FEUIE D'EERCICES : ogique séquenielle. TABE DES MATIERES : FONCTION DECOMPTEUR ASYNCRONE A BASCUE D... 2 2 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE A BASCUE D... 3 3 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO 5 A BASCUE D... 4 4 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO A BASCUE D... 5 5 FONCTION "REGISTRE A DECAAGE"... 6 6 ETUDE DU "COMPTEUR A ANNEAU"... 8 7 ETUDE DU "COMPTEUR DE JONSON"... 9 8 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO A BASCUES JK".... 9 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO A BASCUE JK... FONCTION "DIVISION DE FREQUENCE"... 2 FONCTION ASYNCRONE A BASCUE JK.... 4 2 ETUDE D UN COMPTEUR BINAIRE.... 5 3 ETUDE DE COMPTEURS... 7 4 ASSOCIATIONS DE COMPTEURS MODUO... 9 5 FONCTION "COMPTEUR A MODUO DEFINI PAR CABAGE".... 2 6 ETUDE D UN COMPTEUR-DECOMPTEUR A PRECARGEMENT.... 22 7 COMPARER DES CRONOGRAMMES SYNCRONES ET ASYNCRONES.... 25 8 ANNEE... 27 EF458B DUA BCD COUNTER... 27 74C/CT393 DUA 4-BIT BINARY RIPPE COUNTER... 27 74C/CT93 PRESETTABE SYNCRONOUS 4-BIT BINARY UP/DOWN COUNTER... 28 74C/CT44 2-STAGE BINARY RIPPE COUNTER... 29 74C/CT63 PRESETTABE SYNCRONOUS 4-BIT BINARY COUNTER... 3 Exercices logique séquenielle V.3 /3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
FONCTION DECOMPTEUR ASYNCRONE A BASCUE D Schéma srucurel :. e foncionnemen de ces bascules es-il synchrone ou asynchrone? Argumener vore réponse. a Qa b Qb c D D D Qc C C C 2. Tracer les chronogrammes des sories Qa, Qb e Qc (à l éa iniial, Qa=Qb=Qc= ""). 3. Converir en décimal les rois bis binaires Qc, Qb e Qa en prenan Qa pour bi de poids faible. 4. Quelle es la foncion réalisée? 5. Donner le modulo du compeur Qa Qb Qc NQ D Exercices logique séquenielle V.3 2/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
2 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE A BASCUE D Schéma srucurel :. e foncionnemen de ces bascules es-il synchrone ou asynchrone? Argumener vore réponse. a Qa b Qb c D D D Qc C C C 2. Tracer les chronogrammes des sories Qa, Qb e Qc (à l éa iniial, Qa=Qb=Qc= ""). 3. Converir en décimal les rois bis binaires Qc, Qb e Qa en prenan Qa pour bi de poids faible. 4. Quelle es la foncion réalisée? Comparer ce schéma srucurel avec celui de l exercice précéden e conclure sur l incidence de la foncion réalisée. 5. Donner le modulo du compeur Qa Qb Qc NQ D Exercices logique séquenielle V.3 3/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
3 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO 5 A BASCUE D. Donner la able de vérié de l opéraeur logique (/R = f (Qa, Qc)) 2. Quel es le role de l enrée /R?A quel niveau es elle acive? Cee enrée es die prioriaire, qu enendez vous par là? 3. Tracer les chronogrammes des sories Qa, Qb, Qc e /R (à l éa iniial, Qa=Qb=Qc= ""). 4. Converir en décimal les rois bis binaires Qc, Qb e Qa en prenan Qa pour bi de poids faible. 5. Quelle es la foncion réalisée? Exercices logique séquenielle V.3 4/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
4 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO A BASCUE D. Donner la able de vérié de l opéraeur logique (R = f (Q, Q3)) 2. Quel es le rôle de l enrée R? A quel niveau es elle acive? 3. Tracer les chronogrammes des sories Q, Q, Q2, Q3 e R (à l éa iniial, Q=Q=Q2=Q3= ""). 4. Converir en décimal les rois bis binaires Q, Q, Q2 e Q3 en prenan Q pour bi de poids faible. 5. Quelle es la foncion réalisée? Exercices logique séquenielle V.3 5/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
