Cours dAutomatismes 1er Annee Chapitre 2

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II SYSTEMES ET TECHNOLOGIE DE COMMANDE CABLEELes automatismes industriels base de la logique cble ont connu une expansion importante ces derniers temps du fait du progrs considrable de la recherche scientifique qui a dbouch sur des technologies et mthodes de conception nouvelles. Les dispositifs de commande, qui lorigine, taient tous mcaniques, puis lectromcaniques, furent remplacs par des systmes lectroniques et la technologie de commande se perfectionne : les circuits deviennent plus petits, plus performants, donc capables deffectuer des oprations de plus en plus complexes. Les concepteurs de systmes de commande automatiss base de la logique cble ncessitent des connaissances comportant plusieurs volets, par exemple : Des lments de lalgbre de Boole. La pratique montre quun bagage restreint suffit car pour concevoir des systmes logiques modestes, nul besoin de mathmatiques sophistiques. Des bases en lectronique analogique en gnrale et numrique en particulier. Il sagit de comprendre certains termes utiliss dans les techniques digitales comme les bases de numration, de codage, etc. Des notions sur lutilisation et la pratique des circuits intgrs. Il faut tre conscient que les composants choisis possdent des aspects technologiques, lectriques et surtout temporels que lon ne doit pas ngliger sous peine de leur causer des dgts. Dans cette deuxime partie, nous allons prsenter certaines notions de base de lalgbre de Boole, puis les systmes logiques combinatoires et squentiels ainsi que des prcisions et des exemples de mise en application sur lutilisation et la pratique des circuits intgrs.

1 Foncions et circuits logiques combinatoires 1.1 Notion Fondamentales de lalgbre de BooleLalgbre de Boole a t dfinie vers 1854 par le scientifique anglais George Boole (1815 -1864). Il travaillait sur ltude mathmatique et formelle des oprations de la pense. Citons pour tre concret un exemple de raisonnement sur lequel est base cette thorie. Exemple : Soit a et b deux attributs affects respectivement appareil fiable et appareil prcis . Nous pouvons dsigner par : a+b a.b appareil fiable ou prcis fiable et prcis

Il sagit essentiellement de traduire nimporte quel raisonnement logique par une algbre ayant ses fonctions, ses variables, ses propres rgles de calcul. Presque un sicle plus tard, en 1938, le mathmaticien amricain Claude Elwood Shannon a appliqu cette algbre pour analyser les circuits de commutation (utiliss notamment dans les systmes de communication). Pour ces circuits, un courant passe ou ne passe pas. Toute la technologie des systmes logiques repose sur cette analyse dont il est indispensable de comprendre les fondements mathmatiques. Une variable logique ou Boolenne, sera par dfinition toute quantit susceptible de prendre deux tats distincts et exclusifs qui sont : vrai ou faux (on parle alors de la notion dtat qui est la manire dtre des choses). Et pour des raisons de

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symbolisation, on associe par convention ltat vrai, le symbole 1 et ltat faux le symbole 0 . Exemple Une lampe L est soit allume ( L = 1 ), soit teinte ( L = 0 ). Une Vanne V est soit ouverte ( V = 1 ), soit ferme ( V = 0 ). Un relais R est soit ltat repos ( R = 0 : Relais non excit ), soit excit ( R = 1 ). Evidemment, ce qui vient dtre mentionn plus haut nest quune convention car on peut travailler avec les mmes symboles qui signifient linverse, cest--dire : ltat vrai, ou associe le 0 et ltat faux, on associe le 1 . A cet effet, les spcialistes du domaine proposent que la convention liant le symbole 1 une proposition vraie et le symbole 0 une proposition fausse sera appele logique positive. Dautres part, la convention liant le symbole 1 une proposition fausse et le symbole 0 une proposition vraie sera appeles logique ngative. Dans ce polycopi, il sera toujours fait rfrence la convention positive sauf dans le cas ou nous prciserons que nous travaillons en logique ngative. N.B. Pour les exemples choisis ci-dessus, nous avons affect chaque variable logique deux valeurs diffrentes (0 ou 1). Rien ne nous empche de prendre pour certains cas les tats suivants : Oui et Non, Ouvert et ferm, Haut et Bas, Prsent et absent, Etc.

1.2 Dfinition et tude des systmes combinatoiresUn systme Combinatoire / Logique / Boolen est un dans lequel ltat de la (ou des) sortie(s) ne dpend(ent) que ltat de lentre (ou des entres en amont, et non du temps et des tats antrieurs. Louverture dune porte code, par exemple, nest possible que si on arrive la bonne combinaison. Le problme est indpendant du temps et de lordre dans lequel on arrive la solution.

Figure 7 : Schma Synoptique dun Systme Logique / Combinatoire / Boolen

Les entres et les sorties dun tel circuit sont reprsentes physiquement par un signal digital de nature lectrique dans lequel on fait correspondre chacun des tats logiques 0 ou 1 , uneCours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 12

tension. La tension appartenant lintervalle plus haut correspond ltat bas. Ltat haut et ltat bas dun circuit ne correspondent pas deux tensions prcises mais une plage de valeurs possibles de la tension du signal. Ces plages dpendent de la technologie employe pour la ralisation des circuits (voir reprsentations suivantes) :

Figure 8 : Plage de Tensions correspondant respectivement la Logique TTL et CMOS

Pour la technologie T.T.L (Transistor Transistor Logic), le 0 logique sera affect toute tension comprise entre 0V et 0.8V et le 1 logique sera affect toute tension comprise entre 2.4V et 5V. Toutefois, pour la technologie CMOS (Complementary Metal Oxyd Silisium), on a : 0 1 Tension tel que : Tension tel que : 0V < Tension < 1.5 V

3.5V < Tension < 5 V

Un systme combinatoire est clairement dfini lorsque lon a prcis le nombre des entres, le nombre des sorties et la relation liant chaque sortie aux entres. On utilise gnralement pour cela une table de vrit dans laquelle les entres et les sorties sont exprimes par des variables boolennes. Si les fonctions correspondant sont complexes, on les simplifie (par lune des trois mthodes que nous allons prsenter par la suite) ; Le circuit est ensuite schmatis partir des oprateurs de base, qui reprsentent les foncions logiques partir desquelles il est possible de construire, en les assemblant, tout systme combinatoire complexe. Nous verrons plus loin comment cest raliser physiquement.

1.2.1 Notion de fonction logique et table de vritLorsque ltat dune grandeur physique est li une seule (ou plusieurs) variable(s) boolenne(s), cette grandeur porte le nom de fonction logique de cette (ou de ces) variable(s). Par exemple, sur la figure ci-dessous, on associe linterrupteur la variable k , car cette variable est active ltat 1 : c'est--dire lorsquon ferme linterrupteur ( k = 1 ), cela permet le passage du courant issu de la pile et la lampe L sallume ( L = 1 ). Dautre part, la lampe est teinte ( L = 0 ) lorsque k est ouvert ( k = 0 ). Pour cet exemple, nous pouvons appeler galement k variable dentre et L variable de sortie ou rcepteur.

