LES COMPTEURS. A Mise en situation : Montre électronique :

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1 LES OMPTEURS Mise en siuaion : Monre élecronique : Une des applicaions les plus couranes des compeurs es la monre élecronique où l heure du jour es indiquée au moyen de chiffres : deux chiffres pour les heures, deux chiffres pour les minues e deux chiffres pour les secondes. Décodeur Décodeur Décodeur Décodeur Décodeur Décodeur ompeur Modulo... ompeur Modulo... ompeur Modulo... orloge T=... Secion des heures Secion des minues Secion des secondes Schéma synopique d une monre élecronique KOUN ISMIL lycée annibal RIN 22

2 - Rappels : Les compeurs asynchrones : Définiion : Un compeur asynchrone es un circui.. composé de. qui commuen en à parir du signal d'horloge placé sur la bascule. L'enrée d'horloge de la 2 ème bascule reçoi. de la bascule ec.. Fron descendan : es relié à la sorie de la bascule de rang ( i- ). Fron monan :. es relié à la sorie... de la bascule de rang ( i- ). 2 pplicaions : a ompeur asynchrone modulo N = 8 : Le nombre de bascules es déerminé par :... N avec N =. du compeur e n = N= 8 = 2 3 donc n =.. bascules. On uilise des bascules K à fron descendan e à enrée de forçage à complémenée - Table de ransiions e schéma de câblage ( i = i-) ycle Raz - hronogrammes : +V éa logique S S S k k k K K K R R R R RZ Remise à zéro civié : simuler par le logiciel ISIS ce compeur On uilise des bascules D à fron monan e à enrée de forçage à complémenée : D D D k k k R R R Raz KOUN ISMIL lycée annibal RIN 23

3 Remarques : ompeur : - ascule à fron descendan : i i ; - ascule à fron monan : i i Décompeur : - ascule à fron descendan : i i - ascule à fron monan : i b ompeur asynchrone à cycle incomple : Réalisaion d'un compeur asynchrone modulo la ème combinaison, on doi iniialiser oues les bascules : RZ D. On remarque que = D = n'apparaî pour la ère fois que pour la ème combinaison. L'équaion se rédui à : RZ D donc RZ D D, le RZ des bascules es acif au niveau bas. D & K K K K Enrée RZ Réalisaion du compeur asynchrone modulo 7 avec des bascules K : Si les enrées de remise à zéro son acives à l'éa bas : on applique en meen un inverseur à la sorie du ET ou on supprime l'inverseur si on uilise des opéraeurs NND. +V R k & éa logique k k k K K K LK LK LK Remise à zéro Réalisaion du compeur asynchrone modulo 7 avec des bascules D : & D D D k k k R R R es compeurs compen jusqu'à 6 puis repassen à : il s'agi des compeurs modulo 7 c Décompeurs asynchrones : Décompeur modulo 8 en bascules D à fron monan : - cycle à décomper : 7 à. - Nombre de bascules : 3 bascule D à fron monan ( i = i- ). - schéma de câblage : KOUN ISMIL lycée annibal RIN 24

4 D D D k k k R R R Décompeur modulo 8 en bascules K à fron descendan : - schéma de câblage : ( i i ) +V éa logique RZ S k K S k K S k K R R R R Remise à zéro - chronogrammes : Raz ompeurs /Décompeurs synchrones : Définiion : Dans un compeur ( ou décompeur ) synchrone l'horloge es la même pour ous les éages. Toues les bascules commuen simulanémen e le viesse de foncionnemen es plus rapide. orloge ascule ascule ascule 2 applicaions : KOUN ISMIL lycée annibal RIN 25

5 a ompeur synchrone modulo 8 : - cycle de compage : ; - Nombre de bascules : 3 - Table de compage : - Tables de foncionnemen des différenes bascules : n n+ Déc hoisissons la bascule K : -Table de vérié symbolique - Equaions des enrées : K n n+ Rque K... K K - Schéma de câblage : k K k K & k K hoisissons la bascule D : KOUN ISMIL lycée annibal RIN 26

6 -Table de vérié symbolique : - Marices des enrées : D n n+ Rque D D D - Schéma de câblage : D & = D D & & & b ompeur synchrone modulo5 : En uilisan des bascules K à fron descendan : On a besoin de rois bascules ( 2 3 combinaisons = 8 ), il faudra donc éliminer 3 combinaisons - Table de ransiions ( de compage ou vérié ) : No K K K Equaions : = K = = K = = K = = c ; K K ; K KOUN ISMIL lycée annibal RIN 27

7 -Schéma du compeur synchrone modulo 5 : LK & LK K K K LK En uilisan des bascules D : -Table de vérié : -Equaions des enrées : N o D D D ascule ascule ascule D ; D ; D - Schéma du compeur en bascules D : D & D = D & orloge Le procédé de remise à n'es pas menionné sur le schéma. b Décompeur synchrone modulo 5 en bascules K : KOUN ISMIL lycée annibal RIN 28

