Soutenance mémoire
Le stockage des données, les traitements de l’information, l’informatique et la technologie de nos jours ne sont que des éléments originaires du monde numérique. Dans la numérisation, les signaux sont moins sensibles aux bruits, le stockage d’information est plus simple et plus fiable. Il s’agit d’une invention du système basée sur deux états différents qui sont les nombre 0 et 1. Le système logique s’intéresse sur l’analyse des combinaisons et des opérations entre ces deux états. Il y a deux types de système logique : la logique combinatoire et la logique séquentielle. Cette étude est basée sur la logique séquentielle. La logique séquentielle est en général basée sur les systèmes de mémorisation, l’état de la sortie ne dépend non seulement les états des entrées mais aussi d’un autre signal dit horloge.
Il est nécessaire de pratiquer l’étude théorique des circuits numériques pour maitriser les notions de base et l’analyse du traitement numérique. Le simulateur de circuit logique est un appareil conçu pour faire les tests des circuits numériques. En tirant des conclusions sur l’affichage de l’appareil qui donne tous les moments où l’état logique du circuit soit au niveau haut ou au niveau bas c’est-à-dire vérifier l’étude théorique. Donc il est nécessaire de faire l’étude et la conception du simulateur du circuit logique plus précisément la maquette de TP des circuits séquentiels.
LOGIQUE SEQUENTIELLE
Présentation
Dans un système logique séquentiel une notion de mémoire intervient. L’état actuel du système dépend non seulement de l’état actuel des entrées, mais aussi de l’état antérieur dans lequel se trouvait le système, état matérialisé par des variables internes.
Les circuits séquentiels ont la capacité de mémoriser des informations et par conséquent de traiter des séquences de données.
Il y a deux types de système séquentiel :
-le système séquentiel asynchrone
-le système séquentiel synchrone .
Le système séquentiel est asynchrone si à partir de l’instant où on applique un vecteur d’entrée, son évolution est incontrôlable de l’extérieur tandis qu’il est synchrone si son évolution est contrôlable de l’extérieur par un signal d’horloge.
Les bascules
Les bascules sont des circuits séquentiels élémentaires permettant de mémoriser une information binaire sur leur sortie. Elles peuvent être synchrones ou asynchrones. Elles ont toutes au moins trois mode de fonctionnement : positionnement de la sortie à 0, positionnement de la sortie à 1 et mémorisation portée par la sortie .
La bascule asynchrone
La bascule RS est le dispositif de mémorisation élémentaire. Toutes les bascules, y compris les bascules synchrones, ne sont en fait que des évolutions de cette bascule. La bascule RS est un dispositif à deux entrées R (pour reset ou remise à 0) et S (pour set ou remise à 1) présentant la propriété suivante :
-lorsque S et R sont 0, Q conserve sa valeur (état mémoire)
-une apparition de S entraine durablement Q=1
-une apparition de R entraine durablement Q=0 .
Avantage et inconvénient
L’avantage de cette bascule est sa simplicité. Ces inconvénients sont le fait qu’elle soit purement asynchrone, qu’elle est sensible aux parasite c’est-à-dire tout événement sur une des entrées affecte la sortie, et qu’il existe un état interdit.
Les bascules synchrones
Il y a quatres types de bascule synchrone : Bascule RSH, Bascule JK, Bascule D, Bascule T .
a) Bascule RSH
La bascule RSH est une bascule RS synchronisée par un signal d’horloge H. Lorsque H=0, la bascule est dans l’état mémoire. Lorsque H =1, la bascule fonctionne comme une bascule RS.
Cette bascule a toujours un état interdit et fonctionne sur les niveaux d’horloge. Tout en restant sensible aux parasites, elle l’est moins que la bascule RS puisqu’elle est uniquement sensible sur le niveau haut de l’horloge (plus le niveau haut de l’horloge est réduit, moins cette bascule est sensible aux parasites).
b) Bascule JK
La bascule JK est une bascule qui fonctionne sur front d’horloge.
c) Bascule D
La bascule D est une bascule ayant une entrée D et une sortie Q synchronisée par un signal d’horloge H. Elle est une bascule qui peut être conçue sur le même principe que la RSH.
