Les bascules 3ST LOTFI 2020 2021

AUTOMATIQUE

Leçon : A3-1

Objectifs : - Identifier un système séquentiel.
- Analyser le fonctionnement des différents types de bascules.
I- Mise en situation :
Présentation :
La perceuse ci contre est entrainée par un moteur électrique M.
Elle est commandée par deux boutons poussoirs :
(« m » pour la mise en marche et « a » pour l’arrêt).
Fonctionnement :
Entrées
l’information

Sortie

m

a

1

0

0

2

1

0

3

0

0

4

0

1

5

0

0

6

1

1

M

Constatation :
 ………………………………………………………………………………………………………………………………
 ………………………………………………………………………………………………………………………………

Conclusion :
Le système de commande de cette perceuse ne relève pas par d’une étude par la logique combinatoire
car pour une même combinaison de variables d’entrées correspond deux états différents de la variable
de sortie. Ce système est dit système séquentiel.

II- Système séquentiel :
 Définition :
En logique séquentielle, l’état de sortie d’une fonction dépend non seulement de l’état des entrées mais
aussi de son état antérieures, le système se souvient du passé, il possède donc des………………………
 Modélisation :
e(t)

S(t+ζ)

Système séquentiel
s(t)

N.L

Les systèmes séquentiels

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III- Les bascules :
1- Définition :
La bascule (Flip Flop en anglais) est le circuit séquentiel le plus simple, elle possède plusieurs entrées, une
sortie principale Q et éventuellement une sortie complémentaire Q.
Sa fonction consiste à mémoriser une information élémentaire fugitive (1bit).
La bascule possède deux états stables (bistables) pouvant passer d’un état à l’autre (basculement) sous
l’influence des ces entrées.

2- Le bascule asynchrone RS :
a- Symbole :

S

Q

R

Q

b- Définition :
-

S : (SET) : Entrée de mémorisation ou d’enclenchement ou d’activation ou de mise à 1.

-

R :(RESET) : Entrée d’effacement, ou de déclenchement ou de désactivation ou de mise à 0.

-

L’action simultanée sur S et R engendre un état indéfini.

c- Table de vérité :
Qn

S

R

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

Qn+1

Commentaire

d- Table de vérité simplifiée :
Qn

S

R

Qn+1

Commentaire

e- Diagramme de fluence :

N.L

Les systèmes séquentiels

Page :

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f- Tableau de Karnaugh et équations :
Marche prioritaire

Arrêt prioritaire

Qn

00

01

SR

Qn+1

SR

Qn+1

11

Qn

10

0

0

1

1

Qn+1 = …………………………………..

00

01

11

10

Qn+1 = …………………………………..

g- Logigramme :
Marche prioritaire

Arrêt prioritaire

h- Chronogramme :
Marche prioritaire

Arrêt prioritaire

S

S
t

R

t
R

t
Q

t
Q

t

t

3- Les bascules synchrones :
a- Généralité :
Les bascules synchrones sont des bascules pour lesquelles le changement d’état de la sortie, qui
correspond à une nouvelle combinaison des valeurs d’entrée, ne peut s’effectuer que lorsqu’un signal de
contrôle (synchronisation) appelé signal d’horloge prend lui même une valeur donnée.
Le signal de synchronisation est appelé horloge (H) ou clock pulse (Cp - CLK) ou timing (T).
H

……………………….
……………………………….

t
…………………………….
…………………..

N.L

Les systèmes séquentiels

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H : horloge agissant pendant toute la durée du niveau haut.

H : horloge agissant pendant toute la durée du niveau bas.

H : horloge agissant pendant le front descendant.

