circuits séquentiels complexes
Denis Rabasté ; IUFM Aix Marseille 5/5
l'arrivée de la quatrième impulsion : le nombre trois étant présent en sortie (état stable), l'impulsion
provoque le passage à 0 de la première bascule (on retrouve alors le nombre 2 sur la sortie du
compteur), ce qui provoque le passage à 0 de la seconde bascule (on lit alors 0 en sortie du
compteur), ce qui provoque la mise à 1 de la troisième bascule, le nombre 4 (état stable) pouvant
alors être lu en sortie. Les nombres 2 et 0 n'apparaissent que pendant un temps très court
correspondant au temps de propagation des bascules, mais cela peut être très gênant pour certaines
applications. Aussi l'utilisation de ces compteurs est souvent limitée à la division de fréquence : on
remarque en effet que sur la sortie de la bascule N on obtient un signal de fréquence 2N fois plus
faible que le signal d'horloge. Cette propriété est utilisée par exemple lorsque l'on souhaite avoir un
signal carré de fréquence basse stable et précise: on réalise alors un oscillateur à quartz dont la
fréquence est élevée (pour des raisons mécaniques il est impossible de réaliser des quartz basse
fréquence) puis on utilise un compteur asynchrone pour diminuer la fréquence. Le circuit 74HC4060
comprend par exemple une section oscillateur suivi de 14 étages montés en diviseur de fréquence par
2.
2.2. Compteurs synchrones
Le seul moyen d'éviter le problème des compteurs asynchrone est de faire en sorte que les bascules
changent d'état en même temps. Pour cela les entrées d'horloge de celles-ci doivent être reliées
ensemble (comme pour les registres). Le basculement de chaque élément est alors autorisé ou non
par des portes logiques en fonction de l'état du compteur. On obtient alors un schéma beaucoup plus
compliqué que les précédents.
2.3. Fonctions annexes
A l'intérieur des compteurs autour des bascules est organisé un certain nombre de circuits logiques
combinatoire ou séquentiels permettant la réalisation de fonctions annexes :
- choix du mode de comptage; entre du binaire et du BCD par exemple par une entrée
BIN/
(comptage binaire si NL1 et BCD si NL0).
- choix du comptage ou décomptage par entrée UP/
par exemple.
- possibilité par l'intermédiaire d'entrées et de sorties de mettre plusieurs compteurs en
cascade de manière à augmenter le modulo de l'ensemble.
- certains compteurs possèdent un registre de sortie permettant de mémoriser le résultat à un
moment donné tandis que le comptage continue.
- enfin certains compteurs sont programmables, c'est à dire qu'il est possible de commencer
le comptage ou le décomptage à partir de n'importe quel nombre chargé préalablement. Le
chargement peut se faire de manière synchrone (c'est à dire au front actif de l'horloge, lorsque
l'entrée ordonnant le chargement est au niveau actif) ou asynchrone (c'est à dire lorsque
l'entrée ordonnant le chargement est au niveau actif). Citons par exemple le circuit
74HC40103.