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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 2 N . Reconnaître les symboles IEEE utilisés dans les compteurs intégrés.

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

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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.

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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

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B.1) Généralités sur le compteurB.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.

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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).

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1J

C11K

R

1J

C11K

R

1J

C11K

R

1J

C11K

R

E

RAZ

A B C D

1 5 10 16=0E

A

B

C

D

tableau des états

0123456789101112131415

16=0

H D C B A

remarque:

Le temps de réponse maximum du compteur est égal à n fois le temps de propagation de chaque bascule.

Les n bascules réalisent un comptage par 2n,ce qui revient à dire que la nième bascule divise par 2n la fréquence du signal d'entrée.

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1 5 10E

A

B

C

D

1J

C11K

R

1J

C11K

R

1J

C11K

R

1J

C11K

R

E

RAZ

A B C D

tableau des états

0123456789

10=0

H D C B A

D) REALISATION D'UN COMPTEUR DECIMALIl 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

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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.

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1 5 10 16=0E

A

B

C

D

tableau des états

0123456789101112131415

16=0

H D C B A

1 J

C 11 K

R

1 J

C 11 K

R

1 J

C 11 K

R

1 J

C 11 K

R

E

A B C D1 1 1 1

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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.

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E

A B F C G D1J

C11K

1J

C11K

1J

C1

1K

1J

C11K

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E

A B F C G D1J

C11K

1J

C11K

1J

C1

1K

1J

C11K

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G) NORMALISATION D'UN COMPTEUR:

exemple du circuit 74163: CTRDIV16CT=0M1M2G3G4

3CT=15

C5/2,3,4+

1,5D

CLRLOAD

ENTENP

CLK

A

B

C

D

QA

QB

QC

QD

RCO

CTRDIV16CT=0M1M2G3G4

3CT=15

C5/2,3,4+

1,5D

CLRLOAD

ENT

ENP

CLK

A

B

C

D

QA

QB

QC

QD

RCO

CTRDIV16CT=0M1M2G3G4

3CT=15

C5/2,3,4+

1,5D

CLR

LOAD

ENTENP

CLK

A

B

C

D

QA

QB

QC

QD

RCO

-Fig 1- -Fig 2- -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).

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H O R

V o ie A

C 2

R2 D

S

V o ie B

Q 2

Q 2

Q 1

Q 1

U nitésD izaines

S 1

S 2

S 3

S 4

VC C

C 1

R1 D

S

&

&

C T= 0

A

B

C

D

Q A

Q B

Q C

Q D

C TR D IV 1 0

1 C T = 9

2 C T = 0

3 D [1 ][2 ]

[4 ][8 ]

2 +G 11 -

G 2

G 3

C T = 0

A

B

C

D

Q A

Q B

Q C

Q D

C T R D IV 1 0

1 C T = 9

2 C T = 0

3 D [1 ][2 ]

[4 ][8 ]

2 +G 11 -

G 2

G 3

1

&

&

VCC

VCCVC C

EXERCICE: Etude d’un compteur de franges

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HOR

Voie A

Voie B

S1

S2

S3

S4

N

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

t

Q 1

Q 1

Q2

Q 2

F eu ille ré ponse n°1

Compléter les chronogrammes

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