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

Laboratoire génie électrique 3Sctech

Série d’exercices

N°3

Bascules-compteurs Bascules-compteurs

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Exercice1

Donner le symbole d’une bascule bascul e RS asynchrone et compléter le tableau suivant :

1)

R 0 1 0

S 1 0 0

Qn 0 0 1 1

Qn+1

Remarque

Compléter le chronogramme suivant :

2)

R t 

S t 

Q t 

Q t 

Exercice2

Si nous désirons commander un système logique à l’aide d’un bouton poussoir, un défaut   important apparaît : le rebon . Pour supprimer ces rebondissements on réalise le montage suivant à l’aide d’une rebon d  bascule R  S  . +5V +5V

R

Rebondissement

Commande

Commande t

R

R

BP Commande R

Q

S

Q

BP

BP

S

Compléter le chronogramme ci-contre :

R

Q

Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

t

t

t

t

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SD

Exercice3

Q

J H

Soit la bascule suivante :

K

1)Donner le type de cette bascule

Q RD

………………………………………………………………………………………………………………………… 2) Quel niveau logique doivent prendre les deux entrées S D et RD pour avoir le mode de fonctionnement synchrone de la bascule ……………………………………………………………………………………………………………………… 3 )Le signal d’horloge a-t-il une influence sur la sortie Q pour le cas SD=1 et RD=0 ? Justifier la réponse ………………………………………………………………………………………………… 4) Compléter la table de vérité de la bascule : Qn

H

SD

RD

J

K

0 0 1 1 1 0 Ǿ Ǿ

     

0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 1 1 Ǿ Ǿ

1 1 1 0 1 0 Ǿ Ǿ

Ǿ Ǿ

Qn+1

mode de fonctionnement (synchrone ou asynchrone).

5) Compléter le chronogramme suivant «Sans tenir compte des entrées de forçage».  À t=0, Q=0 H t

J t

K t

Q t

6) Compléter le chronogramme suivant : H

t S

t R

t J

t K

t Q

t Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

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

S

+Vcc

S

H

J

Q

K

Q

R

R Q

FIGURE « 1 » SD

Exercice4

J

1) Compléter le chronogramme de la sortie Q de la bascule JK suivante

H K

Q

Q

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 ( 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 Q

Sd S 

R d R 

Q

Q

FIGURE « 2 »

2-2-Comment peut-on appeler la bascule ainsi réalisée ? ………………………………………………………………………………………………………………… 2-3-Comparer les périodes T H et TQ et les fréquences f H et f Q des signaux H et Q …………………………………………………………………………………………………………………

2-4-Le signal obtenu a la sortie Q est de période T Q = 0,02s ; trouver alors la fréquence du signal d'horloge H ………………………………………………………………………………………………………………………….

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Exercice5

1) Compléter le tableau suivant : Type Bascule D synchrone

Symbole D H

Table de vérité

Table de transition Qn

Q

D

Q

0 1

Qn+1

Diagramme de fluence

D

Qn+1

0

1

0

0

D=0

1

2) Compléter le chronogramme de sa sortie Q. H t D

t

Q

t

3) Comment peut-on obtenir une bascule D à partir des bascules JK et RS .

J H K

Q

S H

Q

Q

R

Q

4) Compléter le chronogramme de Q de la bascule D (figure 3) sachant qu’à t=0 Q = 1. D

H t

S Q

H

R

D t S t R t Q t

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Q

Figure3

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Exercice 6

Une alarme sonore est commandée par le schéma électronique suivant : 1) Compléter les chronogrammes de S ,

+Vcc

R

et Q ; à t=0 Q=0

BP

D

Commande de l’alarme

S Q

t

H

H R

Q

t

+5V S

t

R R

BP

t Q

t

BP=0 bouton poussoir non appuyé BP=1 bouton poussoir appuyé

2) Quel est le rôle du bouton poussoir (BP) ……………………………………………………………………………………………………………………….. Exercice 7

On veut maintenant utiliser des bascules T pour matérialiser la fonction mémorisation : 1 – Comment peut-on obtenir la bascule T à partir des bascules JK, RS et D.

J H K

Q

S H R

Q

………………………………..

Q Q

………………………..

