Résumé sur les notions de base de la logique séquentielle - Cours de Mathématiques avec Maxicours

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Résumé sur les notions de base de la logique séquentielle

Après avoir parcouru cette étude portant sur les notions de base de la logique séquentielle, vous devriez être en mesure de comprendre les notions de base de la logique séquentielle en électronique et en pneumatique.

Pour vous en assurer, vérifiez si vous avez retenu toutes les informations suivantes :

- Un circuit logique séquentiel est un circuit qui possède un nombre fini et déterminé d'états logiques de la sortie.

- Dans le calcul de l'état logique à l'instant suivant de la sortie d'un circuit logique séquentiel, on se sert des états logiques des entrées présentes et de l'état logique de la sortie à l'instant présent.

- L'état logique de la sortie d'un circuit logique séquentiel à un instant donné doit être mémorisé pour servir au calcul de l'état logique de la sortie à l'instant suivant.

- Un circuit logique séquentiel asynchrone est un circuit logique séquentiel où le changement de l'état logique de la sortie n'est pas commandé par le signal d'une horloge.

- Un circuit logique séquentiel synchrone est un circuit logique séquentiel où le changement de l'état logique de la sortie est commandé par le signal d'une horloge.

- Le signal d'une horloge est une onde carrée dont la période est mesurée en secondes.

- La fréquence du signal d'une horloge est l'inverse de sa période. Cette fréquence est mesurée en hertz.

- Le front ascendant de l'onde produite par le circuit d'une horloge est appelé le front montant.

- Le front descendant de l'onde produite par le circuit d'une horloge est appelé le front descendant.

Dans la bascule "RS", l'entrée S permet de mettre la sortie Q à l'état logique 1, alors que l'entrée R la remet à l'état logique 0.

La bascule "RS" produit deux sorties inversées l'une par rapport à l'autre : Q et . Si Q est à l'état logique 1,  est à l'état logique 0. Si Q est à l'état logique 0,  est à l'état logique 1.

- Quand les deux entrées S et R d'une bascule "RS" sont toutes les deux à l'état logique 0, les sorties Q et  conservent leurs états logiques.

- Quand l'entrée S est à l'état logique 0 alors que l'entrée R est à l'état logique 1, la sortie Q de la bascule "RS" passe à l'état logique 0.

- Quand l'entrée S est à l'état logique 1 alors que l'entrée R est à l'état logique 0, la sortie Q de la bascule "RS" passe à l'état logique 1.

- Si les deux entrées S et R d'une bascule "RS" sont toutes les deux à l'état logique 1, le comportement de la sortie est imprévisible.

- La bascule "RS" peut être synchronisée par l'ajout de deux portes "ET" au circuit initial de la bascule "RS". On obtient alors une bascule "RST" où les changements des états logiques des sorties sont synchronisés avec le signal d'une horloge.

- Une bascule "D" possède deux bornes d'entrée : D pour les données et T pour le signal de l'horloge. La bascule "D" est une bascule synchrone.

- La bascule "D" fournit deux sorties inversées l'une par rapport à l'autre : Q et .

- La sortie Q d'une bascule "D" prend l'état logique de la donnée présente à son entrée. Le changement de l'état logique de la sortie Q s'effectue en synchronisme avec le signal d'une horloge.

La bascule "JK" possède deux entrées données J et K, une entrée T pour le signal de l'horloge ainsi que deux entrées asynchrones S et R. Elle possède deux sorties inversées l'une par rapport à l'autre :Q et .

- La bascule "JK" peut fonctionner aussi bien en mode asynchrone qu'en mode synchrone.

- Le mode de fonctionnement synchrone d'une bascule "JK" est obtenu quand les deux entrées S et R sont toutes les deux à l'état logique 1. Dans ce mode de fonctionnement, les sorties Q et  conservent leurs états logiques quand les entrées J et K sont toutes les deux à l'état logique 0. Si l'entrée J est à l'état logique 0 alors que l'entrée K est à l'état logique 1, la sortie Q passe à l'état logique 0. Si l'entrée J est à l'état logique 1 alors que l'entrée K est à l'état logique 0, la sortie Q passe à l'état logique 1. Quand les deux entrées J et K sont toutes les deux à l'état logique 1, les états logiques des sorties Q et  basculent vers les états logiques opposés.

- Les entrées S et R ne doivent jamais être toutes les deux à l'état logique 0. Quand l'entrée S est à l'état logique 0, la sortie Q passe à l'état logique 0. Quand l'entrée S est à l'état logique 1, la sortie Q passe à l'état logique 1.

- Un registre à décalage est un assemblage de bascules commandées par une horloge commune.

- Dans un registre à décalage, une donnée introduite à l'entrée de la première bascule se propage dans les bascules suivantes à chaque signal de l'horloge.

Le diagramme d'état est une représentation graphique de tous les états logiques possibles d'un circuit séquentiel.

- Chaque état logique est schématisé par une ellipse dans un diagramme d'état. Le passage d'un état logique à un autre est soumis à une condition de passage appelée transition.

Les compteurs sont des circuits logiques séquentiels qui assurent la fonction de comptage binaire.

- Un compteur série est réalisé par la mise en cascade de plusieurs bascules "D". Seule la première bascule "D" est connectée au circuit d'une horloge. Les entrées "horloge" des autres bascules "D" sont constituées par les sorties inversées de la bascule précédente.

- Un compteur parallèle est réalisé par la mise en cascade de plusieurs bascules "JK". Les entrées "horloge" de toutes les bascules sont connectées au circuit d'une horloge commune.

Un élément pneumatique de type monostable est un élément qui possède un seul état naturel stable. Un distributeur 3/2 commandé par pression avec rappel par ressort est un exemple d'élément pneumatique monostable.

- Lorsque l'énergie pneumatique est appliquée à l'entrée d'un élément monostable, la sortie de cet élément passe à un nouvel état. La disparition de l'énergie pneumatique fait retourner la sortie de l'élément monostable à son état naturel.

- Une mémoire pneumatique monostable est réalisée à l'aide d'éléments de type monostable.

- Pour assurer la fonction de maintien dans un circuit de mémoire monostable, il faut une boucle de rétroaction qui ramène le signal de sortie de l'élément monostable à l'entrée du circuit de mémoire de mise à 1.

Un élément pneumatique bistable est un élément qui possède deux états naturels. Un distributeur 5/2 et un distributeur 3/2 commandés des deux côtés par pression sont des exemples d'éléments pneumatiques bistables.

Une mémoire bistable est réalisée par des éléments pneumatiques de type bistable.

- Les dispositions particulières des branchements dans un circuit de mémoire permettent d'obtenir des mémoires avec priorité au signal de mise à 1 (Set), avec priorité au signal de mise à 0 (Reset) ou avec priorité au premier signal venu.

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