Initialement, nous avons: Q 0 = 0 et Q 1 = 0. Le comptage est cyclique et une fois l'état Q 0 = 1 et Q 1 = 1 atteint, l'impulsion suivante du signal d'horloge permet au compteur de revenir à son état initial. La mise en oeuvre d'un compteur modulo 4 nécessite au moins deux bascules configurables pour un fonctionnement synchrone ou asynchrone. Les figures 1(a) et 1(b) montrent le circuit logique et le chronogramme d'un compteur asynchrone modulo 4. Figure 1 Le circuit logique et le chronogramme d'un compteur synchrone modulo 4 sont illustrés sur les figures 2(a) et 2(b). Figure 2 $ads={2} Le tableau 1 décrit la séquence de comptage et la figure 3 donne le diagramme d'état, où l'état initial est Q 1 Q 0 = 00. Tableau 1 Figure 3 m
Compteurs: introduction Les compteurs binaires sont des circuits qui génèrent des séquences binaires qui peuvent être associées au nombre d'impulsions du signal d'horloge appliqué à l'entrée. Ils sont utilisés dans des applications telles que la synchronisation d'événements et la mesure de fréquence, l'estimation de la position angulaire et la durée d'un événement. $ads={1} Compteur Asynchrone: Un compteur asynchrone est souvent appelé compteur d'ondulation. Le signal d'horloge n'est appliqué directement qu'à la première bascule et il est ensuite transmis, avec un retard de propagation, d'une bascule à l'autre. compteur synchrone: Dans un compteur synchrone, toutes les bascules sont déclenchées par le même signal d'horloge. Ainsi, les sorties du compteur changent d'état en même temps et il n'y a pas de décalage temporel entre les différentes sorties. Compteur modulo 4 Un compteur modulo 4 (ou à deux bits) a quatre états différents (2 2 = 4). La sortie Q0 représente le bit le moins significatif (LSB) et Q1 correspond au bit le plus significatif (MSB).
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.
Le compteur est remis à zéro dès la dixième impulsion L'impulsion, de courte durée sur la sortie B ne pose pas de problème si les sorties commandent un afficheur mais serait gênante si la sortie B devait attaquer d'autres circuits logiques.
+ L'autorisation de comptage (entrée) · rôle: permettre le comptage. Lorsque cette entrée n'est pas activée, on « gèle » le comptage, même si l'horloge est toujours appliquée, sans remise à zéro; · désignation: EN (ENable: validé) ou CTEN (CompTeur ENable) ou CE (Chip Enable). + Le préchargement du compteur (entrées) · rôle: commencer un cycle à partir d'un nombre quelconque (qui respecte cependant la capacité du compteur); · désignations: DA, DB, DC, DD pour les entrées de préchargement (Data: Donnée A, …); LOAD (charger) ou PL (Parallèle Load) pour l'entrée qui commande le préchargement; · remarque: on parle aussi de compteur prépositionnable ou de compteur programmable. + Le comptage ou le décomptage (entrée) · rôle: faire compter ou décompter le compteur;. désignation: UP (comptage) ou + et DOWN (décomptage) ou - ou U/D; · remarque: il peut exister soit deux entrées d'horloges distinctes (une pour compter et l'autre pour décompter); soit une seule entrée d'horloge et une entrée précisant s'il faut compter ou décompter en fonction de son niveau logique.
D'autre part, des états intermédiaires de durée TP apparaissent et peuvent être à l'origine de dysfonctionnements. Pour pallier ce problème, on réalise des compteurs synchrones, pour lesquels le signal d'horloge est commun à toutes les bascules. 10 Avantage: Le compteur synchrone est donc plus rapide que le compteur asynchrone puisque les délais de propagation des bascules ne sont pas cumulés. D'autre part, si l'on suppose que toute les bascules on le même délai de propagation il n'y a pas d'état transitoire sur la sortie. Dans la pratique, ce n'est bien évidemment pas le cas car les délais de propagation de bascules peuvent être différents (temps de montée et de descente différents, charges différentes etc. ). Toutefois, la durée de ces transitoires et réduite à la différence de fonctionnement des bascules et en aucun cas n'est aussi importante qu'en asynchrone. Compteurs synchrones (modulo 8, 10 et 16): Compteur synchrone modulo 8: L'impulsion d'horloge est appliquée simultanément à chaque bascule.
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.
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