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En Rgle gnrale, un rcepteur sera un moteur, une lampe ou tout organe command. Une variable dentre sera un interrupteur, un contact ou dtecteur. Dautre part, nous utilisons par convention des lettres minuscules pour les variables dentre et majuscule pour les variables de sortie.

Figure 9 : Schma de Commande dune Lampe

Les tables de vrit sont des tableaux indiquant les tats que peut (peuvent) prendre la (ou les) variable(s) dentre et leffet rsultant sur la (ou les) sortie(s) correspondant : c'est--dire, ces tableaux comportent toutes les valeurs possible de la (ou des) variable(s) dentre et celles correspondant de la (ou des) variable(s) de sortie. La table de vrit doit son nom au fait quelle donne tous les cas ou une (ou plusieurs) variable(s) de sortie est (sont) vraie(s), ou vrifie(s), cest dire gale(s) 1 [expressions quivalentes]. Pour lexemple ci-dessus, nous obtenons la table de vrit suivante :

Figure 10 : Table de Vrit correspondant la Commande dune Lampe

On dduit : L = f(k) = .

[1]

Figure 11 : Schma Electrique et Symbole de la Fonction Oui

La relation [1] est appele quation ou fonction logique correspondant au problme de la commande dune lampe. Elle porte galement le nom de la fonction OUI ou fonction identit. Le schma lectrique ou schma contact correspondant est donn par la figure 11.

1.2.2 Oprateurs logique de baseOprateur Non. Il parte aussi de complment, ngation, inversion ou pas (en anglais : not ou inverter). Cest loprateur qui fait correspondre toute variable boolenne dentre x son complment en sortie not x . Il faut prononcer x barre :

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Comme vous pouvez en douter, la base numrique de calcul de lalgbre de Boole est la base de 2 car les deux symboles correspondant 0 et 1 . Ils sont complmentaires, c'est--dire ils vrifient la relation de complmentarit suivante : [3] Ou M reprsente le chiffre Maximum (de valeur numrique la plus grande) dans la base considre : ici M=1. Puisque les 2 tats que peut prendre la variable logique x sont distincts et exclusifs, on ne peut doc jamais avoir :

Pour illustrer cette fonction, nous prendrons une proposition logique ne faisant intervenir quune variable. Analysons cette phrase : Rachid travaillera sil nest pas en vacances.

Figure 12 : Table de Vrit de la Fonction Non / Complment

Figure 13 : Schma Electrique et Symbole de la Fonction Non / Complment

Laction de Travailler sera considre comme un tat positif ( T = 1 ), celle de ne pas Travailler comme un tat ngatif ( T = 0 ). Le fait dtre en vacances sera pris par un exemple comme un tat positif ( v = 1 ) et celui de ne pas tre en vacances comme un tat ngatif ( v = 0). Ceci est rcapituler, en logique positive, sur le tableau ci-dessus .Quant au schma lectrique (ou contact) et aux symboles correspondants, ils sont donns par la figure 13.

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Oprateur ET (AND en anglais). Il sagit dune fonction plusieurs variables (au moins 2), appele aussi produit logique ou intersection. On la note couramment comme le produit algbrique avec un point entre les variables dentre. Dans le cas dune fonction F(a,b) = a.b, on prononce a et b ou ab . La table de vrit de cette fonction est donne par la figure suivante :

Figure 14 : Table de Vrit de la Fonction ET / AND

Le schma lectrique et les symboles correspondant sont donns la figure 15.

Figure 15 : Schma Electrique et Symbole de la Fonction ET / AND

Les deux interrupteurs a et b sont placs en srie. La lampe L nest ltat 1 (c'est dire allume) qu la seule condition que linterrupteur a et linterrupteur b , soient ferms. Sinon, elle sera teinte et dans ce cas, L = 0.

Oprateur OU (OR en anglais). Il sagit galement dune fonction plusieurs variables (au moins 2), portant galement les noms de : runion, union, addition logique ou somme logique. Le cas de 2 variables, elle est note couramment avec les signes suivants : F(a,b) = a + b, prononcer a ou b et non a plus b .

Figure 16 : Table de Vrit de la Fonction OU / OR

Le schma suivant reprsente deux interrupteurs placs cette fois-ci en parallle. Le fonctionnement du circuit est diffrent : il suffit davoir un seul interrupteur ferm pour allumer la lampe L .

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Figure 17 : Schma Electrique et Symbole de la Fonction OU / OR

1.2.3 Oprateurs drive des fonctions logiques de baseOprateur NON ET (ou NAND). Le circuit NON ET est driv du circuit logique ET car il est obtenu en mettant en srie une porte ET et un inverseur comme lindique la figure suivante :

Figure 18 : Dcomposition du Circuit NON ET / NAND

La sortie L passe ltat logique haut : c'est--dire 1 , si au moins une entre est ltat bas. On peut facilement en dduire la table de vrit du circuit NAND (tableau ci-dessous).

Figure 19 : Table de Vrit de la Fonction NON ET / NAND

Figure 20 : Schma Electrique et Symbole de la Fonction NON ET / NAND

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La figure 20 donne le schma lectrique ainsi que les symboles utilis pour raliser une fonction NAND deux variables dentres. Les contacts utiliss a et b sont des contacts travail : c'est--dire ouverts au repos. R est un relais qui commande le contact r (cest un contact repos). Le tableau de fonctionnement correspondant est donn par la figure 21.

Figure 21 : Tableau de Fonctionnement du Circuit NON ET / NAND

Oprateur NON OU (ou NOR). Comme pour le circuit ET, loprateur OU suivi dun inverseur sa sortie forme le circuit NOR dont le symbole graphique et schma quivalent sont donns par la figure 22.

Figure 22 : Dcomposition du Circuit NON OU / NOR

Le fonctionnement de ce circuit est rsum sur le tableau de la figure 25. Les contacts a et b sont des contacts travail, c'est--dire ouverts au repos. Le relais R commande le contact r (contact repos).

Figure 23 : Table de Vrit de la Fonction NON OU / NOR

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Figure 24 : Schma Electrique et Symbole de la Fonction NON OU / NOR

Figure 25 : Tableau de Fonctionnement du Circuit NON OU / NOR

Oprateur OU EXCLUSIF (EXOR). Il est trs intressant de connatre cette fonction (appele par certains, fonction anti concidence).

Figure 26 : Symbole et quation du Circuit OU EXCLUSIF / EXOR

Cette fonction donne une sortie logique gale 1 si les entres ne concident pas, c'est--dire la sortie passe 1 seulement si une seule des variables dentrs vaut 1 . Elle dfinit laddition de point de vue algbrique en logique. La table de vrit correspondant est donne par la figure 27.