5 FONCTION "REGISTRE A DECAAGE". e schéma srucurel pourrai êre réalisé à parir du circui logique CD43A ou d un 74S374 Schéma srucurel : Q Q Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 D D D D D D D D D C C C C C C C C C Consruire le chronogramme de cee srucure demande d avoir à l espri que ou opéraeur inrodui un emps de laence enre le momen de la commande e celui où le résula aboui en sorie. Ce emps es appelé emps de propagaion. Or ici les enrées de commandes son acionnées simulanémen. ors d un fron monan de C un opéraeur voi donc l éa de l opéraeur qui le précède avan que celui-ci n ai eu le emps de changer d éa. Ce principe éan admis vous pouvez consruire successivemen les chronogrammes de Q, Q,, Q6 e Q7. Chronogrammes en page suivane Exercices logique séquenielle V.3 6/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
C D Q Q Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7,2,4,6,8,2,4,6,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 ms Exercices logique séquenielle V.3 7/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
6 ETUDE DU "COMPTEUR A ANNEAU". Schéma srucurel.. Tracer les chronogrammes de Q, Q e Q2 (s'aider du mémoech pour la documenaion du CD43). 2. Exprimer la fréquence F Q en foncion de F 3. Au vu des chronogrammes, indiquer le modulo de ce compeur. RAZ Q Q Q2 Exercices logique séquenielle V.3 8/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
7 ETUDE DU "COMPTEUR DE JONSON". Schéma srucurel.. Faire le même ravail que précédemmen (compeur en anneau) sur ce nouveau schéma. 2. Quelle différence exise--il enre ce schéma e le précéden? Quelle en es la conséquence sur le modulo e la fréquence des signaux de sorie? RAZ Q Q Q2 Exercices logique séquenielle V.3 9/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
8 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO A BASCUES JK".. Sur quel fron foncionnen les bascules? 2. A quel niveau logique les enrées /R son elles aciven? 3. Compléer les chronogrammes de Qa, Qb, Qc e de /R (à l éa iniial, Qa=Qb=Qc= ""). 4. Donner un nom à cee srucure (modulo)? Exercices logique séquenielle V.3 /3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
9 FONCTION COMPTEUR ASYNCRONE MODUO A BASCUE JK On désire réaliser un compeur asynchrone modulo à l aide de bascules JK aciven sur fron monan.. Réaliser le schéma permean de réaliser ce compeur 2. Tracer les chronogrammes des sories Q, Q, Q2, Q3 e Raz (à l éa iniial, Q=Q=Q2=Q3= ""). 3. Converir en décimal les quare bis binaires Q3, Q2, Q e Q en prenan Q pour bi de poids faible. Exercices logique séquenielle V.3 /3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
FONCTION "DIVISION DE FREQUENCE". e schéma srucurel es réalisé à parir du circui logique EF427B Schéma srucurel. e circui U2 es alimené sous /5V.. Il vous apparien de câbler les broches repérées S e R de façon à inhiber la "mise à un" e à effecuer une "remise à zéro" de la sorie Us dès la mise sous ension du circui. On uilisera le signal RAZ (cf chronogrammes). Condiions iniiales: - la sorie Q de U2a es au niveau bas, - la sorie Q de U2b es au niveau bas. 2. Sachan que Ucad es une ddp logique /5V de fréquence F=Kz, représener les chronogrammes des grandeurs J, K, Q e Q (chronogrammes en page suivane) pour les deux bascules JK, mean en évidence le foncionnemen de la srucure. E ceci pour 9 périodes de Ucad. 3. Déerminer la fréquence du signal de sorie, e préciser la division effecuée. Exercices logique séquenielle V.3 2/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
Ucad RAZ Qa Qa Qb/Us Qb Exercices logique séquenielle V.3 3/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
FONCTION ASYNCRONE A BASCUE JK. e schéma srucurel es réalisé à parir du circui logique EF427B Schéma srucurel. JE J Q C C KE K Q J C K Q2 Q2 Tracer les chronogrammes des sories Q e Q2. JE KE C Q Q2 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 52 56 µs Exercices logique séquenielle V.3 4/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