Elle est obtenue à partir d’une bascule RSH en ne considérant que les deux combinaisons (R,S)=(0,1) et (1,0). Cette bascule n’a donc pas d’état interdit. Elle est transparente sur le niveau haut de l’horloge (Q=D) et mémorise la valeur de sortie sur le niveau bas. Ce dispositif est en fait l’élément mémoire de base.
La bascule D est la cellule mémoire fondamentale utilisée dans la grande majorité des applications. Ce dispositif fonctionne sur un front d’horloge.
d) Bascule T ( T pour toggle)
Elle est un élément qui interprète son entrée de commande T, non comme une entrée à mémoriser, mais comme un ordre de changement d’état. Cette bascule est particulièrement intéressante à utiliser pour certaines applications et notamment pour la réalisation de compteurs. Elle n’existe pas en tant que tel, mais qui est utilisé à l’intérieur de nombreux circuits intégrés.
e) Initialisation des bascules
Une bascule, quel que soit son type, peut être initialisée par l’intermédiaire d’une combinaison de ses entrés et d’un coup d’horloge. Sur la plupart des bascules, il existe également des spécifiques d’initialisation asynchrone, c’est-à-dire ne nécessitant pas de coup d’horloge. Ces entrées d’initialisation sont généralement appelées Clear (CLR) pour la remise à 0 de la sortie et Preset (PR) pour la remise à 1.
f) Inhibition du fonctionnement des bascules
Pour certaines applications utilisant des bascules, le fonctionnement des bascules doit pouvoir être inhibé (c’est-à-dire conservation de l’état quoi qu’il arrive notamment sur l’horloge) par un signal d’inhibition. Pour cela plusieurs solutions peuvent être envisagées mais la seule solution fiable est d’agir sur les entrées synchrones des bascules.
g) Paramètre temporels des bascules
Pour qu’une bascule fonctionne correctement, il est nécessaire que le signal présent sur les entrées de la bascule soit stabilisé depuis un certain temps lorsque le front d’horloge actif intervient (temps de « setup ») et reste stable pendant un certain temps après ce front d’horloge (temps de « hold » ou de maintien). D’autre part, la commutation des sorties d’une bascule se fait avec un certain temps de retard par rapport au signal qui a produit cette commutation (Horloge, Reset ou Preset). Ces retards peuvent être différents selon le signal qui a produit cette commutation, mais également selon que la commutation du signal de sortie est montante ou descendante. Ces retards seront notés TpLH et TpHL pour « temps de propagation Low High » et « temps de propagation High Low ».
|
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : LOGIQUE SEQUENTIELLE
I-1-Présentation
I-2-Les bascules
I-2-1-La bascule asynchrone
I-2-2-Les bascules synchrones
I-3-Registre
I-3-1-Définition
I-3- 2-Registre de mémorisation
I-3-3-Registre de mémorisation avec signal d’inhibition
I-3-4-Registre à décalage
I-3-5-Registre universel
I-4-Mémoire
I-4-1-Mémoires vives
I-4-2-Mémoire RAM Statiques ou Dynamiques
I-5-Compteur et décompteur
I-5-1-Compteurs asynchrones
I-5-2-Compteurs synchrones
I-6-Conclusion
PARTIE II : MAQUETTE DE TP MODELE ITT
II-1-Présentation de la maquette de TP
II-1-1-L’alimentation
II-1-2- La partie séquentielle
II-1-4- Affichage
II-1-5- Le support des circuits intégrés
II-2- Manipulation
II-3- Conclusion
PARTIE III : REALISATION
III-1-Réalisation d’une alimentation stabilisée
III-1-1-Adaptation
III-1-2-Redressement
III-1-3-Filtrage
III-1-4-Stabilisation
III-2-L’horloge
III-2-1-Le NE 555
III-2-2-fonctionnement de l’horloge
III-3- Conclusion
CONCLUSION
REFERENCES
