Plana
Ch1 - La Fonction Mmoire
Ch2 - Les Bascules
Ch3 - Machines Asynchrones
Ch4 - Machines Synchrones
Logique SquentielleCopyright F. Muller 2005
Ch2 - 1 -
Les Bascules
IntroductionBascules sur niveauxBascules sur frontsUtilisations des basculesSynthse
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Ch2 - 2 -
De la mmoire la basculeProblmatiqueProblmatique
MmoirePermet de stocker une informationPermet de stocker une information
On voudrait aussiCompter (des impulsions)Compter (des impulsions)Dcaler dun ou plusieurs pasRecopier au rythme dune horlogep y gTransmettre en srie sur un fil des informations parallles
Ncessit dune horloge
Horloge T Horloge T
Exemple avec une mmoire DT
Informationreue
D
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Ch2 - 3 -
Q 0 ou 1 ?
De la mmoire la basculeSolutionsSolutions
Ouvrir lentre juste les temps ncessairesRduire la dure pendant laquelle on a T=1 la valeur minimale, voire la dure dun frontFaire un circuit sensible aux fronts montants ouFaire un circuit sensible aux fronts montants ou descendantsDonner au circuit une structure dite matre-esclave
M1 M2
entre sortie
Commandede lenregistrement (T=1)
Commande de laffichage (T=0)T
Dans ces 3 cas, on parle de Bascules
de l enregistrement (T=1)
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Ch2 - 4 -
Solution 1La structure matre-esclave (1/4)La structure matre esclave (1/4)
Cette structure a t cre pour dcaler des informations permettant de raliser la multiplication et la divisionpermettant de raliser la multiplication et la division
0 0 1 0 1 0 0 0 40
0 1 0 1 0 0 0 0 80 = 40 * 21Dcalage de 1 vers la gauche 0 1 0 1 0 0 0 0 80 = 40 * 21
Dcalage de 1 vers la droite 0 0 0 1 0 1 0 0 20 = 40 / 21
Principe du registre dcalage
Bascule Bascule BasculeSk Sk-1 S0Bascule
kBascule
k-1Bascule
0
horloge
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Ch2 - 5 -
Solution 1La structure matre-esclave (2/4)La structure matre esclave (2/4)
Fonctionnement monophaseFonctionnement dfectueuxFonctionnement dfectueuxPassage en rafale => rsultat alatoire
BasculeRST
k
BasculeRSTk-1
BasculeRST
0
dcalage
T
SolutionRetard avec 2 horlogesRetard avec 2 horlogesBascules dclenchement sur front
retard
BasculeRST
k
BasculeRSTk-1
BasculeRST
0
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T
Solution 1La structure matre-esclave (3/4)La structure matre esclave (3/4)
Fonctionnement biphase2 mmoires : mmoire M (matre) et mmoire E (esclave)2 mmoires : mmoire M (matre) et mmoire E (esclave)2 horloges : H1 et H2Principe : les 2 mmoires fonctionnent alternativement Principe : les 2 mmoires fonctionnent alternativement laide de H1 et H2
M Metc
H1 H2 H1 H2 H1
H1
E E E H2
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Ch2 - 7 -
Solution 1La structure matre-esclave (4/4)La structure matre esclave (4/4)
Fonctionnement biphase (suite)enregistrement affichage
MatreM
1 3Esclave
Eentres sorties
enregistrement affichage
M2 4
E
HH
H(H1) (H2)
Mmoire MMmoire E
acquisition
acquisition
acquisitionverrouillage
verrouillageverrouillage
H1
H2
Mmoire E acquisition verrouillageverrouillage
H
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H
Solution 2Dclenchement sur front dhorloge (1/2)Dclenchement sur front d horloge (1/2)
Sans front dhorloge Cas de la mmoire RST et DTCas de la mmoire RST et DT
Ouvertes aux parasites lorsque T=1Variation de la sorties en fonctions des entres lorsque T=1
Cas de la structure Matre EsclaveCas de la structure Matre-EsclavePlus la dure de T=1 est grande, plus le risque de recevoir des parasites est grand
SolutionSolutionacquisition sur fronts dhorloge montants ou descendant
F t d d t
Horloge T
Fronts montants
Horloge T
Fronts descendants
enregistrement
entre
enregistrement
entre
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sortie sortie
Solution 2Dclenchement sur front dhorloge (2/2)Dclenchement sur front d horloge (2/2)
Structure dun bascule autoblocage
Ci it
mmoireS
S
RQ
entresCi it
mmoireD
D Q
Circuitsdauto-blocage T
R
R
Q
Circuitsdauto-blocage T Q
T T
T
Prlvement de linformation dentre