Figure 27 : Table de Vrit de la Fonction OU EXCLUSIF / EXOR

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Oprateur NON OU EXCLLUSIF (EXNOR). Ce circuit peut tre utilis pour vrifier lgalit entre deux signaux a et b . Sa sortie est gale 1 , si a et b sont simultanment gaux 1 , mais aussi pour le cas a et b sont simultanment gaux 0 . Cest pour cela, que certains lappellent fonction concidence ou fonction identit, car comme il vient dtre mentionn, elle donne une sortie logique gale 1 lorsque les entres concident, c'est--dire quelles sont toutes au mme tat logique. Le circuit correspondant peut tre obtenu en utilisant un oprateur ou exclusif suivi dun inverseur. La table de vrit correspondant est donne par la figure suivante :

Figure 28 : Symbole et Equation du Circuit NON OU EXCLUSIF / EXNOR

Figure 29 : Table de Vrit de la Fonction NON OU EXCLUSIF / EXNOR

1.2.4 Rgles de calcul et thormesA partir des tables de vrit donnes ci-dessus, on peut dmontrer quelques identits remarquables, qui sont ensuite trs utiles lorsque lon tudie des fonctions complexes. Proprits de la somme logique. Soit x une variable logique associe un interrupteur k (figure 30). Lorsque lon ferme cet interrupteur, la variable x passe ltat 1 , mais na aucun effet sur la lampe L qui reste allume en permanence. On peut crire donc : x+1=1+x=1 [5]

Figure 30 : 1er proprit de la somme logique

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Un raisonnement identique permet la vrification de ces proprits : a) b) c) d) x+x=x x+0=0+x=0 x+1=1+x=1 x+x=x+x=1 [6]

Proprits du produit logique. Nous pouvons dduire les proprits ci-dessous relativement lopration produit logique : a) b) c) d) x.x=x x.0=0.x=0 x.1=1.x=x x.x=x.x=0 [7]

Proprits diverses Commutativit. Dans le cas de deux variables a et b , on peut crire : a+b=b+a [8] a.b=b.a Associativit. Soit a , b et c trois variables logiques, il vient : (a + b) + c = a + (b + c) = a + b + c [9] (a . b) . c = a . (b . c) = a . b . c Distributivit du produit logique par rapport la somme logique. Soit a , b et c trois variable logique, il vient : a.(b+c)=a.b+a.c [10]

Distributivit de la somme logique par rapport la somme logique. Soit a , b et c trois variable logique, il vient : a+b.c=(a+b).(a+c) [11]

Proprit dabsorption. Considrons lexpression [ a + a . b ] que lon peut crire sous la forme suivante : a ( 1 + b ). Or nous savons que ( b + 1 ) = 1. Il vient alors : a+a.b=a.(1+b)=a.1=a [12]

Proprit de la somme dune variable et dun multiple de son complment. Soit : M = [ a + a . b ]. A titre dexercice, dmontrer que M peut se mettre sous la forme suivante : M = a + b

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Thorme de Morgan : Les deux thormes de De Morgan, donns par les quations cidessous, nont rien de sorcier car ils permettent de passer dune fonction ET une fonction OU et inversement. Pour rsumer ces deux thormes, on peut dire que le complment dun ET ou dun OU sobtient en complmentant les variables et en permutant les signes . et + . Ces deux thormes peuvent se gnraliser, sans problmes, n variables. On peut donc crire :

Grce ces deux thormes, une simplification de certaines fonctions logique peut tre trs rapidement effectue.

1.3 Mthodes de simplification des fonctions logiquesLa transcription en logique dun problme conduit le plus souvent des expressions des fonctions relativement compliques. Simplifier les quations revient trouver les formes plus condenses avec moins de variables et de symboles, ce qui conduit une ralisation matrielle plus simple avec le minimum de composants. De Nombreux travaux ont t mens pour laborer des mthodes de simplification. Nous nexposerons dans ce manuscrit que trois mthodes : la premire est base sur des manipulations algbriques, la seconde est fonde sur lutilisation du tableau de Karnaugh et la troisime est une mthode systmatique et programmable. Cette dernire est appele : mthode de Quine-Mac Cluskey, elle est rappele en annexe.

1.3.1 Simplification par la mthode algbriqueLorsque la fonction simplifier est peu complique, on peut la rduire en utilisant les rgles et les thormes de lalgbre de Boole vus plus haut. Cette manipulation repose souvent sur lastuce et la chance de mettre en vidence les bons regroupements. Dautre part, au-del de trois variables, les calculs algbriques deviennent trs lourds et la mthode ne sapplique pas facilement. Simplifions la fonction S suivante :

... ... ......

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1.3.2 Simplification par la mthode de KarnaughLe tableau de Karnaugh est une reprsentation graphique des fonctions logiques. Il est plus parlant quune table de vrit car il permet leur simplification. Les cases du tableau de Kernaugh ne peuvent pas tre places dans un ordre quelconque. Il est ncessaire que le passage dune case donne la case adjacente (case ayant un ct commun) se traduise par le changement dtat dune seule variable. Ceci se comprendra mieux sur des exemples. Dautre part, le nombre n de variables dune fonction logique dtermine le nombre de case du diagramme de Karnaugh.

Tableau de Karnaugh pour une seule variable dentre. Soit f(a) une fonction logique dont ltat nest fonction que de la seule variable dentre a . On a 2 = 2 cas diffrents, comme lindique le tableau suivant.

Figure 31 : Tableau de Karnaugh pour une seule variable dentre

Tableau de Karnaugh pour deux variables dentre. Dans le cas des fonctions logiques deux variables dentre, on a : 22 = 4 cases possibles. Elles sont disposes de telle faon conserver les adjacences.

Figure 32 : Table de Vrit et Tableau de Karnaugh pour deux variables

Tableau de Karnaugh pour 3 variables (voir les 2 formes quivalentes suivantes). Pour n = 3, on aura : 23 = 8 cases diffrentes

Figure 33 : Table de Vrit et Tableau de Karnaugh pour trois variables

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Tableau de Karnaugh pour quatre variables. Pour n = 4, on aura : 24 = 16 cases diffrentes. Les 2 formes de Karnaugh ci-dessous qui sont quivalentes :

Figure 34 : Table de Vrit et Tableau de Karnaugh pour quatre variables

Exemple : Complter le tableau de Karnaugh pour la fonction M suivante :

Figure 35 : Exemple de Tableau de Karnaugh avec quatre variables

Tableau de Karnaugh pour 5 variables. Pour n = 5, on aura : 25 = 32 cases diffrentes.

Figure 36 : Table de Vrit et Tableau de Karnaugh pour cinq variables

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Rgle de simplification Lquation minimale (simplifie) sera obtenue en regroupant le maximum de cases adjacente par puissance de 2, soit : 2, 4, 8,16, ... Cases. Lexpression dun groupement contient uniquement les variables qui ne changent pas dtat (voir figure suivante).

Figure 37 : Groupement de cases adjacentes

Il existe en fait dautres types de groupements possibles. Soit lexemple suivant (figure 38). Le tableau de Karnaugh correspondant peut tre considr comme un cylindre pouvant se rouler sur lui-mme pour se rejoindre sur les lignes AB et CD ou sur les lignes AC et BD. Seule la surface dun tore pourrait rendre cette image. Quand les groupements sont raliss, on en dduit des quations minimales (simplifies).

