Ministère de l Enseignement Supérieur de la Recherche Scientifique et de la Technologie Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Kasserine Département Génie Electrique TP N 5 Les compteurs Préparés par : RKHISSI YOSRA MHAMDI TAOUFIK
TP-V: LES COMPTEURS Objectifs Ce TP à pour objectif : - Construire expérimentalement des compteurs à base de bascules JK - Exploiter le circuit 7493 pour la réalisation d un compteur asynchrone. 1. Etude théorique Définitions Un compteur Modulo N compte de 0 à N-1, il comporte n bascules placées en cascade tel que N = 2 n et n 2 1 < N 2 n Il existe deux types de compteurs : Compteurs synchrones : Toutes les bascules sont commandées par le même signal d horloge. Compteurs asynchrones : La première bascule reçoit le signal d'horloge. Toutes les bascules qui suivent celle-ci sont commandées par la bascule précédente. Les compteurs à cycle complet est un compteur dont le modulo est multiple de 2. Les compteurs à cycle incomplet un compteur dont le modulo ne sont pas multiple de 2. Compteurs à base de bascule JK La figure 5.1 représente un compteur asynchrone modulo 4 à base de bascules JK. On sait que la bascule T change d état à chaque fois que T=1 et CK=1. Fig. 5.1 RKHISSI. Y & MHAMDI. T Page 1
Fig. 5.2 Selon la figure 5.2, les sorties A et B font le comptage alors que les sorties complémentaires de A et B font le décomptage quand le déclenchement de CK est sur le front descendant. Le cycle de A est le double et demi de la fréquence de CK. Le cycle de B est le double et demi de la fréquence de A. Si le déclenchement de CK est sur le front montant, les sorties A et B font le comptage si CK est connectée à Q et si CK est connectée à Q, le circuit va faire le comptage. Compteurs modulo 3 La Fig. 5.3 est un compteur modulo 3. Fig. 5.3 RKHISSI. Y & MHAMDI. T Page 2
A A et B sont connectés à "CL" à travers la porte logique ET. Si on a l état "2" cad BA=10, le compteur est initialisé. Compteur à base du circuit intégré 7493 Le circuit intégré 7493, comme illustré sur la figure 5.4, est un compteur asynchrone 4 bits. Il dispose de quatre bascules JK dont les sorties sont A, B, C et D. Toutes les entrées J et K sont à 1. Chaque bascule dispose d une entrée d horloge (Clk). Les entrées d horloge des bascules A et B nommées Clk0 et Clk1 sont accessibles par l extérieur Chaque bascule possède une entrée asynchrone de remise à zéro. Ces entrées sont raccordées à la sortie d une porte Non-Et à deux entrées RO(1) et RO(2) ou MR1, MR2 (Reset Out ou Master Reset). Les bascules B, C et D sont déjà connectées comme un compteur à propagation à 3 bits. La bascule A n est raccordée à rien par l intérieur. Cela permet à l utilisateur de relier A à l entrée d horloge de B pour former un compteur à 4 bits ou de laisser la bascule A isolée. 2. Matériel utilisé Fig. 5.4 Le Module DLLT-EM09 : «Sequential Logic Circuits (2), Experiment Module» et le module DLLT-EM10: «Memory Circuits (1) Experiment Module». 3. Manipulation 3.1 Compteur binaire asynchrone Insérer les connexions selon la Fig. 5.5 pour obtenir le circuit de la Fig. 5.6. RKHISSI. Y & MHAMDI. T Page 3
Fig. 5.5 Fig. 5.6 RKHISSI. Y & MHAMDI. T Page 4
Connecter A1(Clear) à SW0 et la mettre à +5V, A1(up/down) à +5V et B2 à +5V, Les sorties F1, F3, F5 et F7 à L1, L2, L3 et L4 respectivement et B1 (CK) à un signal d horloge de fréquence 1 Hz. 1. Mettre initialement SW0 à"0" pour initialiser les sorties puis mettre SW0 à "1" pour commencer le comptage. Traduire l évolution du CK et des sorties sur la Fig. 5.7 et déterminer le modulo de ce compteur. Fig. 5.7 2. Que se passe t-il si SW0 est mise à "0" pendant le cycle de comptage? 3.2 Compteur à base de circuit intégré 7493. On va travailler avec le circuit U3 (7493) du module DLLT-EM10 circuit c, comme illustré sur la Fig. 5.8. Le bloc fonctionnel du circuit est détaillé sur la Fig. 5.11. Fig. 5.8 : Compteur asynchrone à base du 7493 RKHISSI. Y & MHAMDI. T Page 5
1. Connecter B1 (CK) au signal d horloge et les sorties F2, F3 et F4 à L2, L3 et L4. Mettre les entrées C1 ou C2 à 0. 2. Traduire l évolution des sorties sur la Fig. 5.9 et déduire le modulo de ce compteur. Fig. 5.9 1. Connecter C1, C2 à +5V. Quelle est l état des sorties? Déduire la fonction de C1 et C2. RKHISSI. Y & MHAMDI. T Page 6