C 5 ETUE E CICUIT EUENTIEL I) Eude des bascules. La bascule es un circui bisable pouvan prendre deux éas logiques "0" ou "". L'éa de la bascule peu êre modifié en agissan sur une ou plusieurs enrées. Le nouvel éa de la bascule dépend de l'éa précéden, c'es l'élémen de base des circuis séqueniels. La bascule peu conserver son éa pendan une durée quelconque, elle peu donc êre uilisée comme mémoire.,) Bascules e 2 2 0 0 x x 0 0 0 0 0 0 Inerdi 2 Niveau acif : e = mise à un... es forcé à un par... : ese = mise à zéro... 2 es forcé à un par... Aure monage : Bascule Applicaion : Ani-rebond. 2 2 0 0 0 0 0 0 x x Inerdi Niveau «0» acif,2) Bascule ( Bascule syncrone ). C'es une bascule don la prise en compe de l'éa des enrées es syncronisée par une impulsion d'orloge. Ceci perme d'évier l'arrivée accidenelle de "zéro" sur ou sur. Lorsque =.0. il y a mémorisaion de l éa précéden. ignal d'orloge: Une bascule syncronisée peu êre déclencée sur le fron monan ou sur le fron descendan de l'impulsion d'orloge.
e plus, afin d'obenir un foncionnemen correc, le consruceur indique des emps à respecer. rée orloge s : emps de sabilisaion. : emps de mainien (olding ime) s Table de vérié 0 0 x x 0 0 0 0 Inerdi Cronogramme,3) Bascule syncrone. La bascule syncrone (simple éage) es obenue à parir d'une bascule don les sories son rebouclées sur les enrées. Ceci perme d'éliminer l'éa indéerminé. Table de vérié Cronogramme 0 0 x x 0 0 0 0 x x emarque: Pour = =.., on di que l'on es dans le mode basculemen e l'on défini la bascule «T»(Toggle). Cee bascule passe à l'éa opposé à caque signal d'orloge. Aenion: Les monages que nous avons vus son des monages de principe qui permeen de comprendre le foncionnemen mais ils ne réponden pas à l'exigence «déclencemen sur fron». Les bascules déclencées sur fron possèden un circui déeceur de fron qui perme leur basculemen uniquemen sur un fron monan ou un fron descendan.
,4) Bascule. A) Bascule syncrone. Une bascule es réalisée à parir d'une bascule ou don les enrées son reliées par un inverseur. Ceci impose donc que les enrées prennen des éas complémenaires. éalisaion: k Table de vérié Cronogramme 0 0 Uilisaion: La sorie prend l'éa de l'enrée aprés l'impulsion d'orloge. Ceci perme par exemple de syncroniser le ransfer de données en parallèle. (Voir codeur de clavier). B) Bascule à verrouillage ( Lac ). Cee bascule ne possède pas de circui déeceur de fron e la sorie prend donc l'éa de l'enrée an que l'orloge es à l'éa au. V Table de vérié Cronogramme V x 0 0 0 V emarque : On ne parle plus dans cee bascule de l enrée d orloge mais pluô de l enrée de validaion.
,5) Bascule Maire-Esclave. Problème: Les bascules syncrones nécessien des éas sables sur leurs enrées au momen de la ransiion du signal d'orloge, cela n'es pas oujours possible lorsque plusieurs bascules son cablées enre elles (ex: en compage) e l'on a des aléas de foncionnemen. A A B oluion: Il exise des bascules à 2 éages qui évoluen en 2 emps. er emps: Verrouillage du 2ème éage Prise en compe des enrées par le er éage 2ème emps Verrouillage du er éage Prise en compe des données par le 2ème éage A) Bascule Maire-Esclave. Maire Esclave B) Bascule Maire-Esclave. Maire Esclave emarque: agissan direcemen sur la bascule esclave, on peu forcer à "" ou "0" la sorie de la bascule e son des enrées de forçage.
II) Eude du compage. 2,) Compage / décompage asyncrone.(le modulo 8 nécessie 3 bascules ) Compeur modulo 8 Cronogrammes. N c b a 0 0 0 0 0 0 2 0 0 3 0 4 0 0 5 0 6 0 7 a b c 2 3 4 5 6 7 0 a b c az écompeur modulo 8. Cronogrammes. N c b a 7 6 0 5 0 4 0 0 3 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 a a b b c c 7 6 5 4 3 2 0 a b c az
C c) Compeur / écompeur modulo 8. (b = Comp. a + écomp. a ). a b c d) Compeur asyncrone modulo 0. général, La réalisaion d'un compeur modulo 0 se fai par la remise à zéro du compeur à la 0 ème impulsion. Ce ype de compeur présene donc pendan un cour insan la combinaison 0 0 (0) sur ses sories, le emps de la remise à zéro. Afin d'évier ce éa inermédiaire on peu aniciper l'évoluion des bascules au passage de 0 0 (9) à 0 0 0 0 (0) au lieu de 0 0. Il fau donc: - Forcer le bi de poids for à passer à zéro... - Inerdire au bi de poids 2 de passer à...... Monage a b c d a b c d Table de vérié. Cronogrammes. N d c b a 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 4 0 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 8 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 a a a d a b
2,2) Compage en syncrone. a) Compeur modulo 8 syncrone. L'impulsion d'orloge es appliquée simulanémen à caque bascule. Celles-ci évoluen en foncion des informaions présenen sur leurs enrées, au momen ou apparai l'impulsion. Il fau donc préposiionner e à l'insan pour obenir le basculemen désiré à l'insan +. 0 0 0 0 0 n n- 0 0 0 0 x x x 0 0 x i C, B, A, son les sories de rois bascules on a la able de vérié suivane: N c b a c c b b a a 0 0 0 0 0 x 0 x x 0 0 0 x x x 2 0 0 0 x x 0 x 3 0 x x x 4 0 0 x 0 0 x x 5 0 x 0 x x 6 0 x 0 x 0 x 7 x x x Equaions: (des enrées e obenues par ANAUG). A = A = B = B = C = C = a a. b céma: a b c a b c
