Tongs en Électronique Numérique

Dans cet article, découvrons les différents types de tongs utilisées dans l’électronique numérique.

Bascules de base en électronique numérique

Cet article traite des circuits à bascule de base tels que la bascule S-R, la bascule J-K, la bascule D et la bascule T avec les tables de vérité et leurs symboles de circuit correspondants.

Avant d’aller au sujet, il est important que vous connaissiez ses bases. Cliquez sur les liens ci-dessous pour plus d’informations.

JETEZ UN OEIL: LOGIQUE BOOLÉENNE

JETEZ UN OEIL: PORTES LOGIQUES

JETEZ un OEIL: DEMI-ADDITIONNEUR ET ADDITIONNEUR COMPLET

Les bascules sont en fait une application de portes logiques. Avec l’aide de la logique booléenne, vous pouvez créer de la mémoire avec eux. Les tongs peuvent également être considérées comme l’idée la plus fondamentale d’une mémoire vive. Lorsqu’une certaine valeur d’entrée leur est donnée, elles seront mémorisées et exécutées, si les portes logiques sont conçues correctement. Une application plus élevée des bascules est utile pour concevoir de meilleurs circuits électroniques.

L’application la plus couramment utilisée des bascules est dans la mise en œuvre d’un circuit de rétroaction. Comme une mémoire repose sur le concept de rétroaction, des tongs peuvent être utilisées pour la concevoir.

Il existe principalement quatre types de bascules utilisées dans les circuits électroniques. Ils sont

1. La Bascule de base ou la bascule S-R
2. Bascule de retard
3. Bascule J-K
4. Bascule T

Bascule S-R

La bascule SET-RESET est conçue à l’aide de deux portes NOR et aussi deux portes NAND. Ces bascules sont également appelées loquet S-R.

• Bascule S-R utilisant la porte NOR

La conception d’une telle bascule comprend deux entrées, appelées SET et RESET. Il y a aussi deux sorties, Q et Q’. Le diagramme et le tableau de vérité sont présentés ci-dessous.

D’après le diagramme, il est évident que la bascule a principalement quatre états. Ils sont

S = 1, R = 0-Q = 1, Q ‘ = 0

Cet état est également appelé état DÉFINI.

S = 0, R = 1-Q = 0, Q’ = 1

Cet état est connu sous le nom d’état de RÉINITIALISATION.

Dans les deux états, vous pouvez voir que les sorties ne sont que des compliments les unes des autres et que la valeur de Q suit la valeur de S.

S = 0, R = 0 – Q & Q ‘ = Rappelez-vous

Si les deux valeurs de S et R sont commutées à 0, alors le circuit se souvient de la valeur de S et R dans leur état précédent.

S = 1, R = 1-Q = 0, Q’ = 0

Il s’agit d’un état non valide car les valeurs de Q et Q’ sont 0. Ils sont censés être des compliments les uns des autres. Normalement, cet état doit être évité.

• Bascule S-R utilisant la porte NAND

Le circuit de la bascule S-R utilisant la porte NAND et sa table de vérité est illustré ci-dessous.

Comme la bascule S-R de la porte NOR, celle-ci a également quatre états. Ils sont

S = 1, R = 0 – Q = 0, Q ‘ = 1

Cet état est également appelé état DÉFINI.

S = 0, R = 1 -Q = 1, Q’ = 0

Cet état est connu sous le nom d’état de RÉINITIALISATION.

Dans les deux états, vous pouvez voir que les sorties ne sont que des compliments les unes des autres et que la valeur de Q suit la valeur de compliment de S.

S = 0, R = 0 — Q = 1, & Q ‘ = 1

Si les deux valeurs de S et R sont commutées sur 0, c’est un état invalide car les valeurs de Q et Q’ sont à la fois 1. Ils sont censés être des compliments les uns des autres. Normalement, cet état doit être évité.

S = 1, R = 1 -Q & Q ‘ = Rappelez-vous

Si les deux valeurs de S et R sont commutées à 1, alors le circuit se souvient de la valeur de S et R dans leur état précédent.

• Bascule S-R Cadencée

On l’appelle aussi une bascule S-R fermée.

