les compteurs 2013

COURS 4 TECH CHAPITRE A1 YOUSSEF CHEDLYLES COMPTEURS (tel 21070885)

LOGIQUE SEQUENTIELLE

IMPORTANCE DES COMPTEURS DANS L INDUSTIE

EXEMPLE

EXEMPLE DE REALISATION

OBJECTIFS :

……………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………

1


A – ACTIVITE DE DECOUVERTE :

SYSTEME : MONTRE ELECTRONIQUE.

Une des applications les plus courantes des compteurs est la montre électronique où l’heure du jour est indiquée au moyen de chiffres : deux chiffres pour les heures, deux chiffres pour les minutes et deux chiffres pour les secondes.

B – RAPPEL :

1°/ Définition :

La fonction qui s’opère pour démontrer des événements numériques est le compteur. Un compteur résulte de l’assemblage d’un ensemble combinatoire est séquentiel cadencé par un signal d’horloge H (Information à Compter).

2°/ Capacité d’un Compteur / Décompteur / Modulo :

Un compteur binaire est dit modulo N s’il peut compter de 0 jusqu'à (N-1) ; la Nième impulsion de l’horloge le remet obligatoirement à 0.

Un décompteur binaire modulo N décompte de (N-1) à 0.

3°/ Exemple1 : a° / Compléter le schéma de câbla ge d’un compteur binaire Asynchrone modulo 8 :

N.B : Les Compteurs / Décompteurs Asynchrones sont réalisés à base des bascules T ou équivalents à T.

b° / Compléter le Chronogramme ci-dessous :

2

H

Q0

Q1

Q2

t

t

t

t

TH


c° / Simulation : (Activités cours : + Asynchrone modulo 8) :

4°/ Exemple2 : Compléter le schéma de câbla ge d’un décompteur binaire Asynchrone modulo 8 :

b° / Compléter le Chronogramme ci-dessous :

c° / Simulation : (Activités cours : - Asynchrone modulo 8) :

C – Les Compteurs/ Décompteurs Asynchrones à Cycle Incomplet :

1°/ Exemple1 : Compteur binaire Asynchrone modulo 6 à base des bascules « D » :

a° / Nombre des bascules : ………………….……………………………………………………

b° / Compléter le schéma de câblage :

c° / Simulation : (Activités cours : + Asynchrone modulo 6) :

d° / Compléter la table de comptage : e° / Compléter le Chronogramme ci-dessous:

3

H

Q0

Q1

Q2

t

t

t

t

TH


Equation de forçage à zéro : Raz Auto = ……………………………

Remarque : …………………..….………….……………………….

2°/ Exemple2 : Décompteur binaire Asynchrone modulo 6 à base des bascules « D » :

a° / Compléter le schéma de câblage

Le Cycle : ……………………………………..……………… ; Equation de forçage : F Auto = …..…………………

b° / Simulation : (Activités cours : - Asynchrone modulo 6) :

D – Les Compteurs/ Décompteurs synchrones à base des bascules :

Activité de découverte :

Avantages : Simplicité de conception du compteur / Décompteur Asynchrone.

Inconvénient : Lenteur de mode Asynchrone dû aux retards des bascules.

Définition : Un compteur synchrone est un compteur dans lequel une horloge commune est appliquée simultanément à toutes les bascules. Ceci supprime les problèmes dus au temps de propagation rencontré aux compteurs asynchrones ou le comptage est impossible en fréquence élevée.

1°/ Exemple1 : Compteur binaire synchrone modulo 6 :

a / Compléter la table de comptage :

b / Compléter la table de fonctionnement des différentes bascules :

4

Etat « n » Etat « n+1 »Bascule « Q2 »

Bascule « Q1 »

Bascule « Q0 »

D Q2 Q1 Q0 Q2 Q1 Q0 J2 K2 J1 K1 J0 K0

0 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

1 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

J K

.. ..

.. ..

0 .. ..

1 .. ..

HorlogeDécimalBinaireQ2Q1Q00......1......................................................

H

Q0

Q1

Q2

t

t

t

t

TH


c / Déterminer les équations des différentes entrées des bascules :

d° / Compléter le schéma de câblage

e° / Simulation : (Activités cours : + synchrone modulo 6) :

2°/ Exemple2 : Décompteur binaire synchrone modulo 6 :

a / Compléter la table de compta ge :

b / Déterminer les équations des différentes entrées des bascules :

5

J2 = ………………….. J1 = ………………….. J0 = …………………..

