Série d'exercices N°3-3tech-Bascules-Compteurs-2012-2013-Correction

Laboratoire Laborato ire génie électrique 3Sctech

Correction Correctio n de la Série N°3

Bascules-compteurs Bascules-c ompteurs

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Exercice1 1)

Symbole d’une bascule RS asynchrone S

Q

R

Q

R 0 1 0

S 1 0 0

Qn 0 0 1 1

Qn+1 1 0 0 1

Remarque

Mise à 1 Maintient à 0 Mise à 0 Maintient à 1

Chronogramme :

 2)

R t 

S t 

Q t 

Q t 

Exercice2

Chronogramme : BP

t

S

t

R

t

Q

t

Exercice3 SD

1)

Bascule JK synchrone

Q

J H

2) SD=0 et RD=0

K

3 ) Non le signal d’horloge n’a pas d’influenc influence e sur sur la sortie Q pour le cas SD=1 et RD=0 puisque dans ce cas la bascule est forcée à 1

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

Q RD

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4) Table de vérité de la bascule : Qn

H

SD

RD

J

K

Qn+1

0 0 1 1 1 0

      Φ Φ

0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 1 1

1 1 1 0 1 0

Φ Φ

Φ Φ

1 0 0 1 1 0 0 1

Φ Φ

mode de fonctionnement fonctionnement (synchrone ou asynchrone). asynchrone). synchrone synchrone synchrone synchrone synchrone synchrone asynchrone asynchrone

5) Chronogramme «Sans tenir compte des entrées de forçage».  À t=0, Q=0 H t

J t

K t

Q t

6) Chronogramme : H

t S

t R

t J

t K

t Q

t

7) La bascule JK est modifiée, selon la figure (1).Compléter le chronogramme de la sortie Q.

H

+Vcc

S

H

R

S J

Q

K

Q

R Q

FIGURE « 1 »

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

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SD

Exercice4

J

1) Chronogramme de la sortie Q de la bascule JK suivante

H

Q

Q

K

RD

H

t  K

t  J

t  SD

t  RD

t  Q

t 

2) La bascule JK est transformée comme le montre la figure 2. Sachant que les entrées asynchrones asynchrones ( R S ) sont au niveau haut et que la sortie est initialement au niveau haut, 2-1- compléter le chronogramme de la sortie Q.

J H K

H TH

Q

Sd

 S

Q

Rd R 

Q TQ FIGURE « 2 »

2-2-C’est une bascule T 2-3- TQ=2 TH puisque 2-4- TQ=0,02s ;

H 



 2f Q

1 T Q

1 T  H 





1 2T H 

Q

 2  100Hz  0,02

1 f   2 H 



H 

 100Hz 

Exercice5

Type Bascule D synchrone

Symbole D H

Table de vérité

Q

D

Qn+1

Q

0 1

0 1

Diagramme de fluence ε

Qn

Qn+1

D

D=1

0 1 0 1

1 0 0 1

1 0 0 1

0

1 1

0

D=0

Table de transition transitio n

δ

D=0

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

D=1

0 1

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2) Chronogramme Chronogramme de la sortie Q. H

t

D

t

Q

t

3) Bascule D à partir des bascules bascules JK et RS. D

J H

Q

K

Q

D

S H

Q

R

Q

4) Chronogramme de Q de la bascule D (figure 3) 3) sachant qu’à t=0 Q = 1. H t D

t

D

S

S Q

H

t

R

Q

R t

Figure3

Q t Exercice 6

1) Chronogrammes de S ,

+Vcc

R

et Q ; à t=0 Q=0

BP

D

S Q

Commande de l’alarme

t

H R

Q

H

t

+5V S

t

R BP

R

t Q

t

2) Le rôle du bouton poussoir (BP) est de commander la remise à zéro de la bascule et par suite d ’arrêter la sonnerie. Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

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Exercice 7

1 – Bascule T à partir des bascules JK, RS et D. Vcc S H R

Q

J H K

Q

Bascule T

Q Q

Bascule T

D

Q

H

Q

Bascule T

2 –Chronogramme Chronogramme : H

t Période T

Q

t

Exercice N°8 :

2 3 < 11 ≤ 24

Cherchons le nombre de bascules

On utilise 4 bascules JK

On doit forcer le compteur à 0 pour la valeur 11 ou si on appui sur le bouton RAZ

R

 QD  QB  QA  R A Z 

R

 QD  QB  QA  R A Z 

 R  QD  QB  QA  R A Z 

+VCC

QD

QC

QB

Q A

MSB

LSB

QD S

J

R

J

Clock

Clock

QD

QC S

K

QC

R

QB S

J

Clock

K

QB

R

J

Clock

K

CC

RAZ

QA S

R

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

QA

R

K

Horloge

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Exercice N°9 :

2 3 < 9 ≤ 24

a) Cherchons le nombre de bascules :

On utilise 4 bascules D

On doit forcer le compteur à 0 pour la valeur 9 ou si on appui sur le bouton RAZ

R QD

 QD  QA  R A Z 

QC

QB

Q A LSB

MSB

Q

S

D

Q

S

D

H

Q

Q

S

H

Q

R

D

Q

S

H

Q

R

D H

Q

R

(Horloge) R

            1

+Vcc RAZ R

b)