Figure 38 : Autre type de groupement de cases adjacentes

Remarque : Cas des fonctions incompltement dfinies Quand on tudie un problme de la logique combinatoire, son nonc entrane un certain nombre de conditions sur les variables. Il se peut que certaines autres conditions pour ces variables ne puissent jamais se produire pour des raisons dimpossibilits matrielles. Dans ce cas, pour dduire la fonction logique correspondante, on peut supposer que ces dernires conditions existent ou non. Ces conditions, que lon appellera conditions indiffrentes ou indfinies sont reprsentes dans la table de vrit par la lettre x . On se sert des cases indfinies en remplaant les x par des 1 ou par des 0 selon que cela favorise les groupements de 1 ou non. Cela permet parfois des simplifications et dtre sr que le rsultat sera correct puisque ces conditions supplmentaires introduites ne peuvent jamais se produire. La figure suivante montre lapplication de la mthode de Karnaugh pour une fonction incompltement dfinie.

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Prenons un exemple pour claircir ce cas. Soit M une fonction logique dont la table de vrit est donne par :

Figure 39 : Exemple de fonction incompltement dfinie

1.4 Etude Cas N 1 : Conception dun avertisseur pour avionsSur un avion tri racteurs, chaque moteur est muni dun dtecteur (capteur TOR : Tout Ou Rien) qui est ltat 0 si le moteur fonctionne correctement et passe ltat 1 si le moteur est en panne. Ceci doit permettre de commander automatiquement un dispositif qui avertit les passagers dune ventuelle panne. Comme dans la plus part des cas, lavion peut atterrir sur larodrome le plus proche avec seulement deux moteurs, on na pas jug utile davertir les passagers en cas de pannes dun seul moteur. Ils ont encore des chances de sen tirer pourquoi les inquiter inutilement. Par contre, si deux moteurs ou plus tombent en panne, les passagers voient silluminer un panneau portant linscription tenez vous bien, attention latterrissage forc . Analyser ce problme avant de proposer le schma du systme de commande correspondant ce dispositif

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2 Systmes et fonctions logiques squentiellesLes systmes squentiels que nous allons aborder dans cette partie sont la base de nombreux circuits et montages utiliss dans les automatismes et les ordinateurs. La diffrence essentielle entre un systme combinatoire et un systme squentiel est que ltat de la (des) sortie(e) du second dpend(ent) la fois de la combinaison de son (ses) entre(e) et de son tat antrieur (voir la figure 40). De surcrot, il a la facult de mmoriser les signaux. A titre dexemple, prenons le cas du systme dclairage command par un va et vient deux boutons poussoirs. Le fait dappuyer sur un des deux boutons dclenche ou non lclairage. Cette action na pas toujours le mme effet, elle dpend de ltat prcdent, donc de lhistoire du systme.

Figure 40 : Caractristique dun systme squentiel

Pour la fonction combinatoire simple ralise ci-dessus, un instant t quelconque, la sortie S nest fonction que de la valeur de lentre. On a toujours : S = e. Considrons maintenant le deuxime schma dans lequel on a introduit un retard de propagation constant, que nous appellerons . Ce retard fait quune variation de la sorite S nest retransmise sur lentre e quaprs un temps . Sur le diagramme de la figure suivante, reprsentant les variations relatives de la variable dentre e et de la sortie S , on constate quaux instants t0 et t3 , par exemple, bien que e = 0 , la sortie S vaut 0 dans un cas, 1 dans lautre. Cela signifie qu un instant t quelconque S nest plus seulement fonction de la variable e , mais aussi de son propre tat de sortie.

Figure 41 : Diagramme temporel des changements des valeurs e , S et e

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Nous pouvons distinguer deux classes de systmes squentiels : Les systmes squentiels synchrones dont le changement dtat des sorties est contrl dans le temps ou synchronis par un signal dhorloge par exemple. Les systmes squentiels asynchrones dont le changement dtat des sorties nest contrl par aucune entre particulire linverse dun circuit synchrone. Notons aussi que dans un calculateur numrique, il est souvent ncessaire de conserver en mmoire, pendant un certain temps, les donnes prsentes lentre dun circuit. La ralisation de tels circuits repose sur lutilisation des systmes lectroniques portant le nom de bascules et parfois buffers . Les bascules sont des circuits qui comportent une ou plusieurs entres et deux sorties. Les bascules les plus courantes sont de trois types : RS , D et JK .

2.1 Etude de certains circuits logiques squentielsNous allons traiter dans cette section quelques bascules bistables possdant deux tats logiques stables 0 et 1 . Elles ont la proprit de conserver ces tats aprs la disparition du ou des niveaux logiques qui leur ont donn naissance

2.1.1 La bascule RS La bascule bistable RS (Reset-Set ou Flip-Flop) est le type le plus simple de ces nouveaux circuits. Elle est capable de conserver dans le temps la valeur dun bit (voir les schmas suivants).

Figure 42 : Schma de principe dune bascule RS

La bascule RS , constitue par deux portes NOR, a deux variables dentre S et R et deux variables de sortie Q et Q* : S , variable daffichage ou de mise un (Set), R , variable deffacement ou de remise zro (Reset), Q , sortie principale, Q* , deuxime sortie de la bascule,

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Figure 43 : Fonctionnement de la bascule RS

Figure 44 : Chronogramme correspondant la bascule RS

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Figure 45 : Table de Vrit de la bascule RS

2.1.2 La bascule RSC Il sagit dune bascule RS portes NAND dont les entres sont commandes par deux autres portes NAND comme le montre la figure 46. Le changement dtat des entres nest pris en compte qu un instant donn en fonction du signal de commande C .

Figure 46 : Schma de principe de la bascule RSC

Lorsque le signal C est ltat haut, les deux entres S et R sont valides et la bascule RSC devient une bascule RS classique.

Figure 47 : Chronogramme correspondant la bascule RSC

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Mais lorsque C passe ltat bas, les entres S1 et R1 passent ltat haut quelque soit ltat des entres S et R . Ainsi la bascule passe ltat repos et cest la position mmoire : c'est--dire que les sorties Q et Q* restent dans ltat ou elles se trouvaient avant le passage de lentre C ltat bas (voir le diagramme ci-dessus). La table de vrit correspondant est donne par la figure 47.

Figure 47 : Table de Vrit de la bascule RSC

Nous constatons qu chaque fois que lentre C = 0, la bascule est en position mmoire alors que pour C = 1, elle se comporte comme la bascule RS classique.

2.1.3 La bistable D La bascule D ou Latch-D en Anglais est drive de la bascule RSC . Elle possde une seule entre D (comme Data ou donne) pour positionner les sorties (voir schma ci-dessous). On place en effet, un inverseur entre lentre S et lentre R de la bascule RSC . Les sorties de cette bascule sont toujours complmentaires.

Figure 48 : Schma de principe de la bistable D

Lorsque C = D = 1, S1 = 0 et R1 = 1. La bascule D se trouve donc ltat 1 (Q = 1 et Q* = 0). Lorsque C = 1 et D = 0, alors S1 = 1 et R1 = 0. La bascule D se trouve donc ltat 1 (Q = 0 et Q* = 1).

