Les compteurs

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Les compteurs

• Compteurs asynchrones
• Essentiellement utilisés en division de fréquence
• Compteurs synchrones
• Interviennent dans la génération de séquences ou
  dans la composition dun nombre important de
  dispositifs séquentiels

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Compteurs Asynchrones

• Constitution générale
• Mise en cascade de bascules
• Lhorloge (ou les impulsions à compter) nest
  envoyée que sur lentrée dhorloge de la première
  bascule.
• La sortie dune bascule, attaque lentrée
  dhorloge de la bascule suivante

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Mise En Cascade De BasculesDéclenchement sur
front montant
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Mise En Cascade De BasculesDéclenchement sur
front descendant
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Division De Fréquence
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Compteur Modulo N

• Recherche du nombre n de bascules
• 2n-1 lt 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 limpulsion N, toutes les bascules passeront à 0

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Exemple Compteur Modulo 11
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Compteur Asynchrone Modulo 11Chronogramme
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Compteur Asynchrone Modulo 11Chronogramme
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Compteurs Synchrones

• Constitution générale
• Les entrées dhorloge des bascules du compteur,
  reçoivent toutes le même signal dhorloge.
• A chaque impulsion dhorloge, 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 dhorloge provoque bien le passage à
  létat suivant du compteur.

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Compteurs Synchrones

• Etablir table de transitions
• En déduire la table dexcitation
• Déterminer les expressions simplifiées des
  fonctions dexcitation
• Réaliser le câblage
• Tester

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Compteur Synchrone

• Exemple Compteur synchrone modulo 8 à
  déclenchement sur front montant

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Compteur synchrone modulo 81- Table de
transitions
Sorties présentes Sorties présentes Sorties présentes Sorties suivantes Sorties suivantes Sorties suivantes
Etat Q2 Q1 Q0 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 1 0 1 0
2 0 1 0 0 1 1
3 0 1 1 1 0 0
4 1 0 0 1 0 1
5 1 0 1 1 1 0
6 1 1 0 1 1 1
7 1 1 1 0 0 0
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Compteur synchrone modulo 82- Table dexcitation
(avec bascules D)
Sorties présentes Sorties présentes Sorties présentes Fonctions dexcitation Fonctions dexcitation Fonctions dexcitation
Etat Q2 Q1 Q0 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 1 0 1 0
2 0 1 0 0 1 1
3 0 1 1 1 0 0
4 1 0 0 1 0 1
5 1 0 1 1 1 0
6 1 1 0 1 1 1
7 1 1 1 0 0 0
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Compteur synchrone modulo 83- Expressions
simplifiées des fonctions dexcitation
D2 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0
00 01 11 10
Q2 0 0 0 1 0
Q2 1 1 1 0 1
D1 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0
00 01 11 10
Q2 0 0 1 0 1
Q2 1 0 1 0 1
D2 Q2.Q1.Q0 Q2.Q0 Q2.Q1
D1 Q1.Q0 Q1.Q0 Q1 ? Q0
D0 Q0
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Compteur Synchrone Modulo 84- Câblage du compteur
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Compteur Synchrone Modulo 85- Test
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Compteurs SynchronesFréquence maximale dhorloge

• Fréquence maximale dhorloge
• Tmin tpce tsetup tpff
• tpce temps de propagation maximum du circuit
  dexcitation
• tsetup temps de conditionnement des bascules
• tpff temps de propagation des bascules

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Compteurs Cycliques Synchrones

• Réalisation de cycles quelconques
• Même méthode de synthèse
• Présence détats inutilisés
• Possibilités de défaillance (Parasites, états
  pièges)

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Compteur Cyclique Exemple

• Soit à réaliser le cycle
• C 2,3,7,1,5,2,
• Le nombre détats 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.

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Compteur Cyclique1- Table de transitions
État présent État présent État présent État présent État suivant État suivant État suivant État suivant
État Q2 Q1 Q0 État Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 X X X X
1 0 0 1 5 1 0 1
2 0 1 0 3 0 1 1
3 0 1 1 7 1 1 1
4 1 0 0 X X X X
5 1 0 1 2 0 1 0
6 1 1 0 X X X X
7 1 1 1 1 0 0 1
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Compteur Cyclique2- Table dexcitation
État présent État présent État présent État présent Fonctions dexcitation Fonctions dexcitation Fonctions dexcitation
État Q2 Q1 Q0 D2 D1 D0
0 0 0 0 X X X
1 0 0 1 1 0 1
2 0 1 0 0 1 1
3 0 1 1 1 1 1
4 1 0 0 X X X
5 1 0 1 0 1 0
6 1 1 0 X X X
7 1 1 1 0 0 1
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Compteur Cyclique3- Expression simplifiée des
fonctions dexcitation
D2 D2 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0
D2 D2 00 01 11 10
Q2 0 X 1 1 0
Q2 1 X 0 0 X
D1 D1 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0
D1 D1 00 01 11 10
Q2 0 X 0 1 1
Q2 1 X 1 0 X
D2 Q2 Q0
D1 Q2 Q1 Q2 Q1
D0 D0 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0 Q1,Q0
D0 D0 00 01 11 10
Q2 0 X 1 1 1
Q2 1 X 0 1 X
D0 Q2 Q1
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Compteur Cyclique4- Câblage du compteur
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Compteur Cyclique5- Test
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Compteur Cyclique6- États parasites

• Avec le câblage retenu
• Si létat 0 survient (parasite, mise sous
  tension)
• Les entrées D2, D1 et D0 prendront respectivement
  les valeurs 0, 0 et 1. A limpulsion suivante, le
  système regagnera donc létat 1, faisant partie
  du cycle
• Si létat 4 survient, on regagne létat 2
• Si létat 6 survient, on regagne létat 1
• Il ny a donc pas détat piège