BASCULE JK MAÎTRE ESCLAVE

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BASCULE JK MATRE ESCLAVE

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Diffrents types de bascules JK Page de Bienvenue Statique Site en Franais Site en Anglais 3. 1. - REPRSENTATION SYMBOLIQUE

Paramtres dynamiques d'une bascule synchrone3. - BASCULE JK MATRE ESCLAVE

Bas de page

La bascule JK MATRE ESCLAVE est une autre bascule de type MATRE ESCLAVE. Comme le montre la figure 29, la bascule JK possde deux entres notes J et K alors que la bascule D MATRE ESCLAVE n'en possde qu'une seule. lectronique Fondamentale Technologie Fondamentale Testez vos Connaissances lectronique Thorique Digitale lectronique Pratique Digitale Lexique lectronique Numrique Data book TTL Data book CMOS Dpannage TVC Mathmatique lectronique Fondamentale Technologie Fondamentale lectronique Thorique Digitale lectronique Pratique Digitale Thorique des Micro-ordinateurs Mathmatiques Thorique des Micro-ordinateurs Testez vos Connaissances Pratique des Micro-ordinateurs Glossaires sur les Ordinateurs

On retrouve l'entre d'horloge CLOCK, les entres de remise 0 et de remise 1 CLEAR et PRESET et les sorties complmentaires Q et MATRE ESCLAVE. 3. 2. - STRUCTURE ET PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

de la bascule D

La bascule JK MATRE ESCLAVE est labore partir d'une bascule D MATRE ESCLAVE. Il suffit d'ajouter un rseau combinatoire sur l'entre D (voir figure 30) pour obtenir la bascule JK.

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En fonction de l'tat des entres J et K, la sortie S du rseau combinatoire relie l'entre D de la bascule D MATRE ESCLAVE prsente l'un des quatre tats indiqus la figure 31-a. On est conduit la table de vrit de la figure 31-b qui donne l'tat logique de S en fonction des combinaisons possibles des tats logiques des entres J, K et Q.

Dressons le tableau de Karnaugh (figure 32) pour trouver l'quation la plus simple de S.

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En utilisant des portes NAND, le circuit combinatoire suivant (figure 33) peut fournir le signal S :

3. 3. - EXAMEN DES QUATRE MODES DE FONCTIONNEMENT D'APRS LA TABLE DE VRIT DE LA FIGURE 31-a

1. Si J = 0 et K = 0, alors S = D = Q. Cela signifie que l'tat logique prsent en D est le mme que celui de la sortie Q. Il ne peut donc y avoir de basculement au moment du front actif de l'horloge et reste inchang. l'tat des sorties Q et 2. Si J = 0 et K = 1, alors S = D = 0. L'tat logique que mmorise la bascule JK lors du front actif de l'horloge est l'tat logique 0. C'est la remise 0 de la bascule qui s'effectue donc de faon synchrone par opposition l'entre CLEAR qui elle, est prioritaire et asynchrone.http://daniel.robert9.pagesperso-orange.fr/Digit/Digit_5TS.html (4 sur 15)11/01/2012 23:01:54

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3. Si J = 1 et K = 0, alors S = D = 1. L'tat logique que mmorise la bascule JK lors du front actif de l'horloge est l'tat logique 1. C'est la remise 1 de la bascule qui est galement synchrone. 4. Si J = 1 et K = 1, alors S = D = . L'tat logique qui est mmoris la sortie Q lors du front actif de l'horloge est celui de la sortie .

Donc chaque front actif de l'horloge, la sortie Q bascule pour prendre l'tat de le diviseur de frquence par 2, les sorties Q et

et vice-versa. Ce mode de fonctionnement dj vu avec la bascule D MATRE ESCLAVE est le mode TOGGLE. C'est

sont une frquence 2 fois plus petite que la frquence du signal d'horloge.