2 ETUDE D UN COMPTEUR BINAIRE. Symbole :. En exploian sa able de vérié ou sa représenaion déerminer : l enrée e l événemen provoquan sa mise à zéro ; l enrée e l événemen provoquan le compage ; le modulo du compage ; le nombre mini possible en sorie ; le nombre maxi possible en sorie. 2. Compléer les chronogrammes suivans : Exercices logique séquenielle V.3 5/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
RAZ Q Q Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q Q N D? 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 52 56 ms Exercices logique séquenielle V.3 6/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
3 ETUDE DE COMPTEURS. Symboles :. Pour chacun des composans représenés ci-dessous, déerminer : l enrée e l événemen (, ou ) provoquan leur mise à zéro ; l enrée e l événemen provoquan le compage ; e le modulo de compage. 2. Compléer les chronogrammes suivans. Procédure : - En faisan aenion aux événemens de mise à zéro (RAZ) compléer le chronogramme du nombre de sorie NO. - En déduire l'éa de chaque ligne de sorie du compeur Exercices logique séquenielle V.3 7/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
458 CP MR NO D O O O2 O3? 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 52 56 ms 452 CP MR NO D O O O2 O3 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 52 56 ms Exercices logique séquenielle V.3 8/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
4 ASSOCIATIONS DE COMPTEURS MODUO. Schéma srucurel. Travail demandé : racer les chronogrammes ci-dessous /CP MR NU U U U2 U3 ND D D D2 D3 3 4 N 43 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 52 56 ms Exercices logique séquenielle V.3 9/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
5 FONCTION "COMPTEUR A MODUO DEFINI PAR CABAGE". Schéma srucurel. e schéma ci-dessus es celui d un compeur don le modulo es déerminé par câblage.. Pour IC, déerminer : l enrée e l événemen provoquan le compage ; l enrée e l événemen provoquan la mise à zéro de son conenu. 2. Déerminer la première valeur du conenu remean à zéro le compeur. 3. Enoncer la succession de nombres sables produis par ce compeur. 4. Compléer les chronogrammes sur la page suivane. 5. Proposer un nouveau câblage afin d obenir une foncion compage modulo 2. Enoncer la suie des nombres sables produis par cee srucure. Exercices logique séquenielle V.3 2/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
N. CT CT CT2 CT3 R 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 52 56 ms Exercices logique séquenielle V.3 2/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
6 ETUDE D UN COMPTEUR-DECOMPTEUR A PRECARGEMENT. Symbole :. En exploian sa able de vérié ou sa représenaion déerminer : l enrée e l événemen provoquan sa mise à zéro ; l enrée e l événemen provoquan le compage ; l enrée e l événemen provoquan le décompage ; le modulo du décompage e du compage ; l enrée e l événemen provoquan le préchargemen ; les enrées de données pour le préchargemen ; la condiion pour que RINC soi acif e l éa associé ; la condiion pour que RDEC soi acif e l éa associé. 2. Compléer les chronogrammes des deux pages suivanes : Exercices logique séquenielle V.3 22/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
RAZ INC DEC CARGE NQ D Q Q Q2 Q3 RINC RDEC? 4 8 2 6 2 24 28 32 36 4 44 48 ms Exercices logique séquenielle V.3 23/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
RAZ INC DEC CARGE NQ D Q Q Q2 Q3 RINC RDEC? 48 52 56 6 64 68 72 76 8 84 88 92 96 4 ms Exercices logique séquenielle V.3 24/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