b) écompeur modulo 8 syncrone. N c b a c c b b a a 7 x 0 x 0 x 6 0 x 0 x x 5 0 x 0 0 x x 4 0 0 x x x 3 0 0 x x 0 x 2 0 0 0 x x x 0 0 0 x 0 x x 0 0 0 0 x x x Equaions: (des enrées e obenues par ANAUG). A = A =. B = B = a C = C = a. b céma: a b c a b c c) Compeur / écompeur modulo 8 syncrone. Analyse du problème compage C =.0. B = B =.a. décompage C =.. B = B =. a. d'ou B = B = a. C + a C = a C C = C = a. b. C + a b C = (a C) (b C) C / = = a b c
2,3) Compeur préposiionnable. i nous avons accés aux enrées de forçage e sur les bascules, nous pouvons iniialiser (préposiionner) le compeur à une valeur aure que zéro. Une enrée de cargemen (load) perme la prise en compe des enrées parallèles a,b,c céma. fs a b c load a Cronogrammes: b c 7 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 a b c fs load Applicaion: iviseur de fréquence différen de 2 n. (voir manipulaion) 2.4) Applicaions sur le compage asyncrone. a) Tracer les cronogrammes des sories a, b, c, d d un compeur 74 L 90 lorsqu il es uilisé : - en B C ; - en biquinaire. b) éaliser le scéma comple e normalisé d un compeur modulo 60 à l aide des compeurs 74 L 90 e 74 L 92 avec sorie sur afficeurs. c)réaliser l éude d un compeur-décompeur syncrone modulo 0.
2,5) éalisaion de caine de compage ( x. 4 BIT ) Pour réaliser des compeurs de grande capacié, on connece des compeurs 4 bis en cascade ce qui es rendu rès aisé par la présence de foncions pariculières sur cerains circuis. A) Eude du 7490 e du 749: Ces compeurs B C syncrones posséden deux sories pariculières; - CE ou CO : ransme le dixième fron d orloge pour la décade de poids supérieur. - M + m : passe à pour 9 en compage e 0 en décompage. Cronogrammes: 9 0 0 9 M+m CE Cee connexion peu êre réalisée de 3 manières différenes. ) Caîne connecée en mode asyncrone eule la décade des uniés (LB) reçoi les impulsions à comper sur son enrée d orloge (CP). Les aures décades reçoiven sur l'enrée CP, le signal de sorie CE de la décade de poids inférieur. Toues les décades son en posiion de "foncionnemen auorisé", avec l'enrée EN à "0" sauf la premiere qui reçoi un ordre exérieur pour valider ou non le compage. fin, oues les décades reçoiven le signal de compage/décompage UP/OWN. Cp U CE Cp CE Cp C CE 0v 0v Trois condiions son nécessaires pour un bon foncionnemen. - l'éa de l'enrée "OWN / UP " ne doi pas êre modifié quand le signal d'orloge es à zéro, car sinon la sorie CE qui es condiionnée par l'éa de OWN / UP à ravers la sorie M+ m, pourrai délivrer une impulsion parasie ; - ce éa de OWN / UP ne doi pas êre non plus modifié avan que le signal d'orloge ne se soi propagé jusqu'au dernier éage de la caîne, sinon les derniers éages pourraien comper au lieu de décomper d'une impulsion (ou inversemen) ; - la viesse de foncionnemen es limiée par le emps de propagaion du signal "orloge" à ravers la caine. La durée du signal d'orloge sera condiionnée par le emps de réponse des sories CE, elle dépend aussi du nombre d'éages.
2) Caîne connecée en mode syncrone (propagaion en cascade) Toues les décades reçoiven simulanémen l'impulsion de compage (en CP). La premiere décade perme de bloquer le foncionnemen par son enrée EN. La sorie CE es uilisée pour permere l incrémenaion de la décade de poids supérieur en validan cee-dernière par EN. Cp U CE Cp CE Cp C CE Comme une sorie CE ne passe à zéro que lorsque l'enrée EN (c'es-à-dire ici la sorie CE de la décade précédene) passe à zéro, il y a nécessairemen un reard qui devien de plus en plus grand à mesure que le nombre d'éages croî. La fréquence de foncionnemen en sera donc limiée d'auan. On rerouve la limiaion propre au repor série. CE u CE d CE c 999 000 3) Caîne connecée en mode syncrone avec propagaion anicipée C'es l'organisaion qui perme le foncionnemen le plus rapide, pour des bascules d'un ype donné. Les impulsions de compage son envoyées simulanémen à oues les décades, ainsi que la commande OWN / UP, mais l'auorisaion de foncionnemen (condiion sur l'enrée EN ) es élaborée en mean en condiion ET les éas, exprimés par M + m, de ous les éages précédens (repor parallèle). Cp U CE M+m Cp CE M+m Cp C CE M+m C Cp M On consae que la premiere décade reçoi un ordre exérieur sur l'enrée EN, par lequel on commande l'éa de oue la caîne (validaion de foncionnemen) e l'auorisaion de la décade de poids supérieur es simplemen obenue à parir de la sorie CE de la premiere décade (la sorie CE es condiionnée par l'éa de M + m). La fréquence maximale de foncionnemen de cee caîne es donc seulemen limiée par un seul emps de reard, quelque soi la longueur de cee caîne, celui de M + m plus le emps de réponse d'une pore NON ET, soi au oal ypiquemen 25 ns.