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Lorsque C passe ltat bas, la bascule reste dans ltat ou elle se trouve avant que lentre C ne passe 0, c'est--dire quelle est Set ou Reset . Cest la position mmoire, lentre D na dsormais plus daction sur les sorties Q et Q* .

Figure 49 : Chronogramme correspondant la bistable D

La table de vrit suivante rsume le fonctionnement de la bascule D tel quil apparat lexamen du chronogramme ci-dessous.

Figure 50 : Table de Vrit de la bascule D

En rsum, lorsque H = 1, la sortie Q se trouve au mme tat logique que lentre D . On dit que la sortie Q recopie, reproduit (ou suit) lentre D (Q = D). Et lorsque H passe ltat bas, il ya mmorisation en sortie Q du dernier tat logique prsent la sortie Q , donc prsent lentre D (voir le chronogramme et la table de vrit ci-dessus).

2.1.4 La bascule D matre esclave Certains montage lectronique ncessitent des bascules dont les sorties commutent un instant bien dtermin : la prise en compte du niveau logique prsent sur les entres, seffectuent simultanmentCours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 32

lors de la transition dun niveau logique un autre de lentre de commande. Ceci se fait soit sur une transition positive (front montant : basculement du niveau bas au niveau haut), soit sur une transition ngative positive (front descendant : basculement du niveau haut au niveau bas). Les deux graphiques ci-dessous reprsentent respectivement une transition positive et une transition ngative.

Figure 51 : Notions de front montant, front descendant et signal dhorloge

La bascule D matre esclave est constitue de deux bascules verrouillage places lune la suite de lautre (voir la figure 52). La premire est appele la bascule matre et la seconde est la bascule esclave.

Figure 52 : Schma de principe de la bistable D matre esclave

Lentre D de la bascule esclave est relie la sortie Q de la bascule matre. Elle recopie donc la sortie Q de la bascule matre se retrouve lentre de la bascule esclave). Par consquent, la deuxime bascule est bien asservie la premire. On remarque aussi sur la mme figure le fait que les entres de commande des deux bascules se situent toujours des niveaux logiques opposs. Lentre de commande qui active C et C est appele entre dHorloge H . Ce type de bascule a un fonctionnement synchrone. De lextrieur, la bascule D matre esclave apparat comme une bascule ayant une entre de donne D , une entre dhorloge H et deux sorties complmentaires. Les deux schmas cidessous reprsentent respectivement une bascule active sur un front montant et une bascule active sur un front descendant. Les entres Preset (ou Set) et Clear (ou Reset) sont des entres de forage de la bascule indpendamment de ltat de H et D :Cours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 33

Si Prest = 1 et Clear = 0 Si Prest = 0 et Clear = 1 Si Prest = 1 et Clear = 1 Si Prest = 0 et Clear = 0

Q=1 Q=0 Combinaison exclure Mode synchrone

Figure 53 : Les deux schmas synoptique de la bistable D matre esclave

Le schma ci-dessous reprsente le schma du cblage dune bascule D matre esclave active sur un front montant mais avec les entres Preset (ou Set) et Clear (ou Reset) inverses, c'est--dire actives avec un niveai bas.

Figure 54 : Le schma du cblage et la table de vrit de la bistable D matre esclave

2.1.5 La bascule JK matre esclaveLes deux symboles dune bascule JK sont donns par la figure ci-dessous. Elle comporte 5 entres et 2 sorties : Une entre J de mise 1, c'est--dire nagissant quavec lhorloge, active en direct. Une entre K de mise 0. Synchrone, active en direct. Une entre Preset 1, asynchrone, c'est--dire indpendante de lhorloge, active en inverse. Une entre Clear de mise 0, asynchrone, active en inverse.Cours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 34

Une entre horloge qui valide les entres J et K . Deux sorties Q et Q* inverses lune de lautre.

Figure 55 : Les deux schmas synoptique de la bistable JK matre esclave

Le rond sur les entres Preset et Clear indique quelles agissent sur la bascule avec un niveau bas et le rond observ sur la sortie Q indique que lon a un 0 lorsque Q = 1. Le triangle sur lentre H indique que cette entre agit sur la sortie au voisinage dun front montant du signal dhorloge H . Lorsquun rond est plac avant le triangle (cest le cas du deuxime schma), le signal appliqu sur lentre agit au voisinage dun front descendant de lhorloge. Le fonctionnement statique est rsum sur le tableau ci-dessous.

Figure 56 : Table de Vrit de la bascule JK

Si Preset est active ( Preset = 0 ) et Clear est inactiove (Clear = 1 ), la bascule passe 1 quel soit ltat de H , J et K. Si Preset est inactive ( Preset = 1) et Clear est active (Clear = 0 ), la bascule passe 0 quel soit ltat de H , J et K . Si Preset est active ( Preset = 0 ) et Clear est active (Clear = 0 ), les deux sorties prennent la valeur 1 ( Q = Q* = 1 ). Cependant cet tat nest pas stable, quand Preset et Clear retournent leur inactif. On a dans ce cas le mme phnomne que pour la bascule RS avec deux commandes simultanes. Ces trois cas (ou 3 lignes de la table de vrit ci-dessous) correspondent au fonctionnement dune bascule RS ralise avec des portent NAND. Preset joue le rle de S et Clear celui de R .Cours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 35

Pour les autres cas (les 5 dernires lignes de la mme table), ceci correspond au mode synchrone. Les entres Preset et Clear sont dans leur tat inactif ( Preset = Clear = 1 ). Si J = K = 0 et front montant dhorloge, la bascule conserve son tat. Si J = 0, K = 1 et front montant dhorloge, la bascule passe 0. Si J = K = 0 et front montant dhorloge, la bascule conserve son tat. Si J = K = 1 et front montant dhorloge, la bascule commute, c'est--dire prend ltat inverse de ltat prcdent. Si J = K = X et 0 ou 1 sur lhorloge, c'est--dire pas de front montant sur lhorloge : la bascule conserve son tat.

2.2 Utilisation des basculesNous aborderons dans cette section lapplication et lutilisation de ces bascules pour concevoir des systmes permettant, par exemple, la mmorisation des informations, le dcalage des mots binaires, le comptage/dcomptage des vnements, etc.

2.2.1 Fonction mmoireOn appelle mmoire, tout systme permettant de conserver, une information et den disposer par la suite : par exemple, un bit, un octet (ensemble de huit bits) ou plus gnralement un mot de n bits. Parmi Les dfinitions quin faut retenir, nous pouvons citer : La capacit dune mmoire : cest le nombre de bits quelle peut conserver .Elle est gnralement exprime en octets ou en Kilo-octets (1Kilo Octets = 1024 octets). Le temps daccs dune mmoire : cest le temps ncessaire pour aller lire ou crire une information en mmoire. Ladresse dune case mmoire : dans une mmoire, les donnes (succession de bits 0 ou 1) sont stockes dans des cases fictives dont le numro dordre est ladresse de la case considre. On appelle lopration de recherche lie lutilisation de ladresse : adressage. La mmoire RAM (Random Acess Memories) : le terme accs alatoire signifie que lon peut accder chaque case mmoire sans respecter un ordre prtabli mais au hasard des besoins et des choix.

