Systèmes logiques ISET GABES

Chapitre VI:

Systèmes Logiques Séquentiels

Les bascules bistables
I- Introduction :
Systèmes combinatoires : Les sorties ne dépendent que des entrées.
Exemples : les codeurs, les décodeurs, les transcodeurs, les multiplexeurs, les
comparateurs, les additionneurs, …

E S1
1E
. Système S2
2 .
. combinatoire
E .
n
. . Sn
.
Systèmes séquentiels : Les sorties actuelles dépendent non seulement des états des
entrées (capteurs, boutons poussoirs ….) appelées entrées primaires mais encore des
réactions provenant des états des précédentes appelées entrées secondaires.

E1 S1
Entrées E2 S2
Système So r t i e s
primaire En Sn
s combinatoire

Δt

UneSbascule
y s estt unè système
m e séquentiel
s s constitué
é q upareun nou deux
t i entrée
e l et une sortie
notée Q et sont complément /Q

E1
Q
E2
Q

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Leurs rôles est de mémoriser une information élémentaire.

Bistable : deux états stables.
On distingue quatre grand types de bascules : RS, D, T et JK
II- Bascule RS :
S : Set mise à 1 de Q
R : Reset mise à 0 de Q
a. table de vérité :
R S Qn Qn+1 /Qn+1 Description
0 0 0 0 1 Etat précédent
0 0 1 1 0 Etat précédent
0 1 0 1 0 Enclenchement
0 1 1 1 0 Maintient à 1
1 0 0 0 1 Maintient à 0
1 0 1 0 1 Déclenchement
1 1 0   Indéterminé
1 1 1   Indéterminé
L’état R=S=1 est inutilisable. Généralement, on impose l’état 0.
b. Equation :

Qn \ RS 00 01 11 10
Q n +1=R .Q n+ S
0 0 1 - 0
1 1 1 1 0

c. Réalisation :
Avec des portes NAND

R R
Q
Q n +1=S .Q n=S . (R . Q n )=R .Q n+ S
S
S Q
A marche pr iorit air e

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Avec des porte NOR

R Q

Q n +1= R + Q n =R . (Q n + S) = R .Q
S Q n + R S
A Arrêt prioritaire

d. Notation: Q
S

R Q

III- La bascule D :
Elle est à une seule entrée notée D. la sortie Q recopie avec un certain retard
(Delay) la donnée (Data) à l’entrée.
a. Table de vérité :
D Qn Qn+1 /Qn+1 Description
0 0 0 1 Maintient à 0 : µ0
0 1 0 1 Déclenchement : 
1 0 1 0 Enclenchement : 
1 1 1 0 Maintient à 1 : µ1

La bascule D élimine la mémorisation et les cas indéterminée dans la bascule RS

b. Equation :

Qn \ D 0 0
0 0 0
Q n +1 =D
1 0 0

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c. Logigramme :
En mettant S=D et R = D dans l’équation de la bascule RS on aura :
Qn+1 =D + D Qn =D(1+ Qn )=D
Le logigramme sera :

D S Q

/ Q
R

d. Symbole:

D Q

IV- La bascule JK :

Contrairement à la bascule RS, la condition J=K=1, ne donne pas lieu à une

condition indéterminée, mais par contre la bascule passe à l’état opposée.
a- table de vérité :
J K Qn Qn+1 /Qn+1 Description
0 0 0 0 1 Etat précédent
0 0 1 1 0 Etat précédent
0 1 0 0 1 Maintient à 0 : µ0
0 1 1 0 1 Déclenchement : 
1 0 0 1 0 Enclenchement : 
1 0 1 1 0 Maintien à 1 : µ1
1 1 0 1 0 Enclenchement :
1 1 1 0 1 Déclenchement : 

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b- Equation :

Qn \ JK 00 01 11 10
Q n +1=K .Q n+ J. Q n
0 0 0 1 1
1 1 0 0 1

c- Logigramme :

S Q
J
RS Q
K R

d- Symbole :

J Q

K Q

V- La bascule T :
On obtient La bascule T, en reliant les entrées J et K d’une bascule JK.

