Transcript logique sequentielle ( bascules / compteurs / registres )

Fonctions logiques
séquentielles
bascules
compteurs
registres
Fonctions logiques séquentielles
D.L.B.
Sommaire
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BASCULES :
Bascule RS
Exemple de composant
bascule RS : 4043
Repérage des fronts sur un
chronogramme
Entrée active sur front
Bascule D
Exemple de composant
bascule D : 74ALS74
TDV du 74ALS74
Brochage du 74ALS74
Bascule D Verrou (Latch)
Exemples de composants
bascules D 74 373 et 374
Brochage des 74 373 et 374
Bascule JK
Diviseur de fréquence par 2
avec une bascule D
Diviseur de fréquence par 2avec une bascule JK
•
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•
COMPTAGE :
Fonction comptage
Chronogramme d’un compteur
Mise à zéro d’un compteur
Compteur 74..192
Extrait de la TDV du 74..192
Fonction chargement
Fonction décompteur
Compteur binaire 4040
TDV du 4040
Chronogramme d’un compteur
binaire
chronogramme d’un compteur
binaire
Décompteur binaire
chronogramme d’un décompteur
binaire
Compteur à modulo
programmable
Comptage asynchrone
Comptage asynchrone : zoom
Association de compteurs
asynchrones
Comptage synchrone
Association de compteurs
synchrones
Relation fréquence
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
REGISTRE :
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Registre à décalage
Registre à décalage : Exemple 1
Registre à décalage : Exemple 2
Exemples de composants
registre à décalage
Exemple : registre à décalage
74164
Chronogramme exemple registre à décalage
Diviseur de fréquence /
compteur Jonhson
Câblage d’un compteur Jonhson
Chronogramme d’un compteur
Jonhson
Exemple de compteur modulo
10 : 4518
Exemple de compteur binaire à
4 étages : 74..393
Exemple de compteur binaire :
4060
D.L.B.
Bascule RS
R
S
R
Q
S
R
0
0
1
1
S
0
1
0
1
Qn
Qn-1
1
0
X




S 1
0
t
R 1
0
t
Q 1
0
t
 

Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
  

D.L.B.
Exemple de composant bascule RS : 4043
HEF4043
E
R
S
EN
R
S
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
Q
E
S
R
Qn
L
H
H
H
X
L
H
L
X
H
X
L
Z
L
H
Qn-1




D.L.B.
Repérage des fronts sur un chronogramme
Front montant
Front descendant
E 1
0
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
t
D.L.B.
Entrée active sur front
Entrée active sur
front montant
Entrée active sur
front descendant
11
11
11
E 1
0
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
t
D.L.B.
Bascule D
D
C
1D
Q
C1
D
X
0
1
C
Qn
Qn-1
0
1



C 1
0
t
D 1
0
t
Q 1
0
t

 
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
    
D.L.B.
Exemple de composant bascule D : 74ALS74
74als74
S
C1
1D
R
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
TDV du 74ALS74
SD
S
CP
SD
L
Q
C1
D
1D
RD
R
Inputs
RD CP
H
X
Q
D
X
Outputs
Q
Q
H
L
MODE
Asynchronous set
H
L
X
X
L
H
Asynchronous reset
L
L
X
X
H
H
Undetermined*
H
H
h
H
L
Load“1”
H
H
l
L
H
Load“0”
H
H
^
^
$
X
NC
NC
Hold
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
Repère






D.L.B.
Brochage du 74ALS74
74als74
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Bascule D Verrou (Latch)
D
C
1D
Q
C1
D
X
0
1
C
0
1
1
Qn
Qn-1
0
1