Figure 57 : Schma dune cellule mmoire lmentaire

La cellule lmentaire dune mmoire est essentiellement constitue dune bascule dote dun rseau combinatoire extrieur tel quil permette lenregistrement et la lecture des donnes (voir la figure suivante). Elle possde une entre pour les donnes note Din une autre pour prdisposer la mmoire lcriture note W et une troisime pour la prdisposer la mmoire la lectureCours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 36

note R . Elle possde galement une sortie repre par le symbole Dout . Les donnes 0 ou 1 sont crites dans la bascule D lorsque lentre W est ltat haut, car ainsi leur passage en mmoire travers la porte A est valide. Le symbole W est linitiale de Write qui signifie crire . NB : Les entres R et W peuvent tre regroupes en insrant un inverseur entre les deux (le schma de droite de la figure 56). A parti de cellules de ce type, il est possible de raliser des mmoires trs grandes. La figure 58 reprsente une mmoire de 8 mots de 8 bits. Cela signifie quil ya 64 bits et quil est possible de lire simultanment 8 bits.

Figure 58 : Schma dune mmoire 64 cellules

La figure 59 montre le schma synoptique ainsi que le brochage d'une mmoire RAM statique de type 4016 de Texas Instruments de 2K mots de 1 octet. Il sagit dun rseau mmoire de 2048 mots de 8 bits, organis en 128 ranges de 8 x 16 colonnes.

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Figure 59 : Le schma synoptique ainsi que le brochage d'une mmoire RAM statique de type 4016 de Texas Instruments

2.2.2 Les registres dcalageDans cette section, nous allons examiner galement les circuits dcalage appels aussi registres dcalage. Ces circuit sont le plus souvent forms de bascule synchrone relies lune la suite de lautre et commandes par le mme signal dhorloge. Ltat de la premire bascule se dcale aux bascules suivantes do le nom de circuit de dcalage . Elles sont trs utilises comme circuit de temporisation, de mmorisation ou de traitement de linformation. Une application importante des registre dcalage est la transmission srie de donnes logique. Comment fonctionne un registre dcalage ? Pour comprendre le fonctionnement de cet registre dcalage, en particulier le circuit entre srie et sortie srie, nous allons prendre en considration le schma trs simple de la figure suivante.

Figure 60 : Schma dun registre dcalage constitu avec des bascules D matre esclave

Dans ce circuit, les bascules sont relies en cascade : la sortie de lune est relie a lentre de la suivante. Les entres dhorloge, par contre, sont toutes relies entre elles. Ainsi, une unique entre dhorloge commande les quatre bascules simultanment. La premire impulsion transfre linformation de lentre la sortie de la premire bascule, la seconde la transmet la sortie de la deuxime bascule et ainsi de suite jusqu la quatrime. Linformation se dcale donc en se propageant de lentre de la premire bascule la sortie de la quatrime bascule au bout de quatre impulsions dhorloge (figure 61). Une application de ce type de registre les utiliser comme circuits de temporisation. Pour le schma de la figure 58, si nous supposons que les sorties des quatre bascules se trouvent au niveau bas et que nous commutions linterrupteur la tension positive, nous constatons (voir le chronogrammeCours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 38

ci-dessous), quentre linstant t0 o nous fermons linterrupteur et linstant t4 ou la sortie Q4 passe ltat haut, ils scoulent trois priodes dhorloge En rsum, en jouant sur le nombre de bascule et sur la frquence du signal dhorloge, il est possible dobtenir une temporisation de nimporte quelle dure.

Figure 61 : Chronogramme dun registre dcalage constitu avec des bascules D matre esclave

Une autre application de ce type de circuits consiste obtenir un registre entre sortie parallles. Pour cela, il convient de modifier le schma de la figure 58 comme illustre sur la figure 60 c'est-dire ajouter trois autres sorties intermdiaires en correspondance avec les sorties de chaque bascules.

Figure 62 : Schma dun registre dcalage avec 4 sorties

Nous appliquons lentre D1 du circuit un signal rectangulaire de frquence moins leve que le signal dhorloge appliqu lentre Horloge .

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Aux sorties Q1, Q2, Q3 et Q4 du registre apparaissent quatre signaux identiques entre eux mais retards, c'est--dire dphass lun par rapport lautre dun temps gale la priode du signal dhorloge (voir la figure 61). Le signal rectangulaire lentre du circuit se propage dune bascule lautre en se dcalant dune position chaque impulsion dhorloge. Ces signaux ainsi dphass peuvent tre utiliss pour produire des commandes rptitives. Nous obtenons une squence ou une combinaison de quatre signaux (bits), il sagit dune transformation ou conversation dun signal en un signal parallle.

Figure 63 : Chronogramme dun registre dcalage avec 4 sorties

2.2.3 Application au diviseur de frquence par n Nous pouvons transformer une ou plusieurs bascules en diviseurs de frquence par 2, 4, 8, etc. La figure ci-dessous montre le raccordement effectuer pour obtenir un diviseur de frquence par 2.

Figure 64 : Schma dun diviseur par deux

Daprs le schma de la figure 62, la donne D mmorise en sortie Q lors du front actif de lhorloge est Q , puisque la sortie complmentaire de Q est relie D . Autrement dit,Cours sur les Automatismes et lAutomatisation, Professeur M. TAHIRI, ENIM - Rabat (Maroc) page : 40

quel que soit ltat logique de la sortie complmentaire de Q avant le top dhorloge, la bascule passera dans ltat logique complmentaire durant le front dhorloge actif. Avec le chronogramme de la figure ci-dessous, on saperoit bien que les sorties du schma sont une frquence moiti de celle de lentre dhorloge. Pour obtenir un diviseur de frquence par 4, il suffit de lettre en cascade deux bascules comme le montre la figure suivante.

Figure 65 : Chronogramme dun diviseur par deux

Avec un mme raisonnement, si nous mettons trois bascules en cascade, nous obtenons un diviseur par 4 et ainsi de suite.

Figure 66 : Schma dun diviseur par quatre

Figure 67 : Chronogramme dun diviseur par quatre

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2.2.4 Les compteurs et dcompteurs binairesCe sont des circuits lectroniques qui servent compter les impulsions dune horloge. Ils sont constitus de bascules dont ltat change en fonction du front (montant ou descendant) de lhorloge, ce qui permet dtablir une correspondance entre le nombre dimpulsions dtects et une configuration binaire reprsentant ce nombre. Un compteur n bascules peut compter jusqu 2n - 1 impulsions diffrentes. On dit quil sagit du n compteur modulo 2. A titre dexemple, prenons deux bascules montes en srie on peut raliser un circuit qui compte jusqu 3 en partant de 0. Il ya en effet 4 configurations binaires possibles qui reprsentent : 0 0 pour la valeur 0, 0 1 pour la valeur 1, 1 0 pour la valeur 2, 1 1 pour la valeur 3, et 00 pour la valeur 0, Etc. On distingue deux classes de compteurs : les compteurs asynchrones et les compteurs synchrones. Pour la premire classe, le changement dtat dune bascule na lieu que si la sortie de la bascule de rang immdiatement infrieur passe de ltat 1 ltat 0. Les compteurs correspondant sont raliss partir des bascules D ou bascules JK ragissant sur un front du signal dhorloge et montes en cascade.

