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    Cours N 3 :Les bascules

    DROULEMENT DE LA SANCETITRE ACTIVITS PROF ACTIVITS LVES MOYEN DURE

    Fin du cours {? heures}

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    Tableau de comit de lectureDate de lecture Lecteurs Observation Remarques rdacteur Date modifications23 octobre 2000 CROCHET David Premire version + Amliorations mineures 23 octobre 200026 juin 2004 CABAILLES Eric Erreur 3.3 26 juin 2004

    Quote of the day :Fournir ma contribution aux autres est ma philosophie.

    Et la vtre ?

    Si vous avez lu ce T.P. et que vous avez des remarques faire, n'hsiter pas et crivez-moi l'adresse suivante :Ce dossier contient :

    Un dossier lve (pages 4 -) Un dossier prof (pages - -) Un transparent (page - - )

    E-Mail :Crochet.david@free.fr

    Adresse Professionnel :CROCHET David

    Professeur de Gnie lectriqueLyce Jean GUEHENNO

    Rue pierre Huet61100 FLERS

    (Adresse valable jusqu'au 30/06/2005)

    mailto:crochet.david@free.fr?subject=CARIM : Mail depuis le site perso : Mail depuis tget/modb1/Cours03

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    Cours N 3Les Bascules

    Niveau : 1 STI GET Lieu : Salle de cours Dure : ? heures

    Organisation : groupe classe, travail individuel

    LIAISON AU RFRENTIEL

    B 1 CHAPITRE 3 (Reprsentation de l'information)

    PR-REQUIS

    Les lves doivent tre capables :

    - -

    OBJECTIFS

    Les lves devront tre capables de :- -

    NIVEAU D'APPRENTISSAGE

    - Apprendre (savoir intgr)- Apprendre (savoir actif)

    MTHODE

    - Passive

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    B 1 AUTOMATIQUE ET INFORMATIQUEINDUSTRIELLE

    S.T.I. - G.E.T. LES BASCULESDOSSIER PDAGOGIQUE

    COURS N 3

    LLeess BBaassccuulleess

    Objectif :

    Matriel :

    Documents :Aucun document autoris

    Secteur : Salle de cours Dure : ? heures

    Nom, Prnom : Classe, Groupe :

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    &S

    R

    Q

    Q&

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    Les Bascules

    1. IntroductionLa bascule est un circuit bistable dont la sortie peut prendre deux tats (0 ou 1) en

    agissant sur une ou plusieurs entres.Le nouvel tat de la bascule ne dpend pas seulement de ses entres mais aussi de

    l'tat prcdent de la sortie de la bascule. C'est l'lment de bases des circuitssquentiels.

    Aprs modifications du ou des signaux d'entre qui entrane la modification dessorties de la bascule, ces entres disparaissent laissant les sorties de la bascules dansson tat prcdant pendant une dure quelconque. Elle peut donc tre utilise commeune mmoire.

    2. Bascule RS :2.1. Symbole

    S = Set : positionnerR = Reset : Remettre 0

    Au niveau du symbole, pour reconnatre une mmoire, le symbole est spar defaon horizontale par un trait pointill. Cette reprsentation par un trait va devenirredondante avec l'utilisation des lettres R, S, J et K et sera donc inutile

    2.2. Ralisation l'aide de NAND

    2.3. Analyse du fonctionnement

    Au dpart, une bascule RS est toujours positionne ds sa mise sous tension. Onaura, par exemple : Q = 1 et Q = 0.

    S

    R

    Q

    Q

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    2.3.1. On considre S = 0 et R = 0.La bascule ne change pas d'tat, elle reste aux valeurs de Q et Q qui taient celles del'tat prcdent (n-1) d'o l'expression : Q(n-1).

    2.3.2. S = 0 et R = 1La bascule est positionne dans l'tat Q = 0 et Q = 1

    2.3.3. S = 1 et R = 0La bascule est mise 1 c'est dire Q = 1 et Q = 0

    2.3.4. S = 1 et R = 1On obtient des sorties contradictoires Q = Q = 1 ce qui est logiquement impossibleCet tat est appel tat indtermin, Son tat dpend de la technologie utilise pourfaire la bascule RS (portes NOR ou NAND).

    Remarques : On obtient 2 tats stables :

    - S = 1 et R = 0 Q = 1 et Q = 0 Mise 1 (Set) de Q- S = 0 et R = 1 Q = 0 et Q = 1 Mise 0 (Reset) de Q

    Une position mmoire- S = 0 et R = 0 Q = Q(n-1) et Q = Q (n-1) la sortie ne change pas d'tat

    Une position indtermine- S = 1 et R = 1 Q et Q ont un tat illogique

    2.4. Table de vritS R Q Q Remarques0 0 Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent0 1 0 1 Reset1 0 1 0 Set1 1 1 1 tat indtermin

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    S

    R Q

    Q

    1

    1

    2.5. Chronogramme

    2.6. Ralisation avec des fonctions NORDans ce cas, les entres ne sont pas complments, mais les entres sont inverses.

    La table de vrit devient donc :S R Q Q Remarques0 0 Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent0 1 0 1 Reset1 0 1 0 Set1 1 0 0 tat indtermin

    3. Bascule RSHC'est une bascule RS mais dont on a synchronis les sorties avec une impulsion

    d'horloge (tat d'horloge).3.1. Symbole

    R

    S

    Q

    S

    R

    Q

    Q

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    R

    Q

    Q&

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    3.2. Ralisation l'aide de NAND

    3.3. Table de vritH S R Q Q Remarques0 X X Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent1 0 0 Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent1 0 1 0 1 Reset1 1 0 1 0 Set1 1 1 1 1 tat indtermin

    3.4. Chronogramme

    4. La bascule DLe problme de la bascule RS et RSH est son tat d'indtermination. La bascule Dpermet d'viter cet tat, on commande R et S par le mme signal, en utilisant uneporte inverseuse.