C 1
0
t
D 1
0
t
Q 1
0
t
  
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
   
D.L.B.
Exemples de composants bascules D 74 373 et 374
74..373
1
11
3
74..374
1
EN
11
C1
2
1D
3
EN
C1
2
1D
4
5
4
5
7
6
7
6
8
9
8
9
13
12
13
12
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Brochage des 74 373 et 374
74..374
1
74..373
1
EN
11
3
EN
11
C1
C1
2
3
4
5
4
5
7
6
7
6
8
9
8
9
13
12
13
12
14
15
14
15
17
16
17
16
18
19
18
19
1D
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
1D
2
D.L.B.
Bascule JK
J
C
K
J
X
0
0
1
1
1J
Q
C1
1K
K
X
0
1
0
1
C
Qn
Qn-1
Qn-1
0
1
Qn-1





C 1
0
t
J 1
0
t
K 1
0
t
Q 1
0
t


Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables

 
D.L.B.
Diviseur de fréquence par 2
(appelée parfois Bascule T)
T
T
T
Q
Qn
Qn-1
Qn-1


C 1
0
t
Q 1
0
t

Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Montage en diviseur de fréquence par 2
(bascule D avec la sortie /Q reliée à l’entrée D )
0
1
1D
0
1
T
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
C1
Q
1
0
D.L.B.
Montage en diviseur de fréquence par 2
(bascule JK avec J=K=1 )
1
T
1J
C1
1
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
0
1
0
1
Q
1K
D.L.B.
Fin du cours
sur les bascules
ce qui suit est un cours sur le
comptage
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Fonction comptage
CTR DIV 10
R
H
CT=0
+
0
CT 1
2
3
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
Q0
Q1
Q2
Q3
R
0
0
1
H
X
Q
Q
Q+1
010



D.L.B.
CTR
DIV 10
Chronogramme
CT=0
R
H
+
0
CT 1
2
3
Q0
Q1
Q2
Q3
d’un compteur
R
H
Q
0
Q
0
Q+1
1
X
010



H 1
0
t
R 1
0
t
Q10
Q0 1
0
Q1 1
0
Q2 1
0
Q3 1
0
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1 t
1
t
1
t
1
t
0
t


CTR DIV
10
Mise
CT=0
R
H
+
0
CT 1
2
3
à zéro d’un compteur
R
H
Q0
0
Q1
Q2
0
Q3
1
X
Q
Q
Q+1
010



H 1
0
t
R 1 Comptage
0
Q10
Q0 1
0
Q1 1
0
Q2 1
0
Q3 1
0
4
5
6 7
Mise à zéro
0
Comptage
1
2
3
4
5
t
6
7 t
1
0
t
0
0
t
1
0
t
0
0
t
  


      

Compteur 74..192
11
5
C3
CTRDIV10
2+
G1
4
1–
G2
14
15
R
3
3D
1
2
10
6
9
7
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
2CT=0
13
1CT=9
12
D.L.B.
Extrait simplifié de la TDV du 74..192
PL
11
CPu
5
C3
CTRDIV10
MR
H
L
L
L
2+
G1
CPd
4
1–
G2
MR
D0
D
D1
D2
D3
14
15
PL CPu CPd
X
X
X
L
X
X
H
H
H
H
D
X
X
X
X
Q
010
D
Q+1
Q-1




R
3
3D
1
2
10
6
9
7
2CT=0
13
1CT=9
12
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
Q0
Q1
Q2
Q
Q3
D.L.B.
CPU 1
0
CPD 1
0
MR 1
0
PL 1
0
PL
11
CPU
5
C3
CTRDIV10
2+
G1
CPD
4
1–
G2
14
MR
D0
D
D1
D2
D3
15
R
3
3D
1
2
10
6
9
7
2CT=0
13
1CT=0
12
Q0
Q1
Q2
Q3
Fonction chargement
Comptage
Chargement
t
t
t
t
D (10)
D0 1
0
D1 1
0
D2 1
0
D3 1
0
Q
Q (10) 8
Q0 1
0
Q1 1
0
Q2 1
0
Q3 1
0
Comptage
9
0
1