3. 4. - TABLE DE VRIT ET CHRONOGRAMME Le fonctionnement complet de la bascule JK MATRE ESCLAVE est rsum par la table de vrit de la figure 34. Les trois premires lignes de cette table indiquent que les entres CLEAR et PRESET sont prioritaires et actives sur un niveau bas. Les quatre lignes suivantes correspondent aux quatre modes de fonctionnement examins prcdemment.

Pour illustrer cette table de vrit, examinons le chronogramme de la figure 35.

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On remarque sur cette figure que chaque front montant de l'entre CLOCK est affect d'une flche dirige vers le haut. Cela indique que la bascule JK examine commute sur le front montant. On suppose que les entres CLEAR et PRESET sont inactives car on leur applique en permanence l'tat logique 1. Juste avant le premier front actif de l'horloge, les entres J et K sont 0. Donc lors de ce front, la bascule ne commute pas et la sortie Q reste dans l'tat o elle se trouve, c'est--dire ici l'tat 0. Avant l'application du second front montant de l'horloge, l'entre J passe l'tat 1. La sortie Q passe donc l'tat 1. Au troisime front actif de l'horloge, J = 1 et K = 0. La bascule qui tait l'tat 1 reste dans cet tat. Au quatrime front actif de l'horloge, J = 0 et K = 1. La bascule commute pour passer l'tat 0. Au cinquime front actif de l'horloge, J = 1 et K = 1. La bascule commute donc pour passer l'tat complmentaire de l'tat prcdent, soit l'tat 1. C'est le mode TOGGLE. Au sixime front actif de l'horloge, J = 1 et K = 1. La bascule commute de nouveau pour passer l'tat 0 (TOGGLE). Au septime front actif de l'horloge, J = 0 et K = 1. La bascule qui tait l'tat 0 reste dans cet tat. Au huitime front actif de l'horloge, J = 0 et K = 1. La bascule reste l'tat 0. Au neuvime front actif de l'horloge, J = 1 et K = 0. La bascule passe donc l'tat 1. Au dixime front actif de l'horloge, J = 0 et K = 0. La bascule ne change pas d'tat et reste donc l'tat 1. C'est la position mmoire. 3. 5. - DIFFRENTS TYPES DE BASCULES JKhttp://daniel.robert9.pagesperso-orange.fr/Digit/Digit_5TS.html (6 sur 15)11/01/2012 23:01:54

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Contrairement la bascule JK dcrite prcdemment, une majorit de bascules JK sont sensibles aux fronts descendants (

) du signal d'horloge et non pas aux fronts montants (

).

On trouve aussi des bascules JK MATRE ESCLAVE dont le transfert de la donne s'effectue en deux temps. Sur le front montant de l'horloge, on mmorise la donne dans le MATRE, puis celle-ci est transfre la sortie de l'ESCLAVE sur le front descendant. Dans les tables de vrit de ces bascules, ce mode de fonctionnement est signal dans la colonne affect l'entre CLOCK par le symbole . Comme dans le cas de la bascule D, les entres PRESET et CLEAR peuvent tre actives l'tat 0 ou l'tat 1 selon la constitution interne de la bascule. Il existe galement des bascules JK entres multiples. La figure 36 en reprsente une qui possde six entres notes J1, J2, J3, K1, K2, K3. Le fonctionnement d'une telle bascule est analogue celui d'une bascule JK classique. Il suffit de remplacer J et K par : J = J1 . J2 . J3 K = K1 . K2 . K3

Ce type de bascule servait raliser des compteurs. Depuis que ceux-ci sont disponibles sous forme de circuits intgrs, les bascules JK entres multiples ne sont plus employes. 4. - PARAMTRES DYNAMIQUES D'UNE BASCULE SYNCHRONE Le constructeur dfinit un certain nombre de paramtres dynamiques que l'on doit respecter pour obtenir un fonctionnement correct du circuit utilis.http://daniel.robert9.pagesperso-orange.fr/Digit/Digit_5TS.html (7 sur 15)11/01/2012 23:01:54

