Compteurs asynchrones

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1 Compteurs asynchrones
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 Bascules Déclenchement sur front montant

4 Mise En Cascade De Bascules Déclenchement sur front descendant

5 Division De Fréquence

6 Recherche du nombre n de bascules Décodage du nombre N-1
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 11 Chronogramme

9 Compteur Asynchrone Modulo 11 Chronogramme

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 8 1- Table de transitions
Sorties présentes Sorties suivantes Etat Q2 Q1 Q0 Q2* Q1* Q0* 1 2 3 4 5 6 7

14 Compteur synchrone modulo 8 2- Table d’excitation (avec bascules D)
Sorties présentes Fonctions d’excitation Etat Q2 Q1 Q0 D2 D1 D0 1 2 3 4 5 6 7

15 Compteur synchrone modulo 8 3- Expressions simplifiées des fonctions d’excitation
Q1,Q0 00 01 11 10 Q2 1 D1 Q1,Q0 00 01 11 10 Q2 1 D2 = Q2’.Q1.Q0 + Q2.Q0’+ Q2.Q1’ D1 = Q1.Q0’ + Q1’.Q0 = Q1  Q0 D0 = Q0’

16 Compteur Synchrone Modulo 8 4- Câblage du compteur

17 Compteur Synchrone Modulo 8 5- Test

18 Compteurs Synchrones 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 Cyclique 1- Table de transitions
État présent État suivant État Q2 Q1 Q0 Q2* Q1* Q0* X 1 5 2 3 7 4 6

22 Compteur Cyclique 2- Table d’excitation
État présent Fonctions d’excitation État Q2 Q1 Q0 D2 D1 D0 X 1 2 3 4 5 6 7

23 Compteur Cyclique 3- Expression simplifiée des fonctions d’excitation
Q1,Q0 00 01 11 10 Q2 X 1 D1 Q1,Q0 00 01 11 10 Q2 X 1 D2 = Q2’· Q0 D1 = Q2’ · Q1 + Q2 · Q1’ D0 Q1,Q0 00 01 11 10 Q2 X 1 D0 = Q2’ + Q1

24 Compteur Cyclique 4- Câblage du compteur

25 Compteur Cyclique 5- Test

26 Compteur Cyclique 6- 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