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TP Les bascules - logique combinatoire

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Page 1: TP Les bascules - logique combinatoire

Année universitaire 2013-2014

Ministère de l'enseignent supérieur et de la recherche scientifique

TP 04

Les Circuits Séquentiels

Département électronique

Module : électronique Numérique

2éme Année LIC/ELN

Réalisés par :

Bilal Goura

Chettih Daoud

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Les circuits séquentiels 1 |

Introduction

La logique combinatoire présente des sorties qui, à un instant donné, ne

dépendent que des valeurs présentes sur les entrées. La logique séquentielle prend

en considération les conditions antérieures à l'instant donné, ce qui permet de

réaliser des dispositifs à mémoire.

Les bascules sont les opérateurs élémentaires de mémorisation. Leur état présent,

déterminé par l'état des sorties, est fonction des entrées et de l'état précédent des

sorties. Nous présentons les différentes bascules réalisées à partir de portes

logiques. Ces bascules, qui opèrent uniquement selon des principes logiques, sont

appelées statiques.

Objective de TP

Apprendre les circuits logiques séquentiels (asynchrone et synchrone) et les bascules

RS JK D

Apprendre les compteurs complète et incomplète

Et pour ce TP on utilise :

Logique simulateur Crocodile Physic

Symboles du logiciel :

Port Symboles

Entrées logique

Sorties logique

L’horloge (Clk)

AND

XOR

NOT

Bascule JK

Bascule RS

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Les circuits séquentiels 2 |

Manipulations

1. Bascule RS :

Réalisation de montage :

Figure 1 : Bascule RS

Table de vérité :

Nous obtenions a partir table de vérité Les fonctions : Q′ = R ⊕ Q 𝑄 = 𝑆 ⊕ 𝑄

Remarque :

Nous remarquons que dans le cas {R = 0S = 0

correspond à la mémorisation de l’information

La sortie ne change pas d’état par rapport au précédent : Qn = Qn-1

L’entée S permet de fixer la sortie Q à ‘1’

L’entée S permet de fixer la sortie Q à ‘0’

L’application de S=1 et R=1 es un cas indéterminé, qu’il est interdit d’utiliser dans

les applications

Entrées Sorties

R S Q Q’

0 0 𝑄𝑛−1 𝑄𝑛−1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 1 X X

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Les circuits séquentiels 3 |

2. La bascule JK :

Réalisaion de Montage de bascul JK:

Figure_2 : Bascule JK

Table de vérité :

Interprétons les résultats :

Supposons la condition Qn-1 = 0 alors on va obstinons Chronogramme ci-dessous :

Figure_3 : Chronogramme de JK

Entrées Sorties H(Clk) J K Q 𝑄

↓ 0 0 Qn-1 𝑄𝑛−1 ↓ 0 1 0 1 ↓ 1 0 1 0 ↓ 1 1 𝑄𝑛−1 Qn-1

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Les circuits séquentiels 4 |

Bascule JK avec des Ports NAND :

Figure_4 : Bascule JK avec Ports NAND

3. Les comptuers :

Un compteur asynchrone est constitué de n bascules J-K fonctionnant en mode T. Le signal

d'horloge n'est reçu que par le premier étage (bascule LSB : Least Significant Bit). Pour

chacune des autres bascules le signal d'horloge est fourni par une sortie de la bascule de

rang immédiatement inférieur.

Compteur asynchrone modulo 8 :

Pour réaliser un compteur modulo 8 , { 23 } , alors nous on obtinons 3 bascules

On peut utilison bascule JK qu’on relie de la manière suivante :

H(Clk) n k2 k1 k0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0

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Les circuits séquentiels 5 |

A partir de ce tableaux nous pouvons drésser la chronogramme

Figure_5

Nous remarquons que les sorties Q0, Q1 et Q2 fournissent des signaux périodiques dont les

fréquences sont respectivement 2, 4 et 8 fois plus faibles. La division de fréquence constitue

une des applications des compteurs.

Nous remarquons aussi que peut réaliser compteur et décompteur on même logigramme avec

la sortie 𝑄 par ce que il est l’inverse de Q.

logigramme :

Figure_6 : Compteur et décompteur module 8

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Les circuits séquentiels 6 |

4. Compteur asynchrone module 5 :

On a besoin de 3 bascules pour réaliser ce compteur modulo 5 car 22 = 4 < 5

Table de vérité :

H(Clk) n QC QB QA ↓ 0 0 0 0 ↓ 1 0 0 1 ↓ 2 0 1 0 ↓ 3 0 1 1 ↓ 4 1 0 0 ↓ 5 1 0 1 ↓ 0 0 0 0

Condition d’arrête est 5 = 101 alors l’équation est : QC. QA

Logigramme :

Figure_7 : logigramme de compteur asynchrone module 5

On peut aussi dresser le chronogramme :

Figure_8

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Travail théorique :

1. Bascule D à partir bascule JK :

Figure_1 : Bascule D à l’aide JK

2. Compteur asynchrone module 12 :

23 < 12 < 24 donc on peut réaliser avec 4 bascules JK

Table de vérité :

N Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1

10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 0 0 0 0 0

pour il est compteur incomplète asynchrone module 12 on peut réalisez la condition d'arrêté

est {12} c'est à dire : 12 = 11002. Pour cela nous pouvons écrire l'expression logique de

condition d'arrête : R = Q2. Q3

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Logigramme de circuit

Figure_2 : logigramme de compteur de module 12