D

Q

H

Q

……………………………

2 – Sachant que dans une bascule T la sortie change d’état à chaque front actif,

Compléter le chronogramme suivant :

H

t Période T

Q

t

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Exercice N°8 :

Tracer le logigramme d’un compteur asynchrone modulo 11 en utilisant des bascules JK à front montant dont les entrées asynchrones

S

(Set) et

R (Reset) sont activées au niveau bas .Prévoir une entrée de remise à

zéro du compteur par un bouton poussoir RAZ ( N.C) Exercice N°9 :

a) Tracer le logigramme d’un compteur asynchrone modulo 9 en utilisant des bascules D à front descendant dont les entrées asynchrones

S (Set) et R (Reset) sont activées au niveau haut .Prévoir

une entrée de remise à zéro du compteur par un bouton poussoir RAZ (N.O) b) La fréquence du signal d’horloge est f= 90 Hz, calculer la fréquence du signal à la sortie de la bascule du poids le plus fort (M.S.B) Exercice N°10 :

Tracer le logigramme d’un compteur asynchrone réversible modulo 8 en utilisant des bascules JK à front montant dont les entrées asynchrones

S (Set)

et

R (Reset)

sont activées au niveau haut Soit a une variable

logique de sélection : 

a =1 fonctionnement en compteur



a =0 fonctionnement en décompteur

Exercice N°11:

Tracer le logigramme d’un décompteur asynchrone modulo 10 en utilisant des bascules D à front descendant dont les entrées asynchrones

S (Set)

et

R (Reset) sont activées au niveau haut .Prévoir une

d’initialisation du décompteur par un bouton poussoir INIT (N.O) 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

QB QC +VCC

R 

a) Que réalise ce circuit (compteur ou décompteur) b) Donner le cycle de comptage ou de décomptage du circuit. c) Déduire alors son modulo. Prof : Borchani hichem et Hammami mourad

Init

1

entrée

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Exercice N°13 :

1°) On désire réaliser un compteur asynchrone modulo 20 a) Déterminer en le justifiant le nombre de bascules utilisées pour réaliser ce compteur. …………………………………………………………………………………… ……………………………… b) Les bascules utilisées pour réaliser ce compteur sont représentées ci-dessous : Etablir le logigramme du compteur binaire (état initial 0)

QE

QD

QC

Q A

QB

MSB LSB

QE S D

QD

R

R

QC

K

J

QB S

H

H

H

QE

QC S D

J

QD S

H

QB

R

R

J

QA S H

QA

K

R

K

H        o      r             o l        g       e     

Exercice N°14 :

1°) On désire réaliser un compteur asynchrone qui décrit le cycle suivant : « 2 , 3 , 4 , 5 , 6 » Compléter son logigramme en utilisant des bascules D et prévoir un b outon d’initialisation. +Vcc

Q2

Q1

Q0

MSB

LSB

Q2 S D

Q1 S D

H

Q2

R

H

Q1

R

VCC

Init

Q0 S D

R

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H

Q0

R

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2°) Compléter le logigramme du même compteur avec les circuits intégrés 7474,7404,7432 et 7408 (Voir dossier technique) +Vcc

H

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

S C1 1D R C2

1Q

1Q 2Q

2D

2Q

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

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

S

(6)

1Q

R

(9)

2Q

C2 2D

2Q

Q2

R

Q1

Q0

R

R

VCC

Init

(5)

1Q

C1 1D

R

Circuit Intégré 7474

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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

74HC112

5

      S

J CLK K

C       R

2

Q

      4

4027

NOT

2

1

Q

74HC04

U6:A CF

U7 2

3 1 74HC32

 AND_3

INIT

R1 10k

a- Que réalisent les bascules ainsi branchées …………………………………………………….. b- Que réalise ce circuit

Compteur asynchrone

Décompteur asynchrone

(cocher la bonne réponse) c- Ecrire l’équation de la condition de forçage CF :

CF= …………………………………….

d- Déduire le cycle de comptage ou de décomptage et le modulo Cycle : ……………………………………………

Modulo : ……………

e- Tracer le chronogramme de CF et indiquer la valeur en décimal affichée par le circuit sachant qu’il débute par 3 INIT t

H

t

CF N10

t 3

t

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