    4.1. Symbole

    R

    S

    Q

    H

    D Q

    Q

    H

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    &D

    Q

    Q&

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    H

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    4.2. Ralisation en NAND

    4.3. Table de vrit sur tat d'horlogeH D Q Q Remarques0 X Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent1 0 0 1 Reset1 1 1 0 Set

    4.4. Fonctionnement sur front d'horlogeLe problme qui existe avec les bascules prcdentes, c'est la modification des

    entres lorsque l'entre de l'horloge est active. Pour viter la prises en compte d'alades entres, il faut prendre en compte les entres (les valider) sur un instant le pluscourt possible. L'tat le plus court possible en logique est le "front". Cet tat n'existeque lorsque l'entre dont on veut le front change d'tat (de 0 1 {front montant} oude 1 0 {front descendant}).

    4.4.1. Font montantPour dsigner que l'entre d'un circuit logique fonctionne sur un front, nous

    allons mettre un triangle horizontal. Puisque celle-ci est vraie sur le front montant,elle ne sera pas complment.

    4.5. Front descendantTout comme le front montant, l'indication du triangle horizontal restera. Par

    contre, le fonctionnement tant inverse du front montant, on ajoutera le symbole decomplment sur l'entre

    D Q

    Q

    H

    D Q

    Q

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    & Q

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    &J

    K &

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    4.6. FonctionnementTant que l'entre n'est pas un front montant, les sorties Q et Q restent dans l'tatprcdent.Si D = 1 et sur un front montant de H, on obtient Q = 1 et Q = 0.Si D = 0 et sur un front montant de H, on obtient Q = 0 et Q = 1.

    4.7. Bascule D en montage diviseur de frquence par 2, montage tlrupteur

    5. Bascule JKCette bascule est constitue de deux bascules RSH en srie, montage matre-

    esclave : les sorties de la premire bascule RSH sont les entres de la deuximebascule R ; auquelle le signal d'horloge de la deuxime bascule est le complment dela premire.

    De plus, les sorties de la deuxime bascule sont relies aux entres de la premireDu fait de fonctionnement particulier mais similaire, la dnomination R est

    remplace par K et S par J.Cette bascule est utilise dans tous les systmes de comptage.Sur le front montant d'horloge, c'est la bascule matre qui change d'tat en

    fonction des entres, sur le font descendant d'horloge, c'est la bascule esclave quichange d'tat et modifie les sorties de la bascule

    5.1. Symbole

    5.2. Ralisation en NAND

    D Q

    Q

    H

    J

    K

    Q

    Q

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    5.3. Table de vritH J K Q Q Remarques0 X X Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent1 X X Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent X X Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent 0 0 Q(n-1) Q (n-1) tat prcdent 0 1 0 1 Reset 1 0 1 0 Set 1 1 Q (n-1) Q(n-1) tat complmentaire

    5.4. FonctionnementA partir de la table de vrit, on en dduit que :

    5.4.1. J = 0 et K = 0 sur un front montant d'horlogeAucune modification des sorties aprs le front descendant, la bascule restedans l'tat o elle est.

    5.4.2. J = 1 et K = 0 sur un front montant d'horlogeLa bascule se met Q = 1 et Q = 0, c'est la mise 1 de la sortie (set)

    5.4.3. J = 0 et K = 0 sur un font montant d'horlogeLa bascule se met Q = 0 et Q = 1, c'est la mise 0 de la sortie (reset)

    5.4.4. J = 1 et K = 1 sur un font montant d'horlogeL'tat de la sortie est le complment de l'tat prcdent Q = Q (n-1) et Q = Q(n-1).

    5.5. Chronogramme (pour J = K = 1)

    Ces bascules JK divise les impulsions d'horloge par deux d'o l'intrt pour lecomptage.

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    Q

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    B 1 AUTOMATIQUE ET INFORMATIQUEINDUSTRIELLE

    S.T.I. - G.E.T. LES BASCULESDOSSIER PDAGOGIQUE

    COURS N 3

    LLeess BBaassccuulleess

    Objectif :

    Matriel :

    Documents :Aucun document autoris

    Secteur : Salle de cours Dure : ? heures

    Nom, Prnom : Classe, Groupe :

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    Les Bascules

    1. IntroductionLa bascule est un circuit bistable dont la sortie peut prendre deux tat (0 ou 1) en

    agissant sur une ou plusieurs entres.Le nouvel tat de la bascule ne dpend pas seulement de ses entres mais aussi

    des l'tat prcdent de la sortie de la bascule. C'est l'lment de bases des circuitssquentiels.

    Aprs modifications du ou des signaux d'entre qui entrane la modification dessorties de la bascule, ces entres disparaissent laissant les sorties de la bascules dansson tat prcdant pendant une dure quelconque. Elle peut donc tre utilise commeune mmoire.

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