Figure 68 : Schma dun compteur asynchrone modulo 8, ralis avec des bascules D matre esclave

Figure 69 : Chronogramme dun compteur asynchrone modulo 8, ralis avec des bascules D matre esclave

Dans le cas des bascules J.K. ceci est obtenu en ralisent J = K = 1 comme le montre la figure ci-dessus.

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Figure 70 : Schma de brochage et de principe dun compteur asynchrone modulo 8, ralis avec des bascules JK

Pour les compteurs synchrones, l'impulsion d'horloge est applique simultanment chaque bascule. Celles-ci voluent en fonction des informations prsentent sur leurs entres J , K au moment ou apparait l'impulsion. Il faut donc repositionner J et K l'instant t pour obtenir le basculement dsir l'instant t + 1 .J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 Q Q 0 1 n 0 1 1 0 Q n-1 1 0 1 0 J 1 x x 0 K x 1 0 x

Q

Figure 71 : Table de vrit et de fonctionnement de la bascules JK

La table de vrit et le chronogramme sont donns respectivement par les figures 69 et 70. Si Qc, Qb, Qa, sont les sorties de trois bascules on a la table de vrit suivante :

Figure 72 : Schma dun compteur synchrone modulo 8, ralis avec des bascules JK

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3 Liste et schmas de brochage de certains circuits utiliss en Automatisme 3.1 Reprage des circuits lectroniquesSignalons dans un premier lieu que le reprage des circuits lectroniques sobtient soit laide dun point de repre (circuit a de la figure suivante) ou laide dune encoche de repre (circuit b de la figure ci-dessous). Quant au schma du circuit, il est donn par la figure c :

Figure 73 : Reprage des circuits lectroniques

3.2 Liste de certains circuits TTL utiliss en AutomatismeLes schmas de brochage correspondant aux circuits suivants sont donns en annexe n 1.7400 N 7401 N 7402 N 7403 N 7404 N 7405 N 7406 N 7407 N 7408 N 7409 N 7410 N 7411 N 7412 N 7413 N 7414 N 7416 N 7417 N 7420 N 7422 N 7423 N 7425 N 7426 N 7427 N 7428 N 7430 N 7432 N 7437 N 7438 N 7440 N 7442 N 7443 N 7444 N Quadruple porte NON - ET 2 entres Quadruple porte NON - ET 2 entres avec collecteur ouvert Quadruple porte NON - OU 2 entres Quadruple porte NON - ET 2 entres avec collecteur ouvert 6 inverseurs 6 inverseurs avec collecteur ouvert 6 tages d'attaque inverseur collecteur ouvert pour 40 mA 6 tages d'attaque collecteur ouvert pour 40 mA Quadruple porte ET 2 entres Quadruple porte ET 2 entres avec collecteur ouvert Triple porte NON - ET 3 entres Triple porte ET 3 entre Triple porte NON - ET 3 entres avec collecteur ouvert Double porte NON - ET 4 entres 6 inverseurs trigger 6 inverseurs de puissances collecteur ouvert 6 tages d'attaque collecteur ouvert pour 40 mA Double porte NON - ET 4 entres Double porte NON - ET 4 entres avec collecteur ouvert Double porte NON - OU 4 entres expansible et strobe Double porte NON - OU 4 entres et strobe Quadruple porte NON - ET 2 entres - Haute tension Triple porte NON - OU 3 entres Quadruple porte NOR 2 entres Porte NON - ET 8 entres Quadruple porte OU 2 entres Quadruple porte NON - ET de puissance 2 entres Quadruple porte NON - ET de puissance 2 entres et collecteur ouvert Double porte NON - ET de puissance 4 entres Dcodeur dcimal BCD Dcodeur excs de 3 - dcimal Dcodeur excs de 3 Gray - dcimalpage : 44

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7445 N 7446 AN 7447 AN 7448 N 7450 N 7451 N 7453 N 7454 N 7460 N 7470 N 7472 N 7473 N 7474 N 7475 N 7476 N 7480 N 7481 N 7482 N 7483 AN 7484 AN 7485 N 7486 N 7489 N 7490 AN 7491 AN 7492 N 7493 N 7494 N 7495 AN 7496 N 7497 N 74100 N 74107 N 74110 N 74111 N 74118 N 74120 N 74121 N 74122 N 74123 N 74125 N 74132 N 74141 AN 74142 N 74145 N 74148 N 74150 N 74151 N 74153 N 74154 N 74155 N 74156 N 74157 N 74160 N 74161 N 74162 N 74163 N 74164 N 74165 N

Dcodeur dcimal BCD collecteur ouvert pour 80 mA et 30 V ou 15 V Dcodeur BCD 7 segments collecteur ouvert avec 30 V / 20 mA Dcodeur BCD 7 segments collecteur ouvert avec 30 V / 20 mA Dcodeur BCD 7 segments Double porte ET - OU - NON 2 x 2 entres Double porte inverseur ET - OU - NON 2 x 2 entres Porte inverseur ET - OU - NON 4 x 2 entres expansible Porte inverseur ET - OU - NON 4 x 2 entres Double porte de multiplication 4 entres Flip-Flop JK 2 x 3 entres Flip-Flop matre esclave 2 x 3 entres Flip-Flop matre esclave avec entre reset Double Flip-Flop D synchrone Quadruple Flip-Flop D asynchrone Double Flip-Flop JK matre esclave avec entres set et reset Additionneur complet 1 bit Mmoire 16 bits criture / lecture Additionneur complet 2 bits Additionneur complet 4 bits Mmoire 16 bits criture / lecture 2 entres d'criture et de lecture Comparateur binaire 4 bits Quadruple porte OU Exclusif Mmoire 64 bits criture / lecture collecteur ouvert Compteur dcimal Registre dcalage 8 bits srie Diviseur par 12 Compteur binaire Registre dcalage 4 bits entre parallle Registre dcalage 4 bits entres et 4 sorties parallles Registre dcalage 5 bits parallle Diviseur de frquence binaire synchrone programmable 6 bits Octo-Flip-flop D Double Flip-flop JK matre esclave avec entre reset Flip-flop JK matre esclave avec blocage d'entre Double Flip-flop JK matre esclave avec blocage d'entre Sextuple Flip-flop RS entre de reset commune Double synchronisation d'impulsions Monostable Monostable redclenchable entre reset Double monostable redclenchable entre reset 4 portes OUI sorties 3 tats Quadruple Trigger de Schmitt NON - ET 2 entres Dcodeur dcimal BCD pour tubes d'affichage Compteur dcimal et commande de NIXIE Dcodeur dcimal BCD collecteur ouvert pour 80 mA et 30 V ou 15 V 8 To 3 Line Priority Encoder Slecteur de donnes 16 bits / multiplexeur Slecteur de donnes 8 bits / multiplexeur Double slecteur de donnes 4 bits / multiplexeur Dcodeur binaire 4 bits / dmultiplexeur Double dcodeur binaire 2 bits / dmultiplexeur Double dcodeur binaire 2 bits / dmultiplexeur Quadruple slecteur d'information 2 bits / multiplexeur Compteur dcimal synchrone entre de set et de reset Compteur dcimal synchrone entre de set et de reset Compteur binaire synchrone 4 bits entre de set et de reset Compteur binaire synchrone 4 bits entre de set et de reset Registre dcalage 8 bits sortie parallle Registre dcalage 8 bits entre parallle

