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J'ai tout compris !

Mis à jour le 13/03/2020

Réalisez une bascule RS

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Les circuits logiques séquentiels

Vous avez étudié dans le cours précédent différents circuits combinatoires. Vous avez pu les utiliser pour ajouter, multiplier ou décaler des nombres binaires.

Dans ce type de circuits, le fait de changer les informations d'entrée modifie immédiatement les données de sortie. Les sorties sont donc totalement dépendantes des valeurs binaires des entrées.

Dans cette partie, vous allez découvrir les circuits logiques séquentiels, qui viennent compléter les fonctionnalités précédentes pour manipuler l'information et créer des fonctions de plus en plus complexes, utilisées dans les circuits programmables par exemple. Les circuits séquentiels permettent, notamment, de stocker ou de conserver des données, ce que ne peuvent pas faire les circuits combinatoires .

Brique élémentaire des circuits séquentiels : la bascule RS

La bascule "RS" (Reset/Set Flip-Flop) est l'un des circuits de base pour stocker en sortie une valeur binaire élémentaire, c'est-à-dire soit un "0", soit un "1" .

Dans l'exemple suivant, vous trouverez l'implémentation d'une bascule RS à base de portes NAND. On peut remarquer le rebouclage des sorties Q et nQ sur une des entrées des deux portes NAND. Les entrées de commandes sont alors l'entrée R et l'entrée S.

Schéma électrique de la bascule RS à base de portes NAND à 2 entrées
Schéma d'une bascule RS

La table de vérité de la bascule RS

La table de vérité ci-dessous donne l'état des sorties Q et nQ en fonction de la combinaison des entrées R et S pour une bascule RS à base de portes NAND.

Si R et S valent 1, ce circuit est équivalent à 2 inverseurs rebouclés, qui sont des structures stables avec 2 états possibles : Q=0 ou Q=1. La sortie nQ vaut l'inverse de Q.

Table de vérité de la bascule RS
Table de vérité de la bascule RS (RS Latch)

Simulation du fonctionnement de la bascule RS

La simulation démarre avec R=S=0 (combinaison interdite) et Q et nQ à 1.

L'action  -> -> 1  (impulsion négative) sur R (Reset) met Q à 0 et met nQ à 1. Nous sommes dans l'état mémoire (on stocke un 0 en sortie). Seule une impulsion négative sur S pourra changer la valeur de la sortie.

L'action  1 -> 0 -> 1  (impulsion négative) sur S (Set) met Q à 1 et remet nQ à 0. Nous sommes dans l'état mémoire qui permet de stocker un 1 sur Q.  Seule une impulsion négative sur R pourra changer la valeur de la sortie.

Simulation de la bascule RS
Simulation de la bascule RS - "Both Reset & Set Active" = Reset & Set actifs simultanément

Dessinez maintenant sous DSCH une bascule RS NOR et stimulez la avec des impulsions positives (0-1-0) sur Reset et sur Set. Qu'observez-vous ?

Dans ce chapitre vous avez découvert la bascule RS, brique de base des circuits séquentiels, son implémentation à base de portes logiques et son fonctionnement.

Dans le chapitre suivant, vous allez étudier les circuits synchrones et leur bascule élémentaire, la bascule D sensible sur niveau ou sur front.

Exemple de certificat de réussite
Exemple de certificat de réussite