H : horloge agissant pendant le front montant.

b- Bascule RSH ou RST:
Principe :
Sa fonction est celle réalisée par la bascule RS asynchrone, mais le changement d’état n’est autorisé qu’à
la présence du signal d’horloge et de combinaisons d’entrées sur R et S.
Application:

H

Q

S
H
R

 Chronogramme d’une bascule RS synchrone à front montant :

Q

t

S

t
R

t
Q

t
c- Bascule JK :
Symbole :

J
H
K

Q
Q

J
H
K

Q
Q

Définition :
La bascule JK synchrone possède deux entrées :
J : Enclenchement ou mise à 1 de Q.
K : Déclenchement ou mise à 0 de Q.
Cette bascule élimine la condition indéterminée de la bascule précédente, en effet :
Si J =K=1 on aura Qn+1= Qn ; Cette bascule s’appelle aussi bascule à priorité au changement d’état.
Diagramme de fluence :

N.L

Les systèmes séquentiels

Page :

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Tableau de Karnaugh et équation :

Table de vérité symbolique :
Qn

J

K

Qn+1

Commentaire

JK

Qn+1
Qn

00

01

11

10

0
1
Qn+1 = …………………………………..
Chronogrammes :
 Chronogramme d’une bascule JK synchrone à front montant :
H
t
J
t
K
t
Q
t

d- Bascule D :
Symbole :
D

Q

H

Q

ou

D

Q

H

Q

ou

D

Q

H

Q

Définition :
La bascule Synchrone D est une bascule à une seule entrée D (Data=Donnée) et une entrée H d’horloge.
La sortie Q prend la même valeur que celle présente à l’entrée D quand le signale d’horloge effectue une
transition.
Diagramme de fluence :

N.L

Les systèmes séquentiels

Page :

5/9

Table de vérité symbolique :
Qn

D

Qn+1

Tableau de Karnaugh et équation :

Commentaries

D

Qn+1
Qn

0

1

0
1
Qn+1 = ……………………….…
Chronogrammes :
 Chronogramme d’une bascule D synchrone à front montant :
H

D

Q

 Chronogramme d’une bascule D synchrone à front descendant :
H

D

Q

Réalisation d’une bascule D à partir :
d’une bascule RSH :
S

d’une bascule JK:

Q

H

S

Q

R

Q

H
R

Q

e- Bascule T :
Symbole :
Q

T

N.L

Q

ou
Q

Les systèmes séquentiels

T

Q

Page :

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Définition :
Cette bascule est commandée par une seule entrée T (Timing), elle change d’état à chaque front d’horloge
Diagramme de fluence :

Tableau de Karnaugh et équation :

Table de vérité symbolique :
Qn

T

Qn+1

Commentaries

T

Qn+1
Qn

0

1

0
1
Qn+1 = ………………………..…

Chronogrammes :


Chronogramme d’une bascule T synchrone à front montant :

……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
La bascule T est une bascule……………………………………………………………………………………..
Réalisation d’une bascule T à partir :
d’une bascule JK:
J

Q

K

Q

d’une bascule D :
D

Q

H
H

Q

Remarque:
Les bascules D et JK possèdent souvent 2 entrées supplémentaires d'initialisation ou de forçage.
 Une de remise à 0 (Reset = R ou RD ou Clear = Clr)
 Une de mise à 1 (Set = S ou SD ou Preset = Pre).
Ces entrées sont asynchrones par rapport à l'horloge et sont actives soit au niveau haut soit au niveau
bas.

N.L

Les systèmes séquentiels

Page :

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Exemples :
 Chronogramme d’une bascule D à front montant et à entrées de forçage actives à niveau haut :
SD

D
H

SD
RD

Q
Q

RD

H
t

Sd
t

Rd
t

D
t

Q
t

 Chronogramme d’une bascule JK à front descendant à entrées de forçage actives à niveau bas :
SD

J
H

SD

Q

K

RD

Q

RD

H

t

Sd
t

Rd
t
J
t
K
t
Q
t

N.L

Les systèmes séquentiels

Page :

8/9

IV- Les bascules en circuits intégrés :
1- Exemples des C.I pour la bascule JK :
Circuit 7473 :

Circuit 74112 :

2- Exemples des C.I pour la bascule D :
Circuit 4013 :

N.L

Les systèmes séquentiels

Circuit 7474:

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