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74166 N 74167 N 74170 N 74174 N 74175 N 74180 N 74181 N 74184 N 74185 AN 74190 N 74191 N 74192 N 74193 N 74194 N 74195 N 74196 N 74197 N 74198 N 74199 N 74LS241 74LS242 74LS243 74LS245 81LS95 81LS97

Registre dcalage synchrone 8 bits entre parallle Diviseur de frquences, dcimal Mmoire 16 bits criture / lecture avec des mots jusqu' 4 bits Sextuple Flip-flop D entre de reset Quadruple Flip-flop D synchrone Contrle de parit 8 bits Unit logique arithmtique 4 bits Convertisseur binaire BCD 6 bits Convertisseur binaire BCD 6 bits Compteur dcimal rversible pour chane de comptage synchrone Compteur binaire rversible pour chane de comptage synchrone Compteur dcompteur dcimal avec set et reset Compteur dcompteur binaire avec set et reset Registre dcalage parallle synchrone 4 bits droite / gauche Registre dcalage parallle synchrone 4 bits entre JK Compteur dcimal 50 MHz avec entre de set et reset Compteur binaire 50 MHz avec entre de set et reset Registre dcalage synchrone 8 bits entre et sortie parallles Registre dcalage synchrone 8 bits parallle entre JK Driver de bus non inverseur Quad bus transceiver inverting 4 transcodeurs non inverseur 3 tats 8 Buffers Bidirectionnel Tr i-State Non Inverseur 74795 : Octal Buffer with Three-State Outputs (74LS795 is equivalent to 81LS95) 74797 : Octal Buffer with Three-State Outputs (74LS797 is equivalent to 81LS97)Tableau n 1 : Liste de certains circuits TTL utiliss en Automatisme

3.3 Liste de certains circuits CMOS utiliss en AutomatismeLes schmas de brochage correspondant aux circuits suivants sont donns en annexe n 1.HEF 4000 4001 4002 4006 4007 4008 4011 4012 4013 4014 4015 4016 4017 4018 4019 4020 4021 4022 4023 4024 4025 4027 4028 4029 4030 4031 4035 Double porte NON - OU 3 entres + inverseur Quadruple porte NON - OU 2 entres Double porte NON - OU 4 entres Registre dcalage statique 18 tages Double paire complmentaire + inverseur Additionneur 4 bits avec retenue Quadruple porte NON - ET Double porte NON - ET 4 entres Double bascule D Registre dcalage 8 bits Double registre dcalage 4 bits Quadruple interrupteur bidirectionnel Compteur Johnson 5 tages Compteur / diviseur par 'n' programmable Quadruple multiplexeur 2 entres Compteur binaire 14 tages Registre dcalage 8 bits Compteur Johnson 4 tages, diviseur par 8 Triple porte NON - ET 3 entres Compteur binaire 7 tages Triple porte NON - OU 3 entres Double bascule J - K Dcodeur BCD - dcimal (1 parmi 10) Compteur / dcompteur synchrone, binaire / dcimal Quadruple porte OU - EXCLUSIF Registre dcalage 64 bits Registre dcalage universel 4 bitspage : 46

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4040 4041 4042 4043 4044 4046 4047 4049 4050 4051 4052 4053 4054 4056 4060 4066 4067 4068 4069 4070 4071 4072 4073 4075 4078 4081 4082 4085 4086 4093 4098 4104 4510 4511 4514 4515 4516 4518 4519 4520 4528 4539 4555 4556 4720 4721 4724 4736 40097 40098 40106 40174 40175 40192 40193 40194 40195

Compteur binaire 12 tages Quadruple porte de puissance avec sortie complmentaire Quadruple bascule D verrouillage Quadruple bascule NON - OU - R / S verrouillage (sorties 3 tats) Quadruple bascule NON - ET - R / S verrouillage (sorties 3 tats) Boucle phase asservie (PLL) Monostable Sextuple porte de puissance (inverseur) Sextuple porte de puissance (non - inverseur) Multiplexeur / dmultiplexeur analogique 8 canaux Double multiplexeur / dmultiplexeur analogique 4 canaux Triple multiplexeur / dmultiplexeur analogique 2 canaux Driver pour afficheur 4 segments LCD Dcodeur BCD pour afficheur 7 segments LCD Un compteur-diviseur 14 tages avec oscillateur Quadruple interrupteur bidirectionnel Multiplexeur 16 - 1 Porte NON - ET 8 entres Sextuple inverseur Quadruple porte OU - EXCLUSIF Quadruple porte OU 2 entres Double porte OU 4 entres Triple porte ET 3 entres Triple porte OU 3 entres Porte NON - OU 8 entres Quadruple porte ET 2 entres Double porte ET 4 entres Double porte ET - OU - NON 2 x 2 entres Porte ET - OU - NON 4 x 2 entres Quadruple trigger de Schmitt NAND 2 entres Double monostable redclenchable Quadruple translateur de tension sortie 3 tats Compteur / dcompteur BCD Dcodeur / driver 7 segments Dcodeur / dmultiplexeur 1 parmi 16, avec registre d'entre (sortie haute) Dcodeur / dmultiplexeur 1 parmi 16, avec registre d'entre (sortie basse) Compteur / dcompteur binaire Double compteur dcimal Quadruple multiplexeur 2 entres Double compteur binaire Double monostable redclenchable Double multiplexeur 4 entres Double dcodeur / dmultiplexeur 1 parmi 4 (sortie haute) Double dcodeur / dmultiplexeur 1 parmi 4 (sortie basse) Mmoire vive 256 bits (256 x 1) Mmoire vive 1 024 bits (256 x 4) Registre 8 bits adressable verrouillage Mmoire vive 1 024 (1 024 x 1) Sextuple porte de puissance, sortie 3 tats (non inverseur) Sextuple porte de puissance, sortie 3 tats (inverseur) Six triggers de Schmitt inverseurs Sextuple bascule D Quadruple bascule D Compteur / dcompteur synchrone 4 bits dcimal Compteur / dcompteur synchrone 4 bits binaire Registre dcalage universel bidirectionnel 4 bits Registre dcalage universel 4 bitsTableau n 2 : Liste de certains circuits CMOS utiliss en Automatisme

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