8 Dans ce ype de circui, le sens de compage es inversé. La méhode exposée précédemmen s'applique rès bien. - Table de ransiions: - Equaions : No K K K = K = On peu déerminer les équaions resanes : e K ; e K - Schéma du décompeur : - hronogrammes : K K K & > D ompeurs / Décompeurs à base des circuis inégrés : I- ompeur synchrone décimal : Exemple du circui inégré 492 : compeur décompeur décimal ( D ) synchrone à 4 bis double horloge ( UP / DOWN ) avec remise à zéro ( LR ). -Symbole e chronogrammes KOUN ISMIL lycée annibal RIN 29

9 2-aracérisiques * DIV : compeur modulo : ce circui perme de comper ou décomper à sans forçage * LR : enrée de remise à zéro : si LR = (acive ) alors D =, ( désacivé si LR = ) * UP : horloge du compeur synchrone modulo : chaque impulsion sur l'horloge UP le compeur s'incrémene de, ( désacivé si UP = ) * DOWN : horloge du décompeur synchrone modulo : chaque impulsion sur l'horloge DOWN le décompeur se décrémene de, (désacivé si DOWN = ) * LOD : enrée de chargemen : si LOD = (acive) les sories se chargen par les enrées de programmaion : =, =, =, D = D, ( désacivé si LOD = ) *,,, D : enrées de programmaion * O : fin de compage : O fourni une impulsion après chaque impulsions d'horloge UP ailleurs O = * O : fin de décompage : O fourni une impulsion après chaque impulsions d'horloge DOWN ailleurs O = * pour monage en cascade, connecer O à l enrée UP e O à l enrée DOWN. 3-civié : ompeur synchrone modulo ompeur synchrone modulo 5 descripion e câblage -cycle de compage de à 9 sans forçage -LR e LOD : désacivés : LR = e LOD = -ompage : UP = l'horloge e DOWN = -cycle de compage de à 4 avec forçage à 5 ; 5 =, on doi forcer à zéro e 2 donc LR = 2. - pendan le cycle de compage de à 4 : LR = désacivé - au momen de forçage à 5 LR = acivé LOD = : désacivé -ompage : UP = l'horloge e DOWN = KOUN ISMIL lycée annibal RIN 3

10 Décompeur synchrone modulo Décompeur synchrone modulo 5 -cycle de compage de 9 à sans forçage -LR e LOD : désacivé : LR = e LOD = -ompage : DOWN = l'horloge e UP = -cycle de décompage de 4 à avec mise à 4,4 =, on doi charger au dépar le décompeur à 4 au lieu de 9 LOD = 9() = = 3. D = 4() = -au momen de chargemen : LOD = acivé -pendan le cycle de décompage de 4 à : LOD = désacivé, LR = : désacivé -ompage : DOWN = l'horloge e UP = ompeur synchrone modulo -cycle de compage de à 99 sans forçage -compeur unié :LR e LOD : désacivé : LR = e LOD = ompage : UP = l'horloge e DOWN = -compeur dizaine : LR e LOD : désacivé : LR = e LOD = ompage : UP = l'horloge e DOWN = - le compeur unié compe de à 9 ( impulsions d'horloge), alors que le compeur dizaine s'incrémene d'une impulsion, - à chaque impulsions la sorie fourni une impulsion d'horloge alors que O fourni oujours L KOUN ISMIL lycée annibal RIN 3

11 -pour obenir un compeur modulo on doi mere en cascade le deux compeurs en relian : O à UP e O à DOWN Décompeur synchrone modulo - le compeur unié compe de 9 à ( impulsions d'horloge ) alors que le compeur dizaine décrémene d'une impulsion ( impulsions ), -à chaque impulsions la sorie fourni une impulsion d'horloge alors que O fourni oujours L. Pour obenir un décompeur modulo on doi mere en cascade le deux compeurs en relian : O à UP e O à DOWN II ompeur asynchrone binaire ( ou binaire) -Exemple du circui inégré d'un compeur binaire asynchrone à 4 bis : KOUN ISMIL lycée annibal RIN 32

12 2-civié 2 : ompeur binaire KOUN ISMIL lycée annibal RIN 33

13 ompeur binaire modulo2 ompeur binaire modulo 8 - On uilise seulemen le compeur DIV2 - K relié au signal d'horloge - compeur modulo 2 sans forçage les enrées Re R2 son à la masse - On uilise seulemen le compeur DIV8 - K relié au signal d'horloge - compeur modulo 8 sans forçage les enrées Re R2 son à la masse ompeur binaire modulo 6 ompeur binaire modulo - On uilise le compeur DIV2 e DIV8 - pour obenir un compeur DIV6 ( 4 bascules ) on doi relié à K - K relié au signal d'horloge - compeur modulo 6 sans forçage les enrées Re R2 son à la masse - On doi forcer le compeur modulo 6 à - forcçage à = RO = RO2 = 3 = = dans ce cas RO. RO2 = 3. = ( acivées ) le compeur se remere à zéro ompeurs binaire modulo 5 : 5 () = (2) KOUN ISMIL lycée annibal RIN 34

