Decouverte Des Bascules Sous Proteus

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Section : S

Option : Sciences de lingnieur

Discipline : Gnie lectrique

Dcouverte des bascules avec ProteusDomaine dapplication : Les systmes logiques Type de document : Travaux Pratiques Classe : Premire Date :

Mise en situation et objectifs du TP Lobjectif de ce TP est de dcouvrir les composants principaux de la logique squentielle : les bascules. Aprs une dcouverte par lexprience des bascules en utilisant les possibilits interactives du logiciel de simulation lectronique Proteus, vous devrez appliquer vos acquis dans diffrents problmes. Ce TP est structur en 5 grandes parties :

R R R R R

Listes des composants utiliss dans ce TP Dcouverte de la bascule RS Dcouverte de la bascule D Dcouverte de la bascule JK Applications raliser en mettant en uvre les savoir-faire acquis prcdemment Travail demand

I Liste des composants utiliss dans ce TP Vous trouverez dans le tableau suivant tous les composants utiliss dans ce TP. Surlignez dans ce tableau les nouveaux composants que vous navez encore jamais utiliss dans le logiciel Proteus. Cette liste de composants complte la liste des composants dj vus dans les TP prcdents.

Nom rel du composantUne porte logique ET-NON 2 entres Une porte logique OU-NON 2 entres Une bascule D Une bascule JK Un feu tricolore 3 LED : rouge, orange et verte Un gnrateur dtat logique interactif bistable Un gnrateur dtat logique monostable Une sonde dtat logique

Nom exact du composant saisir dans Mots cls4011 4001 4013 4027 TRAFFIC LIGHTS LOGICSTATE LOGICTOGGLE LOGICPROBE (BIG)

CatgorieCMOS 4000 series CMOS 4000 series CMOS 4000 series CMOS 4000 series Miscellaneous Debugging Tools Debugging Tools Debugging Tools

BibliothqueCMOS CMOS CMOS CMOS ACTIVE ACTIVE ACTIVE ACTIVE

On rappelle que lutilisation des Mots cls acclre la recherche des composants dans la bote de dialogue Pick Devices de Proteus. Par exemple pour trouver la bascule D saisissez simplement 4013 dans Mots cls puis double-cliquez sur le composant 4013.IEC. Ouvrez le logiciel de simulation Proteus et agrandissez sa fentre tout lcran, puis ajoutez tous les composants ci-dessus dans votre slecteur aprs avoir intgr la remarque suivante vous rappelant que la bote de dialogue Pick Devices ne doit tre ouverte quune seule fois :Remarque surligner en fluo, retenir et appliquer pour toutes vos futures utilisations de Proteus :

Pour ajouter rapidement plusieurs composants votre slecteur appuyez sur P, double-cliquez sur chacun des composants prendre, puis appuyez sur ESC.II Dcouverte de la bascule RS II 1 Ralisez dans Proteus le Montage 1 utilisant 2 S portes ET-NON, 2 gnrateurs logiques LOGICSTATE et 2 sondes logiques LOGICPROBE (BIG). Dans ce Montage 1 : Les 2 entres sont appeles R et S Les 2 sorties sont appeles Q et Q Ce montage est une bascule RS La sortie Q est la sortie principale de la bascule R La sortie Q est la sortie secondaire Lancez la simulation puis cliquez plusieurs fois sur R et sur S jusqu obtenir ltat exact du Montage 1 : R=S=Q=1 et Q=0T.P. : Dcouverte des bascules avec Proteus

1

1 2

&4011

3

1

Q

5

1

6

&4011

4

0

Q'

Montage 1www.gecif.net Page 1 / 10

II 2 A lentre dune porte ET-NON, quel est llment forant ? 0 1 Compltez alors les deux affirmations suivantes au sujet du Montage 1 : Si lentre S = alors la sortie Q vaut forcment Si lentre R = alors la sortie Q vaut forcment Si S = et R = alors les deux sorties Q et Q sont forces A lentre dune porte ET-NON, quel est llment neutre ? 0 1 Compltez alors les deux affirmations suivantes au sujet du Montage 1 : Si lentre S = alors la sortie Q dpend de ltat de Q Si lentre R = alors la sortie Q dpend de ltat de Q Si S = et R = alors les sorties Q et Q ne sont pas forces dans un tat prcis : elles conservent leur tat prcdent, on parle alors de fonction mmorisation II 3 En vous aidant des fonctions interactives de Proteus, compltez les chronogrammes des sorties Q et Q du Montage 1 :

R

S

Q

Q'Chronogrammes de la bascule RS portes ET-NON

La sortie Q est-elle toujours gale au complment de la sortie Q ?

oui

non

Dans quelle condition Q et Q ne sont-elles pas complmentaires ? II 4 Ce quil faut retenir sur la bascule RS portes ET-NON Les noms R et S donns aux entres dune bascule RS viennent de langlais : R signifie Reset en anglais, ce qui veut dire Mise 0 en franais S signifie Set en anglais, ce qui veut dire Mise 1 en franais Les entres R et S dune bascule RS ont donc pour rle de mettre 0 et mettre 1 la bascule : Mettre une bascule 0 signifie mettre 0 sa sortie principale Q Mettre une bascule 1 signifie mettre 1 sa sortie principale Q Voici la table de fonctionnement de la bascule RS portes ET-NON rcapitulant le fonctionnement que vous venez de constater travers le Montage 1 : Entres R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 Q 1 0 1 Q Sorties Q 1 1 0 Q Fonction ralise Les sorties sont forces toutes les deux 1 Mise 0 Mise 1 Mmorisation

