Pour résoudre le problème de retard de propagation des compteurs asynchrones, on utilise les compteurs synchrones. Dans les compteurs synchrones toutes les bascules sont déclenchées par l'horloge au même moment. Avant chaque impulsion d'horloge les entrées J et K des bascules JK (ou l'entrée D de la bascule D) doivent se trouver dans le niveau approprié pour assurer le passage de chaque bascule dans le bon état. Exemple: Pour un compteur modulo 4 pour quitter de 1 à 2 les entrées des bascules J A K A et J B K B doivent se trouver au bon niveau logique pour que la sortie de la bascule A passe de 1 à 0 et la sortie de la bascule B passe de 0 à 1. Table de transition ou table d'excitation des bascules JK Tables de vérité inversée de la bascule JK Q n Q n+1 J K 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 Table de transition d'une bascule JK Q n Q n+1 J K 0 0 0 X 0 1 1 X 1 0 X 1 1 1 X 0 Compteur synchrone modulo 4 à bascules JK Pour réaliser ce compteur il faut 2 bascules JK. Table de transition du compteur Etats Q B Q A J B K B J A K A 0 0 0 0 X 1 X 1 0 1 1 X x 1 2 1 0 X 0 1 X 3 1 1 X 1 X 1 0 0 0 0 X 1 X On remplit les états de JK d'une ligne en considérant la sortie de cette ligne comme Q n et les sorties de la ligne suivante comme Q n+1 Exemple: A l'état 0 (1 ère ligne).
LA FONCTION COMPTAGE/DECOMPTAGE 1- Définition Le compteur est une microstructure (logique binaire) séquentielle qui permet de dénombrer, dans la limite des bascules qui la constitue (capacité du compteur), les impulsions appliquées en entrée. 2- Types de compteurs Un compteur peut être: + BINAIRE: un compteur binaire à n bascules possède 2n états distincts. Le comptage est employé lorsqu'on désire utiliser au maximum les combinaisons offertes. + DECIMAL: un compteur décimal possède 10 états distincts. Il s'agit d'un compteur binaire à 4 bascules dont 6 états sont inutilisés. + MODULO N: un compteur modulo N permet de compter jusqu'à des valeurs différentes de la puissance de 2 ou de 10. 3- Exemples d'utilisations de compteurs en électronique + Compter des événements: par exemple, compter le nombre de flacons de parfums passant sur une chaîne d'embouteillage. Un capteur enverra une impulsion lors de chaque passage de pièce. + Diviser la fréquence d'un signal logique: la division de fréquence s'apparente au comptage: il s'agit d'obtenir une impulsion en sortie pour n impulsions d'entrée.
Ce qui fait 16 impulsions sur l'horloge. Arrivé à la 16 ème impulsion, le compteur se remet à 0 (un nouveau cycle commence). Table de vérité clk Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4. Un décompteur asynchrone modulo 16 A l'inverse du compteur asynchrone où c'est l'entrée Q qui commande l'horloge, ici chaque entrée commande l'horloge de la bascule suivante. Contrairement à un compteur qui chargé de faire un comptage croissant, un décompteur fait un comptage décroissant. 5. Compteur synchrone Réalisons un compteur modulo 8 synchrone. 2 n =8 alors n=3. On utilisera donc 3 bascules. Ci-dessus, le schéma d'un compteur synchrone modulo 8.
Compteur dcompteur asynchrone 4 bits Un compteur asynchrone ou compteur série est un système dans lequel le signal d'horloge d'un étage est donné par la sortie de l'étage précédent. Pour réaliser ce type de compteur, on utilise des bascules JK montées en diviseur par deux. L'entrée horloge d'une bascule est relié à la sortie de l'étage précédent. Un compteur comportant N bascules (compteur modulo 2 N) peut compter de 0 à 2 N − 1. Ce programme présente une modification possible pour transformer un compteur asynchrone en compteur-décompteur. Si un "0" est présent sur une entrée d'un OU exclusif, la porte se comporte comme un suiveur pour l'autre entrée. Si au contraire c'est un "1", la porte se comporte comme un inverseur. On place à la sortie de chaque bascule une porte XOR dont une entrée est relié au signal de commande Set. Si Set est au niveau 0, le système se comporte en compteur: à chaque front descendant du signal d'horloge le compteur est incrémenté. Aprés 16 transitions le compteur est réinitialisé à 0.
Les compteurs synchrones: Compteur modulo 4 [darija] - YouTube
1. Définition Les compteurs électroniques sont des circuits séquentiels qui comportent N états et qui passent d'un état i à l'état i+1 à chaque coup d'horloge. Ils sont composés de plusieurs bascules. En général, l'élément de base d'un compteur est une bascule bistable de type B. Mais dans la plupart des cas, ce sont les bascules D ou JK qui sont utilisés. 2. Compteur modulo 4 On réalise un compteur modulo 2 n avec n bascules. Pour un compteur modulo 4, on a 2 n = 4. Alors n=2. On utilisera donc deux bascules. NB: Si on veut réaliser un compteur modulo 8, il suffit de mettre en série 3 bascules D, ainsi de suite. 3. Compteur Asynchrone Maintenant réalisons un compteur modulo 16 avec des bascules JK (On peut aussi utiliser des bascules D). On a 2 n = 16, ce qui veut dire que n=4. Donc on utilisera 4 bascules. Avec les bascules montées en série, on constate que chaque sortie Q commande l'horloge de la bascule suivante. Lorsqu'il s'agit d'un compteur modulo 16, on a alors 16 combinaisons possibles.
Avec 3 bascules, on peut compter de 0 à 7. Pour compter de 1 à 6, la méthode utilisée ici est de mettre à zéro les bascules 2 et 3 quand leurs sorties valent 1 ensemble. On peut prendre une porte NAND dont les entrées sont reliées à Q2 et Q3 et la sortie à l'entrée RàZ de Q2 et Q3.