Dernière version du 09.05.2008 00h31
Sommaire
1 Introduction
2 La bascule RS
2.1 Son symbole
2.2 Son équivalent en logique combinatoire
2.3 Chrono-gramme
3 La bascule D
3.1 Symbole
3.2 Voici les différentes entrées/sorties
3.3 Équivalent en logique combinatoire
3.4 Table de vérité
4 La bascule JK
4.1 Symbole
4.2 Logique combinatoire
4.3 Description des différentes entrées/sorties
4.4 Table de vérité
5 Quelques exemples d'application
5.1 En diviseur par deux, par exemple avec une bascule D
5.1.1 Le chrono-gramme
6 Conclusion
[modifier (
modifier-34-section-1.cours)]Introduction
Les bascules sont des composants électroniques largement répandus et indispensables à la plupart des circuits. Il est donc indispensable de connaître leur comportement sur le bout des doigts. Pour simplifier le cours, j'utiliserai les symboles CEI des bascules (normes européennes) et non des symboles anglo-saxons par exemple.
Lorsqu'une entrée est inversée (généralement notée avec un - au dessus de la variable), je la symboliserai par .
Une bascule est asynchrone lorsqu'elle ne dépend pas du signal d'horloge (Clock ou CLK). Par conséquent, un reset synchrone ne prendra effet que lors du flanc actif du coup de clock suivant.
[modifier ( modifier-34-section-2.cours)]La bascule RS
Une bascule simplissime. Elle comporte deux entrées et deux sorties :
| Nom de l'entrée/sortie | Description |
|---|---|
| R | Entrée R comme reset. Donc ré-initialisation des sorties (Q=0) |
| S | Entrée S comme SET. Donc mise à 1 |
| Q | Sortie Q |
| Formule mathématique | Sortie Formule mathématique. Il s'agit de l'inverse de Q |
Il est possible de lui ajouter un clock pour la synchroniser.
[modifier ( modifier-34-section-3.cours)]Son symbole
On remarque que le clock est actif sur le flanc descendant (indiqué par le ou encore par le petit triangle sur la patte, tout comme pour Formule mathématique). En passant, je vais définir le clock : C'est un signal régulier symétrique (même temps à l'état bas qu'à l'état haut. Il est "carré"). Les bascules synchrones agissent sur ses flancs.
[modifier ( modifier-34-section-4.cours)]Son équivalent en logique combinatoire
L'inversion est symbolisée ici par un petit rond (le rond est issu des normes anglo-saxonnes et le symbole de la porte des normes CEI... de quoi y perdre la tête. En principe en CEI, l'inversion est symbolisée par les triangles).
| R | S | Q | |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Q | |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | X | X |
La dernière ligne est une situation critique... en même temps on demande à la bascule de se mettre à 1 et de se mettre à 0... donc on ne peut savoir où l'on va atterrir (probablement dans la zone interdite). Donc cet état est INTERDIT!
[modifier ( modifier-34-section-5.cours)]Chrono-gramme
Un chrono-gramme est un diagramme des temps. Il permet de voir l'évolution des états d'une bascule en fonction des coups de clock.
Bien, nous avons fait un bref aperçu de la bascule RS. Si vous ne comprenez pas quelque chose, n'hésitez pas à poster sur le forum ( /categories.forum). Je ne me rends pas toujours compte de la difficulté, cela fait bien longtemps que je « maîtrise » ce sujet.
[modifier ( modifier-34-section-6.cours)]La bascule D
Pour rester dans le simple ou plutôt pour faire encore plus simple, nous allons parler de la bascule D.
[modifier ( modifier-34-section-7.cours)]Symbole
[modifier ( modifier-34-section-8.cours)]Voici les différentes entrées/sorties
| ! Entrée/sortie | ! Description |
|---|---|
| D | L'entrée D définit ce qui arrivera à la sortie après le clock |
| CLK | Signal d'horloge. La bascule est sensible soit au flanc descendant, soit au flanc montant. |
| Q | Sortie Q |
| Sortie |
L'avantage par rapport à la bascule RS, c'est que l'on ne peut pas avoir d'état « interdit ».
[modifier ( modifier-34-section-9.cours)]Équivalent en logique combinatoire
[modifier ( modifier-34-section-10.cours)]Table de vérité
| D | Q | |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
[modifier ( modifier-34-section-11.cours)]La bascule JK
On arrive ici à quelque chose de plus coriace : la bascule JK.
[modifier ( modifier-34-section-12.cours)]Symbole
[modifier ( modifier-34-section-13.cours)]Logique combinatoire
Je vous la ferai plus tard, elle ressemble beaucoup à celle des précédentes bascules.
Bientôt des exemples complets sur :
- Diviseur par deux, par quatre, ...
- Registre à décalages.
[modifier ( modifier-34-section-14.cours)]Description des différentes entrées/sorties
| Entrée/sortie | Description |
|---|---|
| J | Entrée J |
| K | Entrée K |
| CLK | Entrée signal d'horloge |
| Q | Sortie Q |
| Sortie Q inversée |
[modifier ( modifier-34-section-15.cours)]Table de vérité
| J | K | Q | |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Q | |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | Q |
[modifier ( modifier-34-section-16.cours)]Quelques exemples d'application
[modifier ( modifier-34-section-17.cours)]En diviseur par deux, par exemple avec une bascule D
[modifier ( modifier-34-section-18.cours)]Le chrono-gramme
Avec une bascule D sous la main, il devient très simple de diviser une fréquence par 2, 4, ...
Comment ça marche? A chaque coups de clock, la sortie Q prend la valeur de D qui vaut... l'inverse de Q !
[modifier ( modifier-34-section-19.cours)]Conclusion
Nous n'avons pas vu les entrées et
. Ce sont des entrées qui sont actives à « 0 » qui sont selon le type d'IC synchrone ou asynchrone, elles permettent de ré-initialiser une bascule à « 1 » ou à «0 ».
[Exercices pour s'entraîner (.doc)|http://php.educanet2.ch/bibex/elnu/elnu_chap5.doc]]. Ceux qui souhaitent intégrer des ICs sur des montages et qui ont besoin de plus de précision pour se référer aux datasheets ou me demander plus d'infos (j'ai fait un bon nombre de mesures sur différents ici de différentes technologies notamment sur les temps de propagation, fragilité à l'ESD, consommation, ...).
Car il ne faut pas oublier que les « 1 » et « 0 » n'appartiennent qu'à la simulation et au numérique. Dans les montages, ces états sont traduits en tensions !
Pour ceux qui ont lu ce cours pour « découvrir » l'électronique, vous devez être dégoûtés si vous avez commencé par ce cours 
Car il s'agit ici d'un cours déjà relativement avancé. Impossible de comprendre sans avoir vu auparavant les portes logiques et l'algèbre de Bool. Si je le rédige avant les chapitres cités précédemment, c'est que j'ai reçu une demande urgente à ce sujet. Donc bon courage 
