Logique combinatoire

Définition :Un système logique est dit séquentiel si la sortie dépend :

● Des entrées,● De l'état des sortie à l'instant précédent.

Un système logique est dit combinatoire si la sortie dépend :● Des entrées.

Exemple :Séquentiel : Il fait beau si le ciel est bleu et qu'il y a du soleilCombinatoire : Le lièvre court si il y a un chasseur ou si il courrait déjà

On « mémorise » donc l'état précédent.

Bascules

La Bascule RSSortie :

Une variable logique Q (sortie), si Q=1, le moteur tourne, si Q=0 il ne tourne pas.Entrée :

Une variable logique S (Set), si S=1, on demande au moteur de tournerUne variable logique R (Reset), si R=1, on demande au moteur de s'arrêterSi R=0 ou S=0, on continu l'action en court (mémorisation).On ne peut pas avoir R=1 et S=1 en même temps.

X 0 1 1X 1 0 00 0 0 01 0 0 1X 1 1 X

Qn-1 Etatprécedent

RArrêt 

SMarche

QnRotation

BasculeR S

R

SQBP Arrêt

BP MarcheCommande

Moteur

0 1 11 0 00 0 Qn-11 1 X

RArrêt 

SMarche

QnRotation

But : Mémoriser l'état d'une variable logique Q.Plusieurs façon de faire => plusieurs type de bascules.

Le moteur tourne si (il tournait ou si on appuie sur marche) et que l'on n'appuie pas sur arrêt.

priorité à l'arrêt

2 possibilités valables car on ne peut pas avoir R=1 et S=1<=> on choisit X=0 ou X=1 comme cela nous arrange

Le moteur tourne si on appuie sur marche ou

(qu'il tournait et que l'on n'a pas appuyé sur arrêt).

priorité à la marche

1

BasculesLa Bascule RS

0 1 11 0 00 0 Qn-11 1 X

RArrêt 

SMarche

QnRotation Tableau de

Karnaugh

SRQn-1 0 0 0 1 1 1 1 0

0 0 0 X 1

1 1 0 X 1Q

n=S+RQ

n-1

Le moteur tourne si on appuie sur marche ou

(qu'il tournait et que l'on n'a pas appuyé sur arrêt).

priorité à la marche

Qn=S R Q

n-1

/RQn-1

/SQn

/R

/SQn

/Qn

& 12

3

& 45

6

& 108

9

& 1311

12

Synthèse en porte NAND : on utilise a+b=a b

On utilise les temps de

propagation pour mémoriser

ATTENTION :

Qn=R S Q

n-1 => Q

n=R.(S+Q

n-1)

Correspond à la priorité à l'arrêtSi R=S=1 Q=Q=1=> OK car R=1 et S=1 interdit

FICHIER SIMUL RS.DSN

Bascules La Bascule RS :

/RQn-1

/SQn

/R

/SQn

/Qn

& 12

3

& 45

6

& 108

9

& 1311

12

Synthèse à l'aide de portes NOR :

S1 car S prioritaire, pas de numéro sur R

R1

S2

1

2 QQ

S1

R2

1

2 QQVersion avec sortie

Q et Q

Utilisation des bascules RS

Circuit Anti_rebond

Bouton poussoir marche et bouton poussoir arrêt

Q/S

/R

&1

23

U1:A

74LS00

&4

56

U1:B

74LS00

SW1

SW-SPDT-MOM

/R

/SQ

&1

23

U1:A

74HC00

&4

56

U1:B

74HC00

5V

5V

Q12N2222

RL1G2R-14-AC120

D1

24 VF1

1AEntrée 230 V

Appareil 230 V

S1

R2

1

2 QQ

Asynchrone - Synchrone

Asynchrone :Les changements sont pris en compte instantanément.Exemple : Bascule R/S

Synchrone :Les changements sont conditionné par une autorisation donnépar un signal d'horloge (CLK ou C).Exemple : Chronomètre : on met à jour toutes les 1/100 de seconde

Synchronisation sur :● Niveau logique 0 ou 1● Front montant (0 à 1) ou descendant (1 à 0)● Front montant et descendant :

0 à 1 : lecture des entrées, 1 à 0 écriture des sorties

Bascule RS Synchrone

/S'

/R'

S

R

R' /R'R

&1

23

U1:A

74HCT00

&4

56

U1:B

74HCT00

&10

98

U1:C

74HCT00

&13

1211

U1:D

74HCT00

&12

1311

U1:D

74HCT08

13 12

U1:D

74HCT04

<=>

CLK

R S  C QnX X 0 Qn-10 1 1 11 0 1 01 1 1 INTERDIT

On prend en compte R et S que si C=1

FICHIER Simul RS Synchrone.DSN

1S2C11R3

2

3

Explication du symbole :

1 est validé par C

Si 1 est validé :S = Mise à 1R = Mise à 0

S2 signifie sortie 2 priorité à SR3 signifie sortie 3 priorité à R

Bascule D ou Verrou ou Latch contrôlé par niveau logique

On a une entrée donnée et une entrée horloge.Si C=1, on mémorise la donnéeSi C=0, on conserve l'ancienne donnée

(mémorisation - verrouillage)

C11D

Principe :

C D S R Qn0 X 0 0 Qn-11 0 0 1 11 1 1 1 1

QQ

Bascule D ou Verrou ou Latch contrôlé par front

On a une entrée donnée et une entrée horloge.Si C passe de 0 à 1 (front montant), on mémorise la donnéeSinon on conserve l'ancienne donnée

C11D

QQ

CLK D S R Qn0 X 0 0 Qn-11 X 0 0 Qn-1↑ 0 0 1 1↑ 1 1 1 1

Front descendant

Front montant

Intérêt : le front montant dure un tempstrès court.

Horloge sur front descendant : on utilise une entrée active à l'état bas

C11D

QQ

Bascule D ou Verrou ou Latch contrôlé par front

Exemple chez Texas Instrument :

Question : A quoi servent PRE et CLR ????

Combinaison bascule D et bascule RS =>PRE : PREset = mise à 1 asynchrone c'est à dire quelque soit CCLR : CleaR = mise à 0 asynchroneD : Entrée Donné, Q=D si il y a front montant sur D

Applications Bascule D : le registre pour stocker des données

Applications Bascule D : le registre à décalage pour transmission série

SER

C

Si front montant sur CS←D3D3←D2D2←D1D1←SER

Exemple : C SER D1 D2 D3 S0 0 1 1 0 1↑ 1 0 1 1 0↑ 1 1 0 1 1↑ 0 1 1 0 1

Lors d'un front montant le contenu de D n'est pas transféré instantanément.

Mémoire