T J Q T Q
K JK Q Q

a. table de vérité :
T Qn Qn+1 /Qn+1 Description
0 0 0 1 Maintient à 0 : µ0
0 1 1 0 Maintient à 1 : µ1
1 0 1 0 Enclenchement : 
1 1 0 1 Déclenchement : 

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b. Equation :
En remplaçant J et K par T dans l’équation de la bascule JK on obtient :

Q n +1 =T .Q n+ T. Q n

VI- Forçage des bascules :

Certaines bascules sont équipés d’entrées particulières.
Entrées de remise à 1 : PRESET (RA 1)
Entrées de remise à 0 : CLEAR (RA 0)

PRESET
PRESET
R R Q Q
S
R Q

S S Q
C L E A R
CLE AR

Même chose pour les bascules D, JK et T

a. table de vérité :
/PRESET /CLEAR Qn+1 /Qn+1 Description
0 0 Qn /Qn Fonctionnement normal
0 1 0 0 Forçage à 0
1 0 1 0 Forçage à 1
1 1   Interdit

VII- Les bascules synchrones :

Dans les bascules ordinaires, les changements des états des sorties suivent
immédiatement les changements des états des variables d’entrées (une telle bascule est
dite asynchrones).
Une bascule est dite synchrone si, en plus des entrées ordinaires, elle possède une
entrée H ou CLK (dite entrée d’horloge).
H
ou
1
CLK
0 t

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a. Synchronisation sur niveau (haut et bas) :

Niveau haut :
- Si H=0 les sorties S1 et R1 sont
R R1 bloquées à 1 quelque soient R et S.
Q
La sortie garde l’état précédente.
H - Si H=1, la bascule peut fonctionner
normalement.
S1 Q
S

Donc la bascule RS ne fonctionne normalement que si H=1 (niveau haut)

symbole:

PRESET Même chose pour les autres bascules.

S Q
H
R Q

CLEAR

Niveau bas :
Dans le niveau bas, c’est l’inverse qui se manifeste :
- si H=1 : Q garde l’état précédent
- Si H=0 : fonctionnement normale de la bascule

- Si H=0 les sorties S1 et R1 sont

R R1
Q bloquées à 1 quelque soient R et S.
La sortie garde l’état précédente.
H H - Si H=1, la bascule peut fonctionner
normalement.
S1 Q
S

Donc la bascule RS ne fonctionne normalement que si H=0 (niveau haut)

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symbole:

P R E S E T Même chose pour les autres bascules.

S Q
H
R Q

C L E A R

b. Synchronisation sur front (montant, descendant) : [ Bascule maître esclave]

 Bascule JK maître-esclave font descendant

PRESET

J Q 1 J Q2
H
K JK K JK
Q Q 2
1
CLEAR

Les deux bascules fonctionnent normalement si PRESET=CLEAR=1 et

la première bascules fonctionne comme une bascule D, elle fait passer
l’information Q1 à Q2 si H passe au niveau bas. Donc toute la bascule
maître-esclave est équivalente à une seule bascule JK qui fonctionne sur
front descendent de l’horloge.

PRESET
J Q
H
K Q

C L E A R

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 Bascule JK maître-esclave front montant:

PRESET

J Q 1 J Q2
H
JK K JK
Q Q 2
K 1
CLEAR

Les deux bascules fonctionnent normalement si PRESET=CLEAR=1 et

la première bascules fonctionne comme une bascule D, elle fait passer
l’information Q1 à Q2 si H passe au niveau haut. Donc toute la bascule
maître-esclave est équivalente à une seule bascule JK qui fonctionne sur
front montant de l’horloge.

PRESET
J Q
H
K Q

Exercice : CLEAR
Soit le montage suivant :

PRESET
D Q
H
Q

CLEAR
Trouver le chronogramme de D et Q, en déduire la fonction réalisée.

Q
n

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VIII- Résumé :

PRESET PRESET PRESET PRESET

J Q J Q J Q J Q
H H H H
K Q K Q K Q K Q

CLEAR CLEAR CLEAR CLEAR

a- Bascule JK b- Bascule JK c- Bascule JK synchronisée c- Bascule JK synchronisée

synchronisée sur niveau synchronisée sur niveau sur front montant sur front descendant
haut bas

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