Blocage des entres(autoblocage)
Suppression de lautoblocage+ blocage mmoire par T=0
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Ch2 - 10 -
Solution 3Combinaison matre-esclave & frontCombinaison matre esclave & front
Bascule data lock out Linformation est prise en compte linstant du front montant de lhorlogeLa sortie ne restitue linformation que lorsque lhorlogeLa sortie ne restitue l information que lorsque l horloge revient au niveau 0
Horloge T
EntreEntre
enregistrement
affichage
Sortie
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Sortie
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Les bascules Matre/Esclave RST & DT (1/4)Les bascules Matre/Esclave RST & DT (1/4)Matre Esclave
SD Q
Bascule RST M/E
S1
T1
R1
Q1
Q1
S2
T2
R2
Q2
Q2R
Q
Q1 2
TBascule D M/E
S1
R1
T1
S2 = Q1
R2 = Q1
enregistrement enregistrement
R2 Q1
T2
Q2Q =
affichage
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Q2Q =
Les bascules Matre/Esclave RST & DT (2/4)Les bascules Matre/Esclave RST & DT (2/4)RsumRsum
modeEntres Sorties
tatRA1 RAZ T S R Q(t+) Q(t+)
Asynchro
0 1 X X X 1 0 Forage 1
1 0 X X X 0 1 Forage 0ST
RA1
Q one
0 0 X X X 1 1 Interdit
1 1 0 0 Q(t) Q(t) Mmoire
M/ERT
Q
Synchro
1 1 1 0 1 0 Mise 1
1 1 0 1 0 1 Mise 0
RAZ
one
1 1 1 1 1 1 Interdit
1 1 0 X X Q(t) Q(t) mmoire
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Ch2 - 14 -
Les bascules Matre/Esclave Compteur (3/4)Les bascules Matre/Esclave Compteur (3/4)Bascule M/E RST affiche linformation aprs chaque front descendant de Tdescendant de TT S R Q(t) Q(t+)
1 0 0 Q Q 0 )()( .... tt QRSQRS +=
1 0 1 0 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 0 0 1 1
1.car .. )()( += SRQSQR tt
Pour une fonction de comptage =11 1 0 0 1 1
1 1 0 1 1 0 )()( et tt QRQS ==Pour une fonction de comptage, =1
T
S
T
S
R S
RT
Q
QM/E
R
Q
Q
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Q
Les bascules Matre/Esclave (4/4)es bascu es a e/ sc a e ( / )Avantages
A toutes les proprits des mmoiresRalise la fonction de comptageP d t ti l i f tiPrend en compte en sortie quune seule information par impulsion
InconvnientsInconvnientsInterdit la combinaison S = R =1 (rsolu avec la bascule D)Lorsque T=1 la bascule a ses entres ouvertes et peut treLorsque T=1, la bascule a ses entres ouvertes et peut tre perturbe par des parasites
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La structure JK (1/3)PrincipePrincipe
La bascule RST en diviseur par 2 na plus dentreAjout de quelques portes => structure JK
J J k i ifi t V l tJ pour Jack signifiant ValetK pour King signifiant Roi
Utilis pour la fonction de dcalage (synchrone)
H Qp-1 Qp
Niveau 1 ou ou 1 0
Ni 1 0 1
La bascule Np doit changer dtat (tat de commutation)Niveau 1 ou ou 0 1
Niveau 1 ou ou 1 1
Niveau 1 ou ou 0 0
de commutation)
La bascule Np na pas changer dtat (tat mmoire)Niveau 1 ou ou 0 0 mmoire)
11 .. += ppppp QQQQ JQp
JQp-1Np-1 Np
ppppp
)).(( 11 ++= ppppp QQQQ K QpK
Qp-1
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Ch2 - 17 -
p dpend de Qp. Les connexions sont faites lintrieur du circuit : BASCULE JK
La structure JK (2/3)La fonction de commutationLa fonction de commutation
La fonction de commutation autorise les fronts ou niveaux de lhorlogeniveaux de l horloge
B dsigne une bascule sensible des niveaux ou frontsz = H. est la fonction de commande de la basculez H. est la fonction de commande de la bascule est la fonction de commutation
QJQK .. += )).(( QJQK ++=ouQQ )) (( QQou
BH
Jz
Q
BH
Jz
Q
BH
KQ
BH
KQ
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La structure JK (3/3)Fonction de comptageFonction de comptage
J = 1 et K = 0 implique = /Q : la bascule ne change dt t i Q 0 H li Q 1dtat que si Q = 0, H ralise Q = 1
J = 0 et K = 1 implique = Q : la bascule ne change dtat que si Q = 1, H ralise Q = 0
J = K = 0 implique = 0 : la bascule est fige
J = K = 1 implique = 1 : on obtient la fonction deJ K 1 implique 1 : on obtient la fonction de comptage (bascule T)
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Ch2 - 19 -
La structure JK Matre/EsclavePrincipePrincipe
Combinaison de la structure M/E et la structure