7 COMPARER DES CRONOGRAMMES SYNCRONES ET ASYNCRONES. Schéma srucurel. Voici une srucure de compage. e compeur 7463a es un compeur synchrone, le 74393 es un compeur asynchrone. Vous allez consruire les chronogrammes de l'un e de l'aure suivan les procédés respecifs de chacun de ces compeurs. Ils son ous deux commandés par le même signal de commande, le compage es donc simulané. Ainsi vous pourrez vous rendre compe de la différence enre les deux modes de foncionnemen. Procédure : - Consruire le premier chronogramme comme vous en avez l'habiude ( es commun) e deuxième chronogramme dilae l'échelle de emps au voisinage de =32ms du premier chronogramme. À cee échelle vous ne pourrez pas négliger les emps de propagaion de l'informaion dans les opéraeurs. Pour simplifier vous considérerez qu'un emps de propagaion TP vau 5ns. - es quare sories de l'opéraeur synchrone son oues commandées par. Consruire le chronogramme de ces sories en considéran un TP enre de e chaque ransiion de sorie. - a sorie AS de l'opéraeur asynchrone es commandée par de. Consruire le chronogramme de AS en considéran un TP enre de e ransiion de AS. a sorie AS es commandée par de AS, un TP doi donc s'écouler enre ces deux événemens. Vous procéderez ainsi aussi pour les sories AS2 e AS3. - Représener chaque TP par une flèche de couleur. (voir exemple) - Déerminer pour chaque insan (même pendan les ransiions) les valeurs de S e AS. Exercices logique séquenielle V.3 25/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
/RAZ S S S2 S3 /RAZ S S S2 S3 8 5 S. AS AS AS2 AS3 S. AS AS AS2 AS3 AS. 6 2 24 28 32 36 4 ms 3,98 32, 32,2 32,4 32,6 32,8 32, ms 8 AS. 5 Exercices logique séquenielle V.3 26/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
8 ANNEE EF458B Dual BCD couner FUNCTION TABE CP CP MR MODE couner advances couner advances no change no change no change no change O o O3 = OW 74C/CT393 Dual 4-bi binary ripple couner PIN DESCRIPTION PIN NO. SYMBO NAME AND FUNCTION, 3 CP, 2CP clock inpus (IG-o-OW, edge-riggered) 2, 2 MR, 2MR asynchronous maser rese inpus (acive IG) 3, 4, 5, 6, Q o Q3, flip-flop oupus,, 9, 8 2Q o 2Q3 7 GND ground ( V) 4 VCC posiive supply volage Exercices logique séquenielle V.3 27/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
74C/CT93 Preseable synchronous 4-bi binary up/down couner FUNCTION TABE INPUTS OUTPUTS OPERATING MODE MR 4 /P CPU 5 CPD 4 D 5 D D2 D3 9 Q 3 Q 2 Q2 6 Q3 7 /TCU 2 /TCD 3 rese (clear) parallel load coun up coun up coun down coun down Exercices logique séquenielle V.3 28/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
74C/CT44 2-sage binary ripple couner PIN DESCRIPTION PIN NO. SYMBO NAME AND FUNCTION 8 GND ground ( V) 9, 7, 6, 5, 3, 2, 4, 3, 2, 4, 5, Q o Q parallel oupus CP clock inpu (IG-o-OW, edge-riggered) MR maser rese inpu (acive IG) 6 VCC posiive supply volage FUNCTION TABE INPUTS OUTPUTS CP MR Q n no change coun Timing diagram: Exercices logique séquenielle V.3 29/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28
74C/CT63 Preseable synchronous 4-bi binary couner PIN DESCRIPTION PIN NO. SYMBO NAME AND FUNCTION MR synchronous maser rese (acive OW) 2 CP clock inpu (OW-o-IG, edge-riggered) 3, 4, 5, 6 D o D3 daa inpus 7 CEP coun enable inpu 8 GND ground ( V) 9 PE parallel enable inpu (acive OW) CET coun enable carry inpu 4, 3, 2, Q o Q3 flip-flop oupus 5 TC erminal coun oupu 6 VCC posiive supply volage FUNCTION TABE INPUTS OUTPUTS OPERATING MODE MR CP CEP CET PE D n Q n TC rese (clear) parallel load coun coun () hold q n () (do nohing) q n () The TC oupu is IG when CET is IG and he couner is a erminal coun (). () Exercices logique séquenielle V.3 3/3 ycée Jules Ferry Versailles - CRDEMA 27-28