Table de fonctionnement de la bascule RS portes ET-NON

On remarque que les entres R et S de cette bascule sont actives au niveau bas (actives ltat logique 0). Cela sexplique car llment absorbant (ou llment forant) du ET-NON est le 0. Pour cette raison, la bascule RS portes ET-NON est aussi appele Bascule RS active ltat bas . De plus on remarque que si les deux entres sont actives, cest--dire lorsquon a R=0 et S=0, la sortie principale Q est force 1 : sur cette bascule la mise 1 est prioritaire sur la mise 0.T.P. : Dcouverte des bascules avec Proteus www.gecif.net Page 2 / 10

II 5 Ralisez maintenant dans Proteus le Montage 2 utilisant 2 portes OU-NON, 2 gnrateurs logiques LOGICSTATE et 2 sondes logiques LOGICPROBE (BIG). Dans ce Montage 2 : Les 2 entres sont appeles R et S Les 2 sorties sont appeles Q et Q Ce montage est encore une bascule RS La sortie Q est la sortie principale de la bascule La sortie Q est la sortie secondaire Lancez la simulation puis cliquez plusieurs fois sur R et sur S jusqu obtenir ltat exact du Montage 2 : R=S=Q=0 et Q=1R

0

1 2 4001

1

3

1

Q

5

S

0

6 4001

1

4

0

Q'

Montage 2

II 6 A lentre dune porte OU-NON, quel est llment forant ? 0 1 Compltez alors les deux affirmations suivantes au sujet du Montage 2 : Si lentre R = alors la sortie Q vaut forcment Si lentre S = alors la sortie Q vaut forcment Si R = et S = alors les deux sorties Q et Q sont forces A lentre dune porte OU-NON, quel est llment neutre ? 0 1 Compltez alors les deux affirmations suivantes au sujet du Montage 2 : Si lentre R = alors la sortie Q dpend de ltat de Q Si lentre S = alors la sortie Q dpend de ltat de Q Si R = et S = alors les sorties Q et Q ne sont pas forces dans un tat prcis : elles conservent leur tat prcdent, on parle alors de fonction mmorisation II 7 En vous aidant des fonctions interactives de Proteus, compltez les chronogrammes des sorties Q et Q du Montage 2 :

R

S

Q

Q'Chronogrammes de la bascule RS portes OU-NON

La sortie Q est-elle toujours gale au complment de la sortie Q ?

oui

non

Dans quelle condition Q et Q ne sont-elles pas complmentaires ? II 8 Ce quil faut retenir sur la bascule RS portes OU-NON En vous aidant des remarques faites au sujet de la bascule RS portes ET-NON et de vos observations, compltez les remarques suivantes concernant la bascule RS portes OU-NON : Les noms R et S donns aux entres dune bascule RS viennent de langlais : R signifie en anglais, ce qui veut dire en franais S signifie en anglais, ce qui veut dire en franais Les entres R et S dune bascule RS ont donc pour rle de mettre 0 et mettre 1 la bascule : Mettre une bascule 0 signifie mettre 0 sa sortie Mettre une bascule 1 signifie mettre 1 sa sortie T.P. : Dcouverte des bascules avec Proteus www.gecif.net Page 3 / 10

Compltez la table de fonctionnement de la bascule RS portes OU-NON rcapitulant le fonctionnement que vous venez de constater travers le Montage 2 : Entres R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 Q Sorties Q Fonction ralise

Table de fonctionnement de la bascule RS portes OU-NON

On remarque que les entres R et S de cette bascule sont actives au niveau (active ltat logique ). Cela sexplique car llment absorbant du est le . Pour cette raison, la bascule RS portes OUNON est aussi appele Bascule RS active ltat haut . De plus on remarque que si les deux entres sont actives, cest--dire lorsquon a R= et S=, la sortie principale Q est force : sur cette bascule la mise est prioritaire sur la mise . III Dcouverte de la bascule D III 1 Supprimez le montage actuel de votre feuille 6 S 1 de travail sans fermer le projet afin de conserver les S 0 0 Q 5 1D D 0 composants dj prsents dans votre slecteur. Pour 3 C1 cela cliquez droit sur votre feuille de travail + H 0 2 1 /Q 4 Slectionner tous les objet + touche Suppr du R 0 R clavier. Ralisez le Montage 3 utilisant une bascule D 4013 4013, 4 gnrateurs dtats logiques bistables Montage 3 LOGICSATE et 2 sondes logiques LOGICPROBE BIG. Comme le montre le symbole, une bascule D possde : Deux R et S permette de mettre 0 (entre R) et de mettre 1 (entre S) la bascule Une entre de donne D (note 1D sur le symbole) Une entre dhorloge H (note C1 sur le symbole et reconnaissable par le triangle intrieur) Une sortie principale Q Une sortie complmente /Q ( Q barre , reconnaissable par le triangle extrieur de complmentarit) Sur une bascule D la sortie /Q est toujours le complment de la sortie principale Q Mettre 0 une bascule D signifie mettre 0 sa sortie principale Q Mettre 1une bascule D signifie mettre 1sa sortie principale Q III