14 - 6 bascules nécessaires donc deux circuis forcer à 5 le compeur revien à aciver R.R2 = à 5 seule les sories = 2 = 2 = R.R2 = K relié au horloge - K rélié à - pour relier le deux circuis on doi relier la dernière bascule du circui ( D ) au horloge du première bascule du circui2 ( K2 3-civié 3 : ompeur asynchrone décimal :( ) caracérisiques K : horloge du compeur modulo 2 (DIV2) :cycle de compage : à K : horloge du compeur modulo 5 (DIV5) :cycle de compage : à 4 R e R2 : enrées de remise à zéro du circui de compage RO. RO2 = : désacivées ; RO. RO2 = : acivées alors D D = R9 e R92 : enrées de mise à 9 du circui de compage ; R9(). R9(2) = : désacivées RO. RO2 = : acivées alors D D = (2) ompeur décimal modulo2 ompeur décimal modulo 5 - On uilise seulemen le compeur DIV2 - K relié au signal d'horloge - compeur modulo 2 sans forçage les enrées Re R2 son à la masse - On uilise seulemen le compeur DIV5 - K relié au signal d'horloge - compeur modulo 5 sans forçage les enrées Re R2 son à la masse KOUN ISMIL lycée annibal RIN 35

15 ompeur décimal modulo ompeur décimal modulo 7 - On uilise le compeur DIV2 e DIV5 - pour obenir un compeur DIV ( 4 bascules ) on doi relié à K - K relié au signal d'horloge - compeur modulo sans forçage les enrées Re R2 son à la masse ompeur décimal modulo 52 5() = (2) - on uilise deux circuis 749 une pour l'unié e l'aure pour dizaine - forcer à 52 le compeur revien à aciver R.R2 = donc forcer à 5 le circui unié e forcer à 2 le circui dizaine - à 52 seule les sories = 2 = 2 = R.R2 = K relié au horloge - K rélié à - pour relier le deux circuis on doi relier la dernière bascule du circui ( D ) au horloge du première bascule du circui2 ( K2 ). III - Mise en cascade des compeurs synchrones : La mise en cascade des compeurs synchrones peu - êre réalisée de 2 manières différenes. KOUN ISMIL lycée annibal RIN 36

16 ascade asynchrone : Tous les compeurs son validés, seul le premier compeur reçoi les impulsions à comper sur son enée d horloge ( P). Les aures compeurs reçoiven sur l enrée P, le signal de sorie T du compeur de poids inférieur. E T E T E T P P P civié N : Réaliser un compeur modulo 24 en uilisan le.i 45 ( connexion en mode asynchrone ) puis vérifier le foncionnemen en uilisan le logiciel ISIS. Vcc Ini R E TR DIV MR U / D PL T E TR DIV MR U / D PL T P P P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 civié N 2: Réaliser un décompeur modulo 65 en uilisan le.i 45 ( connexion en mode asynchrone ) puis vérifier le foncionnemen en uilisan un micro-ordinaeur e un logiciel. Vcc Ini R E TR DIV MR U / D PL T E TR DIV MR U / D PL T P P P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 KOUN ISMIL lycée annibal RIN 37

17 ascade synchrone L horloge es la même pour ous les boîiers. La sorie du reenue l enrée de validaion du boîier suivan., es reliée à E T E T E T P P P civié N : Réaliser un compeur modulo 24 en uilisan le.i 45 ( connexion en mode synchrone ) puis vérifier le foncionnemen en uilisan une maquee ou un microordinaeur e un logiciel. Vcc Ini R E TR DIV MR U / D PL T E TR DIV MR U / D PL T P P P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 civié N 2 : Réaliser un décompeur modulo 65 en uilisan le.i 45 ( connexion en mode synchrone ) puis vérifier le foncionnemen en uilisan une maquee ou un microordinaeur e un logiciel. Vcc Ini R E TR DIV MR U / D PL T E TR DIV MR U / D PL T P P P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 P P P 2 P 3 ( ) ( 2 ) ( 4 ) ( 8 ) 2 3 KOUN ISMIL lycée annibal RIN 38

18 civié N 3: Le compeur décompeur 7469 es branché comme l indique la figure suivane. En se référan au dossier echnique e d après les chronogrammes de la séquence ypique du circui inégré 7469, compléer les chronogrammes de ses sories sachan qu à l éa iniial =, =, =, D =. +Vcc V LK U / D ENP / ENT D KOUN ISMIL lycée annibal RIN 39

19 . ircui de brochage du I 45 : DOSSIER TENIUE 2. Séquences ypiques KOUN ISMIL lycée annibal RIN 4

20 . ircui de brochage du I Séquences ypiques KOUN ISMIL lycée annibal RIN 4

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