exercice à résoudre : réaliser un décompteur synchrone dont le cycle de décomptage est le suivant : Technologie des compteurs/décompteur intégrés : On classe les compteurs intégrés selon le mode de synchronisation on distingue alors deux catégories : * Les compteurs intégrés asynchrones * Les compteurs intégrés synchrones Exemples : - ompteur synchrone décimal : Exemple du circuit intégré 749 TTL: compteur décompteur décimal () synchrone à 4 bits horloge (UP/OWN) avec remise à zéro (LR). ---Symbole et chronogrammes : LR UP OWN LO TR IV O O ïssa Ismaël Page 7

8 -- aractéristiques : * IV0 : compteur modulo 0 : ce circuit permet de compter ou décompter à 0. * LR: entrée de remise à zéro : si LR=(active) alors =0000, (désactivé si LR=0) * UP: horloge du compteur synchrone modulo 0 : chaque impulsion sur l'horloge UP le compteur s'incrémente de, (désactivé si UP =0) * OWN : horloge du décompteur synchrone modulo 0 : chaque impulsion sur l'horloge OWN le décompteur se décrémente de, (désactivé si OWN=). * LO: entrée de chargement : si LO=0 (active) les sorties se chargent par les entrées de programmation : =, =, =, =, (désactivé si LO=). *,,, : entrées de programmation. * O: fin de comptage : O=0 toutes les 0 impulsions d'horloge UP ailleurs O=. * O: fin de décomptage : O=0 toutes les 0 impulsions d'horloge OWN ailleurs O=. * pour montage en cascade, connecter O à l entrée UP et O à l entrée OWN. --3 exemples d applications théoriques et pratiques: ïssa Ismaël Page 8

9 ompteur synchrone modulo 00 : *ycle de comptage de 00 à 99 sans forçage *ompteur unité : LR et LO : désactivé : LR = 0 et LO = omptage : UP = l'horloge et OWN = *ompteur dizaine : LR et LO : désactivé : LR = 0 et LO = omptage : UP = l'horloge et OWN = *Le compteur unité compte de 0 à 9 (0 impulsions d'horloge), alors que le compteur dizaine s'incrémente d'une impulsion, *Pour 0 impulsions la sortie 0 fournit une impulsion d'horloge alors que O fournit un signal Positive ( logique). *Pour obtenir un compteur modulo 00 on doit mettre en cascade le deux compteurs en reliant : O à UP et O à OWN ïssa Ismaël Page 9

10 écompteur synchrone modulo 00 : - Le compteur unité compte de 9 à 0 (0 impulsions d horloge) alors que le compteur dizaine se décrémente d'une impulsion. -Toutes les 0 impulsions la sortie 0 fournit une impulsion d'horloge alors que O fournit signal positive ( logique). Pour obtenir un décompteur modulo 00 on doit mettre en cascade les deux compteurs en reliant : O à UP et O à OWN ïssa Ismaël Page 0

11 ENP ENT LO LR - ompteur synchrone binaire : Exemple : le circuit intégré 746 est un compteur synchrone binaire (modulo 6) permet de compter de 0 à Symbole et chronogrammes : TR IV RO T INPUTS LR LO () () (4) (8) 4 3 OUTOUTS ENP ENT -- aractéristiques : * IV6 : compteur synchrone binaire modulo 6 permet de compter à 5. * ENP et ENT : entrées de validations pour que le compteur soit valide il faut que ENP=ENT=. * LO : entrée de chargement synchrone, si LO=0 et en présence d un de alors =. * : entrée de l horloge active à un front montant. * LR : entrée de remise à 0 asynchrone, si LR=0 (active) alors =0000 indépendamment su signal de l horloge. * RO : Signal fin cycle de comptage, RO= en fin de cycle au dehors RO=0. -- Exemples d applications théoriques et pratiques : * ompteur modulo 56 avec horloge appliquée aux circuits : RO SYN LER SYN PRESET LER OUNT INHIIT ENP ENT LO LR TR IV RO ENP ENT LO LR TR IV RO () () (4) (8) () () (4) (8) 4 3 ïssa Ismaël Page

12 * ompteur modulo 56 avec horloge appliquée au premier circuit : ENP ENT LO LR TR IV RO ENP ENT LO LR TR IV RO () () (4) (8) () () (4) (8) ompteur asynchrone décimal : Exemple : le I 7490 TTL est un compteur asynchrone décimal ou bi-quinaire possédant deux étages, un étage diviseur par et l autre par 5. * er étage : est un diviseur par d horloge INPUT- et de sortie. * ème étage: est un diviseur par 5 d horloge INPUT- et de sorties. * Pour obtenir un compteur (décimal) il faut relier la sortie à l entrée INPUT-. * Pour obtenir un compteur bi-quinaire il faut relier la sortie à l entrée INPUT-. Voici alors les tableaux qui récapitulent le fonctionnement du I 7490 TTL. *Mise en cascade : -Réalisons un compteur modulo 00 en utilisant le I 7490 TTL Un compteur modulo 00 s obtient par la mise en cascade d un compteur modulo pour compter les et d un autre compteur modulo pour compter les. La sortie de circuit des unités est reliée à l horloge du circuit des dizaines. ïssa Ismaël Page

13 R0 R0 R9 R9 R0 R0 R9 R *Mise en cascade :-Réalisons un compteur modulo 0 en utilisant le I 7490 TTL R0 R0 R9 R9 R0 R0 R9 R Un compteur modulo 0 s obtient par la mise en cascade d un compteur modulo pour compter les et d un autre compteur modulo pour compter les. La sortie de circuit des unités est reliée à l horloge du circuit des dizaines. Lorsque le compteur atteint la valeur (0) 0 =(000) il doit être réinitialisé de nouveau à 0 donc on relie..du premier circuit et du deuxième circuit aux entrées ( ; ) et ( ; ) à travers une porte logique. * Il existe d autres compteurs asynchrone tels que le I-7493TTL c est compteur modulo 6 omposé d un étage diviseur par et d un étage diviseur par 8 la mise en cascade des deux étages (INPUT-= ) nous permet d obtenir le compteur modulo 6. ïssa Ismaël Page 3