K2 = ………………….. K1 = ………………….. K0 = …………………..

Etat « n » Etat « n+1 » Bascule « D »

D Q2 Q1 Q0 Q2 Q1 Q0 D2 D1 D0

5 .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Bascule « Q2 » Bascule « Q1 » Bascule « Q0 »

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..

Q1Q0

Q200 01 11 10

0 .. .. .. ..

1 .. .. .. ..


c / Compléter le schéma de câblage :

3°/ Remarque : (méthode de récurrence)

Si le compteur réalise un cycle complet, on peut directement représenter le schéma du compteur en appliquant la règle suivante : J0= K0 = 1 et Ji = Ki = Ji-1 . Qi-1 Ex Compteur synchrone modulo 16

J0=K0=1 J1=K1= J2=K2=

J3=K3=

4°/ à l’aide de l’activité n°1 du TP A31 dans le manuel d'activités : (page 47)

Vérifier les équations trouvées par la méthode de récurrence.

5°/ Réaliser l’activité n°2 du TP A31 dans le manuel d'activités : (page 49)

E – Compteurs / Décompteurs Asynchrones binaire à base des circuits intégrés :

1°/ A ctivité de découverte : (voir LMMC2)

a°/ Schéma de C.I 7493 :

6QA reliée à CKB

ouQD reliée à CKA

D2 = ………………….. D1 = ………………….. D0 = …………………..


2°/ Applications :

a°/ Réaliser un Compteur Modulo 10 :

b°/ En se basant sur le DATA SHEET du C.I. 7493 ; Réaliser un Compteur Modulo 256 :

Réaliser un Compteur Modulo 100 :

d) COMPTEUR ASYNCHRONE(et synchrone) DECIMLExemple du circuit intégré d'un compteur décimal asynchrone à 4 bits7490 - 742901) Symbole et brochageLe fonctionnement de ces deux compteurs est identique seul le brochage est différent

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2) Schéma interne du compteur 7490

N.B Les entrées J et K sont à l état logique 1 une fois que le circuit est alimenté3) Table de fonctionnementPour Comptage BCD,relier la sortie QA à l’entrée CKB

4) caractéristiquesCKA : horloge du compteur modulo 2 (DIV2)

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cycle de comptage : 0 à 1CKB : horloge du compteur modulo 5 (DIV5)cycle de comptage : 0 à 4R01 et R02 : entrées de remise à zéro du circuit de comptageRO1 . RO2 = 0 : désactivéesRO1 . RO2 = 1 : activées alors QD DCQBQA = 0 0 0 0R91 et R92 : entrées de mise à 9 du circuit de comptageR91 . R92 = 0 : désactivéesRO1 . RO2 = 1 : activées alors QD DCQBQA = 1 0 0 1 (2)

F – Compteurs / Décompteurs synchrones à base des circuits intégrés :

1°/ Conception Générale :

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2°/ Exemple :

Compteur décompteur synchrone binaire 4 bits 74 ALS 193

Compteur prépositionnable 74 ALS 193 (chargement Asynchrone)

Remarque1 : Le chargement peut être Asynchrone comme c’est le cas pour le circuit précédent (chargement pour ) ou synchrone comme indiqué ci-dessous.

Compteur binaire 4 bits 74 ALS 169

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Compteur prépositionnable 74 ALS 169 (chargement synchrone)

Remarque2 : Le fonctionnement de la remise à zéro peut être aussi quelque fois synchrone.

3°/ Evaluation : En utilisant le DATA SHEET du C.I. 74169 ; Compléter le câblage d’un Compteur Modulo 10

En utilisant le DATA SHEET du C.I. 74169 ; Compléter le câblage d’un Compteur Modulo 256

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Compléter le câblage d’un Compteur Modulo 100

2 ème Methode :

Compléter le câblage d’un Compteur Modulo 100

Compléter le câblage d’un Décompteur Modulo 100

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Documents

activit de dcouverte

cycle de comptage

q0 q1 q2

simulation

1 exemple1

dsactives ro1

2 exemple2

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