QD

&



 f H  modulo



90 9

 10Hz 

Exercice N°10 :

Le nombre de bascules :

8 = 23

On utilise 3 bascules JK

La bascule utilisée pour pour réaliser réaliser ce compteur compteur réversible réversible est à front front montant :

H i   a  Qi  1  a  Q i  1 

QC



H i   a  Qi  1

QB



Q A LSB

+VCC MSB

S

QC

J

R

J

Clock

Clock

QC

S

QB

K

QB

R

J Horloge

Clock

K

+ VCC a

S

QA

R Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

QA

R

K

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Exercice N°11 :

2 3 < 10 ≤ 24

Cherchons le nombre de bascules :

On utilise 4 bascules D

On doit forcer le décompteur à 9 pour la valeur 15 ou si on appui sur le bouton bouton INIT, pour forcer le circuit à 9 on doit commander les entrées de forçages S D, RC, RB et S A, Soit CF la condition de forçage :

C F (9 )  S D

 R C   R B  S A  QA  QB  QC  QD  INIT 

QD

QC

QB

Q A LSB

MSB

Q

S

D

Q

S

H

Q

D

Q

S

H

Q

R

D

Q

S

H

Q

R

R

D H

Q

(Horloge) R

          1

+Vcc

R

INIT

&

Exercice N°12 :

Soit le circuit suivant :

Preset

QC

J

1

Clock

QC Clear 

Preset

QB

J

1

Preset

QA

Clock

K

1

QB Clear 

J

1

H

Clock

K

1

QA Clear 

K

1

QB QC +VCC

R 

Init

a) C’est un compteur b) D’après le schéma la valeur 6 ou le bouton Init force le compteur à la valeur 2 donc le cycle de comptage est le suivant : 2-3-4-5-2-3-4 2-3-4-5-2-3-4-5-5- 2 etc.… c) Modulo 4 Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

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Exercice N°13 :

1°) On désire réaliser un compteur asynchrone modulo 20 a) Cherchons le nombre de bascules :

2 4 < 20 ≤ 25

On utilise 5 bascules.

b) Logigramme du compteur binaire (état initial 0) On doit forcer le compteur à 0 pour la valeur 20, pour forcer le compteur à 0 on doit commander les entrées de forçages R. 20(10)=10100(2) Pour les entrées de forçages actives a niveau haut

R

Pour les entrées de forçages actives a niveau bas

R

 QE   QC 

 QE   QC 

+VCC QE

QD

QC

Q A

QB

MSB LSB

QE S D

H

H

QE

QC S D

J

QD S QD

R

R

H

QC

K

R

H        o      r             o l        g       e     

J

QA S

H

QB

R

J

QB S

H

QA

K

R

K

Exercice N°14 :

1°) Compteur asynchrone qui décrit décrit la séquence séquence suivante : « 2 , 3 , 4 , 5 , 6 » On doit forcer le compteur à 2 pour la valeur 7, ou si on appui sur le bouton Init. Pour forcer le compteur à 2 on doit commander les entrées de forçages R 2 , S 1 , R 0 .

CF (2 )  R 2  S 1  R 0

 Q0  Q1  Q2  Init 

Q2

C F (2 )  R 2  S 1

 R 0  Q0  Q1  Q2  Init 

Q1

Q0 LSB

MSB

Q2 S D

Q1 S D

H

Q2

R

+Vcc

Q0 S D

H

Q1

R

VCC

Init

7(10)=111(2)

R

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H

Q0

R

Horloge

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2°) Logigramme du même compteur avec les circuits intégrés 7474,7408,7404 et 7432

+Vcc

(4) (3) (2) (1) (10) (11) (12) (13)

H

S C1 1D R C2

1Q

1Q 2Q

2D

2Q

(4) (3) (2) (1) (10) (11) (12) (13)

(5) (6) (9) (8)

Q2

R

VCC

Init

R

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

S C1 1D R C2

1Q

1Q 2Q

2D

2Q

Q1

Q0

R

R

(5) (6) (9) (8)

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Exercice N°15 :

On donne le circuit de suivant :

      6

U1:A(CLK)

5 3

      S

D CLK

 

U1:A Q

1

3

A       R

1 Q

      4

U2:A

      4

2

2

J CLK K

1

Q

      R

6 3

Q

U3:A

      7

5

B

      5       1

U8:A

4013

      S

U4

6

5

74HC112

      S

J CLK K

C       R

2

Q

      4

4027

NOT

2

1

Q

74HC04

U6:A

U7 2

CF

3 1 74HC32

 AND_3

INIT

R1 10k

a- Bascule T Compteur asynchrone

bc-

Décompteur asynchrone

CF= QC.QB.Q A+INIT

d- Cycle : 1,2,3,4,5,6,1 : Modulo : 6 e- Chronogramme de CF et valeurs en décimal affichées par le circuit sachant qu’il débute par 3 INIT t

H

t

CF N10

t 3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

1

1

2

t