Module: Architecture des ordinateurs 1ère MI S2. Les circuits séquentiels. Taha Zerrouki

Transcription

1 Module: Architecture des ordinateurs ère MI S2 Les circuits séquentiels Taha Zerrouki

2 Les circuits séquentiels

3 Les circuits séquentiels Introduction )Notion d horloge (système synchrone et système asynchrone Les bascules T RS RST D et D latch JK Les registres Les compteurs/decompteurs 3

4 Introduction. Un circuit combinatoire est un circuit numérique dont : les sorties dépendent uniquement des entrées L état du système ne dépend pas de l état interne du.système.pas de mémoration de l état du système 4

5 Les circuits séquentiels.2 Un circuit séquentiel est un circuit numérique (logique) dont l état à l instant t+ est une fonction des entrées en même )instant t+ et de l état précédente du système ( l instant t E Circuit séquentiel S 5

6 Exemple d un circuit séquentiel C Circuit séquentiel L C L +L L Mémoire basculement basculement 6

7 )Système synchrone( Notion de l horloge.3 Une horloge est une variable logique qui passe successivement de à et de à d une façon.périodique Cette variable est utilisée souvent comme une entrée.des circuits séquentiels le circuit est dit synchrone ).L horloge est notée par h ou ck ( clock h E E H Circuit séquentiel synchrone S S2 7

8 )Système synchrone( Notion de l horloge.3 h E E H Circuit séquentiel synchrone S S2 8

9 L horloge Niveau Haut: Niveau Bas : Fréquence F Front montant Front descendant La période T La période T est en seconde La fréquence est en hertz 9

10 Synchronisation sur niveau Haut h E Synchronisation sur front montant Synchronisation sur front descendant

11 Les systèmes Asynchrones. 4 Lorsque un circuit séquentiel n a pas d horloge comme variable d entrée ou si le circuit fonctionne indépendamment.de cette horloge alors ce circuit est asynchrone E E E2 Circuit séquentiel asynchrone S S2

12 Bascule 2

13 Bascule Flop Flip قلب Une bascule est un circuit logique capable, dans certaines circonstances, de maintenir les valeurs de ses sorties malgré.les changements de valeurs d'entrées 3

14 La bascule est l'élément de base de la. logique séquentielle En effet, en assemblant des bascules, on peut réaliser des,compteurs., registres des 2.,registres à décalage des 3..mémoires des 4. 4

15 )Les bascules ( flip-flops.5.les bascules sont les circuits de bases de la logique séquentiel ) Une bascule peut posséder une horloge (synchrone ) ou non (asynchrone..chaque bascule possède des entrées et deux sorties et.une bascule possède la fonction de mémoration et de basculement E E E2 Une bascule Il existe plusieurs types de bascules :T,RS, RST,D,JK 5

16 )Les bascules RS (Reset,Set 5. R S Une bascule RS R S +Q -Q Etat mémoire Remise à Remise à État interdite 6

17 )Les bascules RS (Reset,Set 5. R S Une bascule RS R S -Q +Q R S +Q -Q Etat mémoire Remise à 7 Remise à État interdite

18 Chronogramme d une bascule RS R S Q mémoire 8

19 Structure interne d une bascule RS S R 9

20 Les bascules RST 5.3 T R S +Q Q R S T Une bascule RST Q 2

21 Les bascules T 5.3 T Une bascule T T +Q Q 2

22 Les bascules D latch 5.4 C est une bascule synchrone (utilise une horloge) sur niveau Haut ou niveau Bas D h Une bascule D latch h D +Q -Q Sur niveau Haut -Q D h Une bascule D latch Sur niveau bas Si h= Q+=D 22

23 )Chronogramme d une bascule D latch (niveau haut h D Q 23

24 Exercice Transformer une bascule RST pour quelles agisse comme une?bascule D-latch T R S +Q Q Q T = h S= D =R 24

25 Les bascules D 5.6 C est une bascule synchronisée sur front montant ou descendant h D +Q Sur front montant / / -Q -Q D h Une bascule D D h Une bascule D 25 Sur front descendant

26 Chronogramme d une bascule D h D Q 26

27 Les bascules J.K en mode synchrone 5.7 Une bascule avec deux entrée J, K et une horloge )( front montant ou descendant h J K +Q / x x -Q -Q J h K Bascule JK 27

28 Chronogramme d une bascule J.K h J K 28

29 Les bascules J.K en mode asynchrone Deux entrées Pr ( preset ) et cl ( clear) asynchrone Plus prioritaire que l horloge.pr et Cl fonctionne avec la logique negative Sur front montant J h K Pr Bascule JK Cl Sur front descendant J h K Pr Bascule JK Cl 29

30 Table de vérité d une bascule J.K Pr Cl h J K +Q Mode Asynchrone État interdit Remise à Remise à Mode Synchrone / x x -Q -Q Etat mémoire Etat mémoire Remise à Remise à Basculement 3

31 Exercice?Transformer une bascule JK en une bascule D h J K +Q / x x -Q -Q 3

32 Table de transition d une bascule JK On connait les valeurs des sorties, comment determiner les?valeurs des entrées JK Q +Q J K Remise à ou état mémoire Remise à ou basculement Remise à ou basculement Remise à ou état mémoire 32

33 Exercice Réaliser le circuit qui permet de réaliser le cycle suivant,,2,3?à l aide de bascules JK

34 Solution Q Q J K J K +Q +Q J=K= J=K=Q 34