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4. 1. - TEMPS DE PRPOSITIONNEMENT (SET UP TIME EN ANGLAIS) D'UNE DONNE SUR UNE ENTRE DPENDANTE DE L'HORLOGE Le temps de prpositionnement est le temps minimal pendant lequel la donne prsente sur l'entre doit rester stable avant le front actif du signal d'horloge pour que celle-ci soit reconnue. Si ce temps n'est pas respect, la donne ne sera pas prise en compte par le circuit. La figure 37 illustre le temps de prpositionnement (tset up) lorsque la donne mmoriser est au niveau L.

V ref correspond la tension de basculement des portes du circuit : V ref = 1,5 V en technologie TTL standard. V ref = 1,3 V en technologie TTL - LS. V ref = VDD / 2 en technologie C.MOS, VDD tant la tension d'alimentation du circuit. La figure 38 illustre le temps de prpositionnement lorsque la donne mmoriser est au niveau H.

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Les deux chronogrammes des figures 37 et 38 sont souvent runis en un seul dans les catalogues de constructeurs, comme le montre la figure 39. Les priodes hachures indiquent que la donne peut varier d'un niveau l'autre sans qu'il y ait d'influence sur le comportement du circuit.

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4. 2. - TEMPS DE MAINTIEN (HOLD TIME EN ANGLAIS) D'UNE DONNE SUR UNE ENTRE DPENDANTE DE L'HORLOGE Le temps de maintien est le temps minimal pendant lequel la donne prsente sur l'entre doit rester stable aprs le front actif de l'horloge pour que cette donne soit reconnue. La figure 40 illustre le temps de maintien (thold) lorsque la donne mmoriser est au niveau L.

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La figure 41 illustre le temps de maintien lorsque la donne mmoriser est au niveau H.

Les deux chronogrammes des figures 40 et 41 peuvent, de la mme faon que prcdemment, tre runis en un seul, comme le montre la figure 42.http://daniel.robert9.pagesperso-orange.fr/Digit/Digit_5TS.html (11 sur 15)11/01/2012 23:01:54

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Dans les catalogues de constructeurs, les deux chronogrammes qui reprsentent les temps de prpositionnement et de maintien sont regroups en un seul, comme le montre la figure 43.

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4. 3. - TEMPS DE PROPAGATION D'UNE ENTRE A UNE SORTIE 4. 3. 1. - TEMPS DE PROPAGATION "tpLH" Le temps de propagation tpLH est le temps qui s'coule entre l'instant o l'entre de commande devient active et l'instant o la sortie passe du niveau L au niveau H. L'entre de commande peut tre l'entre d'horloge, l'entre CLEAR ou l'entre PRESET. Ce temps not tpLH est spcifi pour une entre donne (CLOCK, CLEAR ou PRESET) et une sortie ). donne (Q ou En pratique, ce temps correspond au retard apport par les portes internes du circuit. La figure 44 illustre le temps tpLH.

4. 3. 2. - TEMPS DE PROPAGATION tpHL Le temps de propagation tpHL est le temps qui s'coule entre l'instant o l'entre de commande devient active et l'instant o la sortie passe du niveau H au niveau L. La figure 45 illustre ce temps tpHL.

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4. 4. - FRQUENCE MAXIMALE DE L'HORLOGE Cette frquence limite de fonctionnement fmax est due au retard apport par les portes du circuit. Elle correspond une priode minimale 1 / fmax du signal d'horloge comme l'indique la figure 46.

Aprs avoir examin les principes de fonctionnement et les caractristiques des bascules D et JK, faisons un bref tour d'horizon des circuits intgrs disponibles sur le march.http://daniel.robert9.pagesperso-orange.fr/Digit/Digit_5TS.html (14 sur 15)11/01/2012 23:01:54

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