Les compteurs

1. Les compteurs • Compteurs asynchrones • Essentiellement utilisés en division de fréquence • Compteurs synchrones • Interviennent dans la génération de séquences ou dans la composition d’un nombre important de dispositifs séquentiels

2. Compteurs Asynchrones • Constitution générale • Mise en cascade de bascules • L’horloge (ou les impulsions à compter) n’est envoyée que sur l’entrée d’horloge de la première bascule. • La sortie d’une bascule, attaque l’entrée d’horloge de la bascule suivante

3. Mise En Cascade De BasculesDéclenchement sur front montant

4. Mise En Cascade De BasculesDéclenchement sur front descendant

5. Division De Fréquence

6. Compteur Modulo N • Recherche du nombre n de bascules • 2n-1 < N  2n • Décodage du nombre N-1 • Fonction de détection de la combinaison binaire correspondant à N-1 • Utiliser pour forcer à 1 les bascules dont les sorties sont à 0 • A l’impulsion N, toutes les bascules passeront à 0

7. Exemple: Compteur Modulo 11

8. Compteur Asynchrone Modulo 11Chronogramme

9. Compteur Asynchrone Modulo 11Chronogramme

10. Compteurs Synchrones • Constitution générale • Les entrées d’horloge des bascules du compteur, reçoivent toutes le même signal d’horloge. • A chaque impulsion d’horloge, un circuit combinatoire recalcule à partir des nouvelles sorties, les valeurs à appliquer aux entrées des bascules, de façon à ce que la prochaine impulsion d’horloge provoque bien le passage à l’état suivant du compteur.

11. Compteurs Synchrones • Etablir table de transitions • En déduire la table d’excitation • Déterminer les expressions simplifiées des fonctions d’excitation • Réaliser le câblage • Tester

12. Compteur Synchrone • Exemple: Compteur synchrone modulo 8 à déclenchement sur front montant

13. Compteur synchrone modulo 81- Table de transitions

14. Compteur synchrone modulo 82- Table d’excitation (avec bascules D)

15. Compteur synchrone modulo 83- Expressions simplifiées des fonctions d’excitation D2 = Q2’.Q1.Q0 + Q2.Q0’+ Q2.Q1’ D1 = Q1.Q0’ + Q1’.Q0 = Q1 Q0 D0 = Q0’

16. Compteur Synchrone Modulo 84-Câblage du compteur

17. Compteur Synchrone Modulo 85- Test

18. Compteurs SynchronesFréquence maximale d’horloge • Fréquence maximale d’horloge • Tmin = tpce + tsetup + tpff • tpce temps de propagation maximum du circuit d’excitation • tsetup temps de conditionnement des bascules • tpff temps de propagation des bascules

19. Compteurs Cycliques Synchrones • Réalisation de cycles quelconques • Même méthode de synthèse • Présence d’états inutilisés • Possibilités de défaillance (Parasites, états pièges)

20. Compteur Cyclique: Exemple • Soit à réaliser le cycle C = {2,3,7,1,5,2,…} • Le nombre d’états distincts est compris entre 4 et 8, on utilisera donc 3 bascules pour coder les états. On prendra pour simplifier, des bascules D à déclenchement sur front montant.

21. Compteur Cyclique1- Table de transitions

22. Compteur Cyclique2- Table d’excitation

23. Compteur Cyclique3- Expression simplifiée des fonctions d’excitation D2 = Q2’· Q0 D1 = Q2’ · Q1 + Q2 · Q1’ D0 = Q2’ + Q1

24. Compteur Cyclique4- Câblage du compteur

25. Compteur Cyclique5- Test

26. Compteur Cyclique6- États parasites • Avec le câblage retenu: • Si l’état 0 survient (parasite, mise sous tension) • Les entrées D2, D1 et D0 prendront respectivement les valeurs 0, 0 et 1. A l’impulsion suivante, le système regagnera donc l’état 1, faisant partie du cycle • Si l’état 4 survient, on regagne l’état 2 • Si l’état 6 survient, on regagne l’état 1 • Il n’y a donc pas d’état piège