Les problèmes avec les bascules S-R utilisant la porte NOR et NAND sont l’état invalide. Ce problème peut être résolu en utilisant une bascule SR bistable qui peut changer de sortie lorsque certains états non valides sont remplis, quelle que soit la condition des entrées Set ou Reset. Pour cela, une bascule S-R cadencée est conçue en ajoutant deux portes ET à une bascule de base NOR. Le schéma de circuit et le tableau de vérité sont indiqués ci-dessous.

Une impulsion d’horloge est donnée aux entrées de la porte ET. Lorsque la valeur de l’impulsion d’horloge est ‘0’, les sorties des deux portes ET restent ‘0’. Dès qu’une impulsion est donnée, la valeur de CP devient ‘1’. Cela fait passer les valeurs à S et R à travers la bascule de porte NON. Mais lorsque les valeurs des valeurs S et R tournent à ‘1’, la valeur ÉLEVÉE de CP les amène toutes deux à ‘0’ pendant un court instant. Dès que l’impulsion est supprimée, l’état de bascule devient intermédiaire. Ainsi, l’un ou l’autre des deux états peut être provoqué, et cela dépend si l’entrée set ou reset de la bascule reste un ‘1’ plus long que le passage à ‘0’ à la fin de l’impulsion. Ainsi, les états invalides peuvent être éliminés.

Bascule D

Le schéma de circuit et la table de vérité sont donnés ci-dessous.

La bascule D est en fait une légère modification de la bascule SR cadencée expliquée ci-dessus. Sur la figure, vous pouvez voir que l’entrée D est connectée à l’entrée S et que le complément de l’entrée D est connecté à l’entrée R. L’entrée D est transmise à la bascule lorsque la valeur de CP est ‘1’. Lorsque CP est ÉLEVÉ, la bascule passe à l’état DÉFINI. Si c’est ‘0’, la bascule passe à l’état CLAIR.

Pour en savoir plus sur le déclenchement de la bascule cliquez sur le lien ci-dessous.

JETEZ UN OEIL: DÉCLENCHEMENT DES BASCULES

JETEZ UN OEIL: CIRCUIT DE BASCULE MAÎTRE-ESCLAVE

Bascule J-K

Le schéma de circuit et la table de vérité d’une bascule J-K sont indiqués ci-dessous.

Une bascule J-K peut également être définie comme une modification de la bascule S-R. La seule différence est que l’état intermédiaire est plus raffiné et précis que celui d’une bascule S-R.

Le comportement des entrées J et K est le même que les entrées S et R de la bascule S-R. La lettre J représente SET et la lettre K représente CLEAR.

Lorsque les deux entrées J et K ont un état HAUT, la bascule passe à l’état de complément. Ainsi, pour une valeur de Q = 1, il passe à Q = 0 et pour une valeur de Q = 0, il passe à Q = 1.

Le circuit comprend deux portes ET à 3 entrées. La sortie Q de la bascule est renvoyée en retour à l’entrée du ET avec d’autres entrées comme K et l’impulsion d’horloge. Ainsi, si la valeur de CP est ‘1’, la bascule reçoit un signal CLAIR et à la condition que la valeur de Q soit antérieure à 1. De même la sortie Q’ de la bascule est donnée en retour à l’entrée du ET avec d’autres entrées comme J et l’impulsion d’horloge. Ainsi, la sortie devient DÉFINIE lorsque la valeur de CP est 1 uniquement si la valeur de Q’ était antérieure à 1.

La sortie peut être répétée dans les transitions une fois qu’elles ont été complimentées pour J = K = 1 en raison de la connexion de rétroaction dans la bascule JK. Ceci peut être évité en fixant une durée inférieure au retard de propagation à travers la bascule. La restriction sur la largeur d’impulsion peut être éliminée avec une construction maître-esclave ou déclenchée par un bord.

Bascule T

Il s’agit d’une version beaucoup plus simple de la bascule J-K. Les entrées J et K sont toutes deux connectées entre elles et sont donc également appelées bascule J-K à entrée unique. Lorsque l’impulsion d’horloge est donnée à la bascule, la sortie commence à basculer. Ici aussi, la restriction de la largeur d’impulsion peut être éliminée avec une construction maître-esclave ou déclenchée par un bord. Jetez un œil au tableau de circuit et de vérité ci-dessous.