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BASCULES ET COMPTEURS
1. BASCULES 1.1 Bascule RS
On peut la réaliser à partir de portes NON ET ou NON OU, par exemple ou encore sous forme intégrée.

R

>1

Q

>1
S

Q

R 0 0 1 1

S 0 1 0 1

Q mémoire 1 0 interdit

Bascule RS à portes NON OU (NOR)

La borne R, active au niveau 1, est l'entrée de remise à zéro (reset) de la sortie Q. La borne S, active au niveau 1, estl'entrée de mise à un (set) de la sortie Q. Les sorties sont complémentaires. Lorsque les deux entrées sont à zéro, les sorties restent dans l'état précédent la mise à zéro de l'entrée R ou de l'entrée S, d'où le nom d'état "mémoire". Porter simultanément les deux entrées au niveau au niveau 1 n'a pas de sens, car on ne peut vouloir à la fois Q = 0 et Q = 1. Mais, de plus, les sorties ne seraient pluscomplémentaires, puisqu'au niveau zéro toutes les deux, et lors du passage à zéro des entrées, l'état des sorties ne serait plus déterminé.

1.2 Bascule JK
Afin de lever l'ambiguïté précédente on fait appel à un signal d'horloge, appliqué en H. J 0 0 1 1 K 0 1 0 1
Q n+1 Qn

J H K

Q Q

0
1
Qn

Qn+1 donne l'état de la sortie à l'instant tn+1 par rapport à ce qu'il était à l'instant tn, c'est à dire avant le front d'horloge. Les entrées J et K ont le même rôle que les entrées R et S de la précédente bascule mais leur effet en sortie n'a lieu qu'après la réception d'un front d'horloge. Lorsque les deux entrées sont au niveau 1, la sortie Q change d'état à chaque front d'horloge. C'est ainsi que l'on réalise un diviseur de fréquence par deux. Remarque : généralement les circuitscomportent également des entrées asynchrones de mise à zéro et de mise à un, qui permettent de forcer la sortie Q respectivement aux niveaux 0 et 1.

1.3 BASCULE D
1.3.1 Bascule D déclenchée sur front d'horloge

D H

Q Q

D 0 1

Qn 0 1

La sortie recopie l'entrée D lors d'un front d'horloge.

1.3.2 Bascule D à verrouillage Dans ce cas la sortie Q suit l'entrée D seulement si lechangement a lieu lorsque l'horloge est au niveau un, dans le cas contraire, la sortie reste dans son état précédent.
Serrge MONNIIIN Serg e MONN N Se ge MONN N Basculles ettt compttteurrs Bascu les e comp e urs Bascu es e comp eu s

1

2. COMPTEURS 2.1 Compteurs asynchrones
2.1.1 Compteur binaire Un compteur binaire modulo 2 peut être réalisé indifféremment avec une bascule JK dont lesentrées J et K sont maintenues à 1 ou avec une bascule D (déclenchée sur front) dont la sortie complémentaire est reliée à l'entrée D, la fréquence du signal de sortie étant deux fois plus faible que celle du signal d'horloge. n Pour obtenir un compteur modulo 2 , on montera en cascade n bascules, la sortie Q du premier étant reliée à l'entrée H du suivant.

A
1 VH 1

B
1

C
1

D
1

J H KQ Q

J H 1 K

Q Q

J H 1 K

Q Q

J H 1 K

Q Q

Un compteur binaire modulo 16 nécessite donc 4 bascules, la sortie de la dernière bascule repassant ième à zéro dès la 16 impulsion. En supposant que les bascules JK sont sensibles à un front négatif, on obtient les chronogrammes suivants :
1 VH VA VB VC VD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16

17

état initial : les sortiessont à zéro

après la seizième impulsion les sorties sont à nouveau à zéro

Dans un tel compteur, le signal d'horloge de la seconde bascule est le signal de sortie de la première et ainsi de suite. Du fait du temps de propagation du signal à travers chaque bascule, le front négatif de vA est retardé par rapport à celui de vH. Il en est de même pour les signaux en B, C et D. Aucune des basculesne commutant au même instant, le compteur est dit asynchrone. 2.1.2 Compteur modulo n Pour réaliser un compteur modulo n où n n'est pas une puissance de 2 on réalise la même structure que précédemment mais on utilise l'entrée de remise à zéro asynchrone pour forcer le compteur à n repasser à zéro avant la 2 ième impulsion. Si l'on désire, par exemple réaliser un compteur modulo 10, il faut...
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