2
3
4
5
2
t
0
t
1
t
0
t
0
t
2
3
4
5
6
7 t
0
t
1
t
0
t
0
t

D.L.B.
Fonction décompteur
CPU 1
0
CPD 1
0
MR 1
0
PL 1
0
PL
11
CPU
5
C3
CTRDIV10
2+
G1
CPD
4
1–
G2
14
MR
D0
D
D1
D2
D3
15
R
3
3D
1
2
10
6
9
7
2CT=0
13
1CT=0
12
Q0
Q1
Q2
Q3
Décomptage
Chargement
Décomptage
t
t
t
t
D (10)
D0 1
0
D1 1
0
D2 1
0
D3 1
0
Q
Q (10) 3
Q0 1
0
Q1 1
0
Q2 1
0
Q3 1
0
2
1
0

9
8
7
6
3
t
1
t
1
t
0
t
0
t
3
2
1
0
9
8 t
1
t
1
t
0
t
0
t

D.L.B.
Compteur binaire 4040
CTR12
10
0
+
9
7
11
6
CT=0
5
3
2
CT
4
13
12
14
15
11
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
1
D.L.B.
TDV du 4040
CTR12
CP
10
0
+
9
7
MR
11
6
CT=0
5
3
2
CT
4
13
12
14
15
11
1
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q 10
Q 11
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
Repère



D.L.B.
MR 1
Chronogramme
d’un compteur
binaire
0
Comptage
CTR12
CP
MR
10
11
0
+
9
7
6
CT=0
5
3
2
CT
4
13
12
14
15
11
1
CP 1
0
Q0 1
0
Q0
Q1 1
Q1
0
Q2
Q2 1
Q3
0
Q4
Q3 1
Q5
0
Q6
Q4 1
Q7
0
Q8
Q5 1
0
Q9
Q 10 Q6 1
0
Q 11
Q7 1
0
Q8 1
0
Q9 1
0
Q10 1
0

Q11 1

0
Q (10)
t
t
0 1 2
3 4 5
6 7 8
0
t
0
t
1
t
1
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
9 10 11 12 13 14 15 16 17 t
1
ConstructionMRdu
0 chronogramme d’un compteur binaire
CTR12
CP
MR
10
11
0
+
9
7
6
CT=0
5
3
2
CT
4
13
12
14
15
11
1
CP 1
0
Q0 1
0
Q0
Q1 1
Q1
0
Q2
Q2 1
Q3
0
Q4
Q3 1
Q5
0
Q6
Q4 1
Q7
0
Q8
Q5 1
0
Q9
Q 10 Q6 1
0
Q 11
Q7 1
0
Q8 1
0
Q9 1
0
Q10 1
0

