Introduction
Dans un circuit logique combinatoire, la sortie, à un instant donné, ne dépend que de l’état des entrées. Alors que pour un circuit logique séquentiel, la sortie ne dépend pas seulement de l’état des entrées mais également de l’état précédent de la sortie. Cette particularité confère au circuit séquentiel un intérêt particulier dans les systèmes dont le fonctionnement nécessite de la mémoire. On dit que le circuit séquentiel possède une fonction mémoire.
Les bascules
Les bascules sont les éléments de base de la logique séquentielle. En effet, la bascule est le circuit de mémorisation le plus répandu. Elle peut être du type asynchrone ou synchrone.
- La bascule est dite de type asynchrone lorsque sa sortie change d’état uniquement en fonction des variables d’entrée.
- La bascule est dite de type synchrone lorsque sa sortie change d’état après avoir eu une autorisation d’un signal de synchronisation appelé horloge.
Pour le type synchrone, certaines bascules réagissent à chaque changement d’état de l’horloge alors que pour d’autres, l’effet de l’horloge ne sera effectif qu’à la réception d’un front montant ou un front descendant d’horloge selon le modèle.
La bascule RS
La bascule RS est la bascule élémentaire, qui qui sert de base dans la constitution de tous les autres types de bascules. Elle est du type asynchrone et a deux entrées S (set ou mise à 1) et R (Reset ou remise à zéro) et deux sorties complémentaires :
- Lorsqu’une impulsion est appliquée sur l’entrée S, la sortie Q passe à l’état 1.
- Lorsqu’une impulsion est appliquée sur l’entrée R, la sortie Q passe à l’état 0.
Symbole électrique et table de vérité de la bascule RS
Le symbole de la bascule RS et sa table de vérité sont indiqués dans la figure 1.
L’équation de sortie de la bascule RS peut être déterminée en utilisant la table de Karnaugh :
Soit :
Le logigramme de la bascule RS
Les logigrammes de la bascule RS à base de portes logiques NAND et de portes NOR sont indiqués dans la figure 2.
La Bascule R S H
La bascule RSH dispose d’une entrée supplémentaire H qui synchronise et valide les entrées de commandes R et S.
- Si l’horloge H est au niveau logique 0, la sortie maintient son état, quelles que soient les valeurs appliquées aux entrées R et S.
- Si l’horloge H est au niveau 1, la bascule RSH se comporte comme une bascule RS et répond normalement aux commandes appliquées à ses entrées.
Symbole électrique et table de fonctionnement de la bascule RSH
Le symbole de la bascule RSH et sa table de vérité sont indiqués dans la figure 3.
La Bascule D ‘ latch ‘ ou verrou
La bascule verrou D est munie d’une seule entrée de commande D (Data) et d’une entrée de synchronisation H. La sortie Q prend la même valeur que celle de l’entrée D quand le signal d’horloge H effectue une transition.
Symbole électrique et table de fonctionnement de la bascule verrou D
Le symbole de la bascule Verrou D et sa table de fonctionnement sont indiqués dans la figure 4.
Les bascules synchronisées sur front d’horloge
La Bascule D déclenchée sur front
Au front montant du signal d’horloge, la donnée présente sur D est transférée (recopiée) en sortie. En l’absence de front montant d’horloge, la sortie conserve son état.
Symbole électrique et table de fonctionnement de la bascule D
Le symbole de la bascule D et sa table de fonctionnement sont indiqués dans la figure 5.
La bascule JK déclenchée sur front montant ou descendant
La bascule « JK » est le type de bascule le plus évolué et le plus utilisé. Elle est fabriquée aussi bien avec la technologie TTL qu’avec la technologie CMOS.
- Pour J = K = 0, il y a conservation du dernier état logique
- Pour J = K = 1, le circuit bascule à chaque front d’horloge (montant ou descendant selon les technologies).
- Pour J différent de K, la sortie Q recopie l’entrée J à chaque front d’horloge.
La bascule JK est essentiellement utilisée pour réaliser des compteurs.
Symbole électrique et Table de fonctionnement de la bascule JK
Le symbole de la bascule JK et sa table de fonctionnement sont indiqués dans la figure 6.
Chronogrammes de la bascule JK
