Logique séquentielle/Mémoires et bascules

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Mémoires et bascules
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Chapitre no1
Leçon : Logique séquentielle
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Mémoires RS[modifier | modifier le wikitexte]

La mémoire (appelée parfois bascule monostable) est un composant permettant de retenir un bit d'information. C'est un élément qui ne peut pas être réalisé en combinatoire pur. Pour son étude il faut donc des méthodes différentes de celles du combinatoire, à savoir des tables de vérité. On utilisera cependant une table d'évolution, qui ressemble à une table de vérité.

Voir aussi bascules électroniques RS.



Voici un exemple de table d'évolution pour une mémoire RS.

Table d'évolution
Entrées État futur Fonction réalisée
R S Q ou Q^+
0 0 q mémorisation
0 1 1 mise à un
1 0 0 mise à zéro
1 1 X priorité



Cette propriété a des conséquences importantes sur les équations que l'on peut tirer d'une telle table.



Je pense important de faire une mise au point avant de continuer.



Revenons à notre table d'évolution donnée en exemple (ci-dessus). L'entrée S sert donc à positionner la sortie à 1, tandis que R sert à mettre à 0 (on l'appelle souvent RAZ = Remise A Zéro).

Pour éviter d'interdire la dernière ligne de la table d'évolution, nous choisissons d'étudier nos mémoire pour une seule sortie notée Q, en laissant ainsi tomber la sortie\bar{Q}. Le X dans cette ligne représente trois cas distincts :

  • X = 0, on parle de mémoire à Reset prioritaire,
  • X = 1, on parle de mémoire à Set prioritaire,
  • X = q, on parle alors de mémoire à mémoire prioritaire.

Une mémoire donnée ne peut que réaliser un des trois cas et son nom en découlera immédiatement.


Début de l'exemple
Fin de l'exemple


Quelle est la priorité de notre mémoire donnée en exemple ?



Je vous avais promis de revenir sur la difficulté de raisonnement liée au fait que notre fil rouge avait deux valeurs éventuellement différentes à ses extrémités.


Début d'un principe
Fin du principe


Exercice 1[modifier | modifier le wikitexte]

Pour le schéma ci-dessous, compléter le tableau de Karnaugh ainsi que le diagramme des temps. On supposera pour simplifier que les portes répondent de manière instantanée (ce que l'on a toujours fait jusqu'à maintenant).

Td1bfig2.png

Mémoire D (D latch)[modifier | modifier le wikitexte]

Cette fonction comporte deux entrées D et H et une sortie Q. L'équation de récurrence de la mémoire D n'a pas beaucoup d'intérêt, il vaut mieux retenir son fonctionnement : recopie son entrée D sur sa sortie Q lorsque son horloge H est à 1.

Bascules électroniques D[modifier | modifier le wikitexte]


Cette bascule comporte aussi deux entrées, D et H et une sortie Q, comme la mémoire D. La grande différence est que la recopie de l'entrée sur la sortie ne se fait maintenant que sur flanc montant de l'horloge. Notez sur le schéma ci-dessous comment est notée cette sensibilité au flanc montant de l'horloge.

La bascule D la plus complexe comporte quatre entrées D, H, S et R et une sortie Q. Les entrées supplémentaires sont actives à l'état bas (donc notées parfois /S et /R) et ont les même fonctions que dans le cas d'une mémoire. Elles sont dites asynchrones dans le sens où contrairement à D elles sont complètement indépendantes des flancs montants de l'horloge.

Td1bfig3.png

Plus d'information ici : Bascules électroniques.

Bascules électroniques JK[modifier | modifier le wikitexte]

D'autres informations ici : la bascule JK.

Nous complétons cette information par ce que l'on appellera, dans la suite de ce cours, un diagramme d'évolution. Ici, il est constitué de deux états (en vert) et de transitions (les flèches). Ce diagramme d'évolution est très important pour nous car il nous servira lors de nos synthèses. Il remplace la table de vérité de la bascule JK.

Diagramme d'évolution d'une bascule JK

Voici aussi sous forme de diagramme temporel le fonctionnement d'une JK.

Diagramme temporel du fonctionnement d'une bascule JK

Le "T = Toggle" qui est présent dans la figure se traduirait par "B = Basculement" en français.

Exercice 2[modifier | modifier le wikitexte]

Transformer une bascule JK en bascule D. Transformer ensuite une bascule D en bascule JK.

Exercice 3[modifier | modifier le wikitexte]

Nous désirons réaliser la bascule E suivante.

  • si E=0 alors Q=0
  • si E=1 alors Q(n+1) = /Q(n).


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