Q11 1

0
Q (10)
t
t
0 1 2
3 4 5
6 7 8
0
t
0
t
1
t
1
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
0
t
9 10 11 12 13 14 15 16 17 t
Décompteur binaire
11
5
C3
CTR4
2+
G1
4
1–
PL 1
0
t
MR 1
0
t
CPU 1
0
t
CPD 1
0
t
G2
14
15
R
3
3D
1
2
10
6
9
7
2CT=0
13
1CT=15
12
Q0 1
0
1
t
Q1 1
0
1
t
Q2 1
0
0
t
Q3 1
0
0
t
Q (10)
15 14 13 12 11 10 9
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
8
7
6
5
4
3
2
1
0 15 14 t
D.L.B.
Construction du chronogramme d’un décompteur binaire
11
5
C3
CTR4
2+
G1
4
1–
PL 1
0
t
MR 1
0
t
CPU 1
0
t
CPD 1
0
t
G2
14
15
R
3
3D
1
2
10
6
9
7
2CT=0
13
1CT=15
12
Q0 1
0
1
t
Q1 1
0
1
t
Q2 1
0
0
t
Q3 1
0
0
t
Q (10)
15 14 13 12 11 10 9
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
8
7
6
5
4
3
2
1
0 15 14 t
D.L.B.
Compteur à modulo programmable
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Comptage asynchrone
CTR12
CP
MR
=0
10
11
0
+
9
7
6
CT=0
5
3
2
CT
4
13
12
14
15
11
1
CP 1
0
t
1
0
t
1
0
t
1
0
t
1
0
t
Q4 1
0
t
Q0
Q 1 Q0
Q2
Q3
Q 4 Q1
Q5
Q6
Q2
Q7
Q8
Q 9 Q3
Q 10
Q 11
Zoom
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Comptage asynchrone : zoom
20ns
CTR12
CP
MR
=0
10
11
0
+
9
7
6
CT=0
5
3
2
CT
4
13
12
14
15
11
1
CP 1
0
t
1
0
t
1
0
t
1
0
t
1
0
t
Q4 1
0
t
Q0
Q 1 Q0
Q2
Q3
Q 4 Q1
Q5
Q6
Q2
Q7
Q8
Q 9 Q3
Q 10
Q 11
NQD
15
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
14
12
8
0
16
D.L.B.
t
Association de compteurs asynchrones
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Comptage synchrone
20ns
CP 1
0
t
Q0 1
0
t
Q1 1
0
t
Q2 1
0
t
Q3 1
0
t
Q4 1
0
t
NQD
15
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
16
t
D.L.B.
Association de compteurs synchrones
RAZ
/LOAD
H
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Relation fréquence
TH
Exemple de chronogramme de compteur binaire
H 1
0
t
Q0 1
0
T0
t
Q1 1
0
T1
t
Q2 1
0
T2
t
Q3 1
0
T3
t
Q4 1
0
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
t
D.L.B.
Registre à décalage
Entrée parallèle optionnelle
Sortie série
Entrée série
D7 D 6 D5 D4 D 3 D2 D1 D0
Commande
décalage 
Sortie parallèle optionnelle
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Registre à décalage : Exemple 1
0
1
0 0
1
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1
0 0
1
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1 0
1
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
0
1
T
D.L.B.
Registre à décalage : Exemple 2
1
0
1 0
0
1 1
0 1
0 0
1 0
1 1
0 1
0
1 0
0
1 1
0 1
0 0
1 0
1 1
0 1
0
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
1
0
T
D.L.B.
Exemples de composants registre à décalage
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Exemple : registre à décalage 74164
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Chronogramme exemple - registre à décalage
H 1
0
t
D 1
0
t
R 1
0
t
Q0 1
0
t
Q1 1
0
t
Q2 1
0
t
Q3 1
0
t
Q4 1
0
t
Q5 1
0
t
Q6 1
0
t
Q7 1
0
t
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.
Diviseur de fréquence / compteur Jonhson
15
1
10
4018
CTR DIVn
CT=0
D
C1
14
2
1D
5
3
4
7
6
9
11
12
13
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
D.L.B.
Câblage d’un compteur Jonhson
4018
CTR DIVn
15
1
10
CT=0
D
C1
14
5
Q1
3
4
Q2
7
6
Q3
9
11
Q4
12
13
Q5
2
1D
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
&
&
&
&
D.L.B.
Chronogramme d’un compteur Jonhson
LOAD
1
0
t
H
1
0
1
0
1
0
1
0
t
1
0
1
0
t
4018
CTR DIVn
15
1
LOAD
H
10
CT=0
Q1
D
Q2
C1
14
Q3
5
Q1
3
4
7
6
Q2 Q4
Q3
9
11
Q4 Q5
12
13
Q5
2
1D
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
t
t
t
t
D.L.B.
Exemple de compteur modulo 10 : 4518
4518
CTR DIV10
1
2
7
1
CT=0
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
+
CT
0
1
2
3
3
4
5
6
D.L.B.
Exemple de compteur binaire à 4 étages : 74..393
74..393
CTR4
2
CT=0
CT
1
+
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
0
1
2
3
3
4
5
6
D.L.B.
Exemple de compteur binaire : 4060
Représentation de principe du constructeur
Fonctions logiques séquentielles à éléments bistables
D.L.B.