Transcript Les Compteurs

A. Objectifs de la séquence:
à l'issue de la séquence, il faut être capable de:
•Comprendre le fonctionnement des compteurs
synchrones et asynchrones.
•Construire des compteurs ayant un MODULO inférieur à
2N.
•Reconnaître les symboles IEEE utilisés dans les
compteurs intégrés.
B) Les différents types de codage
Il existe plusieurs codes pour représenter les nombres. Les codes les plus
courants sont :
le code décimal, le code binaire, le code hexadécimal et le code BCD
Dans ces systèmes de numération, un nombre entier peut s'écrire sous la
forme générale:
N=a0.b0+a1.b1+....+....+an.bn
b: représente la base du système.
an: représente un chiffre entier tel que 0≤ an≤b-1
B.1) Généralités sur le compteur
•Un compteur est un circuit logique séquentiel constitué de
bascules. Il a pour but de délivrer à chaque instant sous un code donné,
le nombre d'impulsions reçues.
•La capacité d'un compteur encore appelée MODULO est le nombre
maximum d'états différents que peuvent prendre l'ensemble de ses
sorties.
•On peut également concevoir un compteur/décompteur
encore appelé COMPTEUR REVERSIBLE qui, suivant l'état
d'une entrée spécifique, fonctionne en compteur ou décompteur
•Le compteur possède en général une entrée de remise à zéro.
C) LE COMPTEUR ASYNCHRONE.
•Il est constitué de bascules J-K branchées en cascade.
•Chaque bascule représente une fonction "DIVISION PAR 2 "
•La sortie Q d'une bascule commande l'entrée d'une horloge de la suivante,
etc.... Ainsi les différentes bascules ne sont pas commandées en même temps
mais les unes après les autres (d'où le nom de compteur asynchrone).
remarque:
E
Le
de
B
C
1J
1J
1K
de réponse
1Kmaximum du compteur
C1
C1
propagation de chaque
bascule.
1J
1K
temps
C1
A
R
R
1J
D
est égal à1Kn fois le temps
C1
R
R
n,ce qui revient
Les
n
bascules
réalisent
un
comptage
par
2
à dire que la
RAZ
nième bascule divise par 2n la fréquence du signal d'entrée.
tableau des états
E
A
B
C
D
1
5
10
16=0
H
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16=0
D C B A
D) REALISATION D'UN COMPTEUR DECIMAL
Il compte jusqu'à 9 (1001 en binaire)
Il est composé également de bascules mais on réalise une remise à zéro de
l'ensemble à la dixième impulsion d'horloge
1J
1K
E
A
1J
1K
B
1J
1K
C
1J
1K
C1
C1
C1
C1
R
R
R
R
D
RAZ
E
A
B
C
D
ta b le a u d e s é ta ts
1
5
10
H
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10=0
D
C
B
A
E) REALISATION D'UN DECOMPTEUR
ASYNCHRONE MODULO 24=16
•Après remise à zéro du compteur, la première impulsion à l'entrée met le
contenu du compteur à 15.
•A chaque front descendant de l'entrée, le contenu est diminué de 1.
1
1
A
1J
1K
C1
E
1
1J
1K
C1
R
R
B
1J
1K
C1
R
C
1
1J
1K
C1
D
R
tableau des états
E
A
B
C
D
1
5
10
16=0
H
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16=0
D C B A
F) LE COMPTEUR SYNCHRONE:
Dans le comptage synchrone,les bascules sont commandées simultanément par
l'impulsion d'horloge. Cet avantage réduit considérablement le temps de réponse
du compteur pour chaque impulsion.
1J
E
A
1J
B
F
1J
C
G
1J
C1
C1
C1
1K
C1
1K
1K
1K
D
1J
E
A
1J
B
F
1J
C
G
1J
C1
C1
C1
1K
C1
1K
1K
1K
D
G) NORMALISATION D'UN COMPTEUR:
exemple du circuit 74163:
CLR
LOAD
ENT
ENP
CLK
C T R D IV 16
C T =0
M1
3C T = 15
M2
G3
G4
CLR
LOAD
RCO
ENT
ENP
CLK
C 5/2,3,4+
C T R D IV 16
C T =0
M1
M2
3C T = 15
G3
G4
CLR
LOAD
RCO
ENT
ENP
CLK
C 5/2,3,4+
C T R D IV 16
C T =0
M1
3C T = 15
M2
G3
G4
RCO
C 5/2,3,4+
A
QA
A
QB
B
QB
B
QB
C
QC
C
QC
C
QC
D
QD
D
QD
D
QD
A
B
1,5D
-Fig 1-
1,5D
-Fig 2-
QA
QA
1,5D
-Fig 3-
Ces symboles définissent les fonctions attribuées au circuit d'une part,et à ses entrées/sorties d'autre part.
 CTRDIV16 compteur modulo16.CTRDIV16indique le nombre d'états du cycle de comptage.
 +: Comptage Le symbole -(moins) indique un Décomptage.
 C:commande simultanée (synchrone) des bascules internes du compteur.Le symbole  indique une
commande sur front montant.
 CT=0: Remise à 0 asynchrone.
 M: Sélection du mode de fonctionnement
 G: Notion de dépendance;masquage d'une fonction par un ET logique.
 D: Mémorisation unitaire
 CT=15: Signalement de l'état 15 (retenue anticipée).
EXERCICE: Etude d’un compteur de franges
VC C
VCC
Q1
S
C1
1D
R
Q1
S
Q2
C2
2D
Q2
R
HOR
S1
&
V o ie A
V o ie B
&
S3
1
&
&
VC C
C T R D IV 1 0
C T=0
C TR D IV 10
C T=0
2+
G1
1G2
2+
G1
1G2
1 C T =9
VCC
G3
2C T =0
3D
[1]
A
B
C
D
[2 ]
[4 ]
[8 ]
D iz a in e s
QA
1 C T =9
G3
2C T =0
3D
[1 ]
A
QB
B
QC
C
QD
D
S2
[2 ]
[4]
[8]
U n ité s
QA
QB
QC
QD
S4
Compléter les chronogrammes
F e u i lle
ré p o n s e
n °1
H O R
t
V o ie
A
V o ie
B
t
t
Q 1
t
Q 1
t
Q 2
t
Q 2
t
S 1
t
S 2
t
S 3
t
S 4
t
N
t