Pour résoudre le problème de retard de propagation des compteurs asynchrones, on utilise les compteurs synchrones. Dans les compteurs synchrones toutes les bascules sont déclenchées par l'horloge au même moment. Avant chaque impulsion d'horloge les entrées J et K des bascules JK (ou l'entrée D de la bascule D) doivent se trouver dans le niveau approprié pour assurer le passage de chaque bascule dans le bon état. Exemple: Pour un compteur modulo 4 pour quitter de 1 à 2 les entrées des bascules J A K A et J B K B doivent se trouver au bon niveau logique pour que la sortie de la bascule A passe de 1 à 0 et la sortie de la bascule B passe de 0 à 1. Table de transition ou table d'excitation des bascules JK
Tables de vérité inversée de la bascule JK
Q n Q n+1 J K 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0
Table de transition d'une bascule JK
Q n Q n+1 J K 0 0 0 X 0 1 1 X 1 0 X 1 1 1 X 0
Compteur synchrone modulo 4 à bascules JK
Pour réaliser ce compteur il faut 2 bascules JK. Table de transition du compteur
Etats Q B Q A J B K B J A K A 0 0 0 0 X 1 X 1 0 1 1 X x 1 2 1 0 X 0 1 X 3 1 1 X 1 X 1 0 0 0 0 X 1 X
On remplit les états de JK d'une ligne en considérant la sortie de cette ligne comme Q n et les sorties de la ligne suivante comme Q n+1
Exemple:
A l'état 0 (1 ère ligne).
- Compteur modulo 4 ans
- Compteur modulo 4.1
Compteur Modulo 4 Ans
Les compteurs:
Compteurs asynchrones:
Pour construire un compteur, nous pouvons remarquer qu'une bascule T dont
l'entrée est à 1 fonctionne en diviseur de fréquence. Il en est de même que
lorsque la sortie complémentée d'une bascule D est rebouclée sur l'entrée D ou
que les entrées d'une bascule JK sont égales à 1. 6
Symbole bascule JK
symbole bascule D
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 repasser à zéro avant la 2 nième
impulsion. Si l'on désire, par exemple réaliser un compteur modulo 10, il faut
utiliser quatre bascules (3 ne permettent de compter que jusqu'à 8) et les
remettre toutes à zéro lorsque le nombre 10, soit 1010 en binaire, est affiché en
sortie. En supposant que la remise à zéro est active au niveau bas, on effectuera
une remise à zéro en appliquant les sorties D et B aux entrées d'une porte NON
ET dont la sortie est reliée aux entrées de remise à zéro des bascules.
Compteur Modulo 4.1
LA FONCTION COMPTAGE/DECOMPTAGE
1- Définition
Le compteur est une microstructure (logique binaire) séquentielle qui permet de dénombrer, dans la limite des bascules qui la constitue (capacité du compteur), les impulsions appliquées en entrée. 2- Types de compteurs
Un compteur peut être:
+ BINAIRE: un compteur binaire à n bascules possède 2n états distincts. Le comptage est employé lorsqu'on désire utiliser au maximum les combinaisons offertes. + DECIMAL: un compteur décimal possède 10 états distincts. Il s'agit d'un compteur binaire à 4 bascules dont 6 états sont inutilisés. + MODULO N: un compteur modulo N permet de compter jusqu'à des valeurs différentes de la puissance de 2 ou de 10. 3- Exemples d'utilisations de compteurs en électronique
+ Compter des événements: par exemple, compter le nombre de flacons de parfums passant sur une chaîne d'embouteillage. Un capteur enverra une impulsion lors de chaque passage de pièce. + Diviser la fréquence d'un signal logique: la division de fréquence s'apparente au comptage: il s'agit d'obtenir une impulsion en sortie pour n impulsions d'entrée.
Celles-ci évoluent en
fonction des informations présentent sur leurs entrées J, K au moment ou apparait l'impulsion. Il faut donc repositionner J et K à l'instant t pour obtenir le basculement désiré à l'instant t+1. U5
DCD_HEX
U4
AND2
U1
SET
~Q
11
RESET
JK_FF
CLK
25 Hz
U3
U2
Compteur synchrone modulo 10:
U9
U7A
74LS21N
U5A
12
74LS09N
V3
U6A
74LS11N
Compteur synchrone modulo 16:
U6
U7
AND3
13
4-fonction du décomptage:
Principe:
Un décompteur possède les mêmes caractéristiques qu'un compteur à ceci près
qu'à chaque nouvel événement le code binaire de sortie est décrémenté de 1.