IFT-17583

Structure interne des ordinateurs

 

Logique Séquentielle

 

Nous nous limiterons ici aux circuits séquentiels synchrones (le même signal d'horloge est envoyé à toutes les bascules du circuit).

 

Le bistable


Circuits séquentiels synchrones

Un circuit séquentiel est un circuit ayant des éléments de mémoire (bascules) et dans lequel, par conséquent, les sorties dépendent non seulement des entrées présentes, mais aussi des entrées antérieures. L'ensemble des états (0 ou 1) de chacune des bascules du système constitue un état du système. On aura donc 2n états possibles dans un circuit comprenant n bascules.

Exemple : compteur par 2 sans entrée réalisé avec une bascule D

Ce circuit comprend une seule bascule, il n'a donc que deux états. On veut qu'il change d'état à chaque coup d'horloge.

On se sert du fait que pour une bascule D, Q+ = D, ce qui signifie que la valeur de la sortie après le prochain coup d'horloge sera égale à la valeur actuelle de D.

La figure suivante présente le diagramme de transiton de ce compteur :

On en déduit que D =  et on a le circuit :

Exemple: compteur par 2 avec entrée

On peut rendre ce circuit plus versatile en lui ajoutant une entrée T qui arrête le compteur quand elle est 0 et l'active quand elle est 1. La table devient :

La fiture suivante présente le diagramme de transition de ce compteur :

Le nombre voisin de chaque flèche représente l'entrée T.

Il ne nous reste qu'à exprimer D en fonction de T et Q :

D'où le circuit :

 

Synthèse d'un compteur synchrone par 5

Nous allons concevoir un compteur synchrone par 5 qui suit l'ordre binaire naturel et qui sera réalisé au moyen de bascules D. Comme il y a plus de 4 états, nous aurons besoin de 3 bascules. Sa table de vérité sera la suivante :

 

Le diagramme de transition d'un tel compteur est le suivant :

 

Il ne nous reste plus qu'à écrire les tables de Karnaugh pour les D en fonction des Q présents :
 

  

et on obtient le circuit suivant :
 

On remarque que comme il y a trois bascules, il y a en principe 8 états possibles. Nous en utilisons 5. Les trois autres sont possibles mais ne sons pas définis ici. En pratique, il faudrait prendre garde que ces états mènent à l'un des 5 utilisés. Autrement, si on arrive à un de ces états, par exemple, au moment de la mise en tension du circuit, ce dernier serait paralysé.

Dernière mise à jour : 2000-10-06