Deux types de logique séquentielle

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1 AE 4 La Logique séquenielle Circuis séqueniels Conrairemen à la logique combinaoire elle perme de mémoriser des éas binaires. Principe : Pour déerminer l'éa présen en sorie, il fau : L'éa sur l'enrée L'éa passé de la sorie Deux ypes de logique séquenielle Asynchrone : Le sysème mémorise à ou momen l'éa présen sur son enrée : Deux ypes de logique séquenielle Synchrone : Le sysème mémorise l'éa présen sur son enrée si e seulemen si une horloge fourni un signal de synchronisaion : Applicaions : Mémoriser un éa binaire isolé (bouon poussoir) Uilisé dans les vieux auomaes câblés. Applicaions : Ordinaeurs, consoles de jeux Monres élecroniques. Noaion des éas Horloge (Clock) Commen noer un éa «E» dans le passé, le présen ou le fuur? Noion de signal ( en VHDL) Temp s Passé E(n-) : éa de E à l'insan précéden Présen E(n) : éa de E à l'insan présen Fuur E(n+) : éa de E à l'insan suivan Horloge : composan passan indéfinimen e régulièremen d un niveau hau à un niveau bas (succession de e de ), chaque ransiion s appelle un op. 2 Période Fréquence = nombre de changemen par seconde en herz (Hz) Fréquence = /période Une horloge de herz a une période de seconde megaherz.. millisec gigahz.. nanosec

2 Noion d'éa sable Bascules Synchrones/Asynchrones Bisable = 2 pores NON monées en opposiion. Les bascules synchrones : asservies à des impulsions d horloge e donc insensibles aux bruis enre deux ops Les bascules asynchrones, non asservies à une horloge e prenan en compe leurs enrées à ou momen. Ce circui a 2 éas sables différens : = e 2 = = e 2 = Données Enrées Horloge Bascule Asynchrone Synchrone sories Bascule asynchrone : bascule RS Bascule RS : chronogramme R : remise à zéro (Rese) R les éas sur R e S S : mise à un (Se) S : sorie principale / : sorie complémenée l'éa des sories (n-)???? /(n-) Éa mémoire Mise à (mémorisaion) Mise à (mémorisaion) INTERDIT! / Bascule RS avec des pores Rappel sur le Nand NAND X = NAND X = Non X Uilisaion d un RS Réduire les aléas des circuis Aléas saique Aléas dynamique La bascule RS mémorise l éa sable précéden pendan l éa ransioire 2

3 Bascule RS synchrone Bascule synchrone : bascule D La base de la mémoire d un ordinaeur On synchronise les enrées avec les impulsions d horloge Fron monan D : éa à mémoriser (Daa) CLK : horloge de synchronisaion : sorie principale / : sorie complémenée X (n-) /(n-) X (n-) /(n-) Éa mémoire Éa mémoire Mémorisaion d'un éa Mémorisaion d'un éa CLK Bascule D : chronogramme les éas sur D pour ous les frons les frons acifs de l'horloge Ici fron monan Uilisaion d une bascule D Regisre à 4 bis D Déerminez l'éa des sories / Uilisaion d une bascule D Compeur/diviseur Décaleur à droie Une bascule D qui change d éa à chaque op d horloge 3

4 Compeur modulo 4 Modulo 8 Eas ransioires FD Primiive: D Flip-Flop This design elemen is a D-ype flip-flop wih daa inpu (D) and daa oupu (). The daa on he D inpus is loaded ino he flip-flop during he Low-o-High clock (C) ransiion. This flip-flop is asynchronously cleared, oupus Low, when power is applied. Inpus Oupus D C Ani rebond FD6CE Macro: 6-Bi Daa Regiser wih Clock Enable and Asynchronous Clear This design elemen is a 6-bi daa regiser wih clock enable and asynchronous clear. When clock enable (CE) is High and asynchronous clear (CLR) is Low, he daa on he daa inpus (D) is ransferred o he corresponding daa oupus () during he Lowo-High clock (C) ransiion. When CLR is High, i overrides all oher inpus and reses he daa oupus () Low. When CE is Low, clock ransiions are ignored. This regiser is asynchronously cleared, oupus Low, when power is applied. Inpus Oupus CLR CE Dz : D C z : X X X X X No Change Dn Dn z = bi-widh - 4

5 Bascule synchrone : bascule JK CLK Bascule JK : chrongramme Déerminer les éas sur J e K pour ous les frons Déerminez ous les frons acifs de l'horloge J : enrée n K : enrée n 2 CLK : horloge de synchronisaion J : sorie principale / : sorie complémenée K X X X (n-) /(n-) (n-) /(n-) /(n-) (n-) Éa mémoire Éa mémoire Mémorisaion de l'éa Mémorisaion de l'éa Éa mémoire complémené / Déerminez l'éa des sories Bascule JK avec une D Bascule JK e D avec RS Descripion de machines d éa liens Descripion de circuis séqueniels, où on raisonne en éa présen éa fuur hp://fr.wikipedia.org/wiki/bascule_(circui_logique) avec des condiions de ransiions enrées Circui combinaoire Éa fuur regisre Circui sories combinaoire Éa présen 29 5