Électronique numérique : Corrigé d'exercices bascules d
Télécharger PDFBascule D - Exercice 1
On considère une bascule D. Au départ, on a Q = 0 et D = 1.
Au premier front descendant de H, Q passe à 1 et D = 0. Au deuxième front descendant de H, Q passe à 0 et D = 1. Et ainsi de suite. On observe un basculement à chaque front descendant de H.
Soit TH la période de H et TQ la période de Q : TQ = 2TH. La fréquence de Q est fQ = 1 / TQ, et la fréquence de H est fH = 1 / TH. Ainsi, fQ = fH / 2.
Pour Q0, on a basculement à chaque front descendant de H. Pour Q1, on a basculement à chaque front descendant de Q0.
TQ1 = 2TQ0 = 4TH, donc fQ1 = fH / 4.
Bascule D - Exercice 2
Pour la bascule JK, lorsque D = J = K = 1, on observe un basculement de Q0 sur front descendant de H. Lorsque D = J = K = 0, il y a mémorisation (Q0 ne change pas).
Pour la bascule D, à chaque front descendant de H, on a : Q1 = D. On obtient ainsi le même signal sur Q0 et Q1.
Table de vérité :
| D | Q0 | J | K | Q1 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
À partir de la table de vérité de la bascule JK, on peut synthétiser une bascule D en prenant : D = J et K = J.
Bascule D - Exercice 3
Q bascule à chaque front montant de H.
Au départ, le bouton poussoir n'est pas appuyé et le condensateur C est déchargé (Vc = 0V). Q = 0 et D = 1. Le condensateur se charge et CLK (entrée d'horloge) passe de 0 à 1 (front montant), donc Q = 1 et D = 0 (la LED s'allume).
Lorsqu'on appuie sur le bouton poussoir, le condensateur C est court-circuité (Vc = 0V) et CLK passe de 1 à 0 (front descendant), Q ne change pas (Q = 1 et D = 0).
Lorsqu'on relâche le bouton poussoir, le condensateur se charge et CLK passe de 0 à 1 (front montant), donc Q = 0 et D = 1 (la LED s'éteint). Ainsi, à chaque fois qu'on appuie et relâche le bouton poussoir, on observe un basculement de Q (la LED passe d'un état à l'autre).
Bascule D - Exercice 4
Pour Q1, on a basculement à chaque front montant de H. Pour Q2, on a basculement à chaque front descendant de H (inverseur à l'entrée d'horloge).
La période de Q1 est T1 = 2 × TH, donc f1 = fH / 2. De même, la période de Q2 est T2 = 2 × TH, donc f2 = fH / 2.
Le déphasage entre Q1 et Q2 est : t = TH / 2 = T / 4.
Bascule D - Exercice 5
Toutes les bascules ont la même horloge. Après chaque front montant de l'horloge, ce qui est sur chaque entrée D est recopié sur la sortie Q correspondante.
| État | Q2 | Q1 | Q0 | D2 = Q1 | D1 = Q0 | D0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 4 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 6 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
FAQ
Qu'est-ce qu'un front descendant ou montant dans une horloge ?
Un front descendant correspond à la transition d'un signal de 1 à 0, tandis qu'un front montant correspond à la transition de 0 à 1. Ces changements déclenchent les basculements des bascules.
Comment fonctionne une bascule D ?
Une bascule D mémorise la valeur présente sur son entrée D à chaque front d'horloge (montant ou descendant selon la configuration) et la transmet à sa sortie Q.
Quelle est la différence entre une bascule JK et une bascule D ?
La bascule JK possède deux entrées (J et K) qui déterminent le comportement de la sortie Q selon des règles logiques spécifiques, tandis que la bascule D ne nécessite qu'une seule entrée (D) pour mémoriser la valeur.