Principe
Nous cherchons à compter de 0 à 23 et réaliser un affichage décimal, c'est-à-dire avec deux afficheurs 7 segments. Pour ce faire, nous devons concevoir un 1er compteur de dizaines, puis une remise à zéro au-delà de 24.
Bascule avec Reset synchrone : diviseur de fréquence par deux
La division de fréquence par deux est réalisée avec un circuit proche de la bascule D, mais avec un Reset supplémentaire synchrone. Il y a donc deux manières de réinitialiser la sortie Q :
- la réinitialisation synchrone (~ Sclear), qui est effective sur un front descendant de l'horloge,
- la réinitialisation asynchrone, qui ramène Q à 0 indépendamment de l'horloge.
Le compteur synchrone utilise intensivement la réinitialisation synchrone dans les phases de comptage. La réinitialisation asynchrone n'est utilisée qu'une fois, à l'initialisation du circuit, pour lever l'état indéterminé.
Bascule T avec Reset synchrone - Le fil "Reset" permet lui le Reset asynchrone.
Comptage synchrone jusqu'à 9
Considérez le modèle de compteur illustré à la figure ci-dessous. Quatre bascules D à Reset synchrone ont été montées en cascade pour créer un compteur allant jusqu'à 15. Un circuit d'interruption a été ajouté qui réinitialise les registres une fois que le nombre 9 est atteint. Cela se fait avec une porte NAND située dans la partie inférieure droite du diagramme schématique.
Compteur synchrone de 0 à 9
Le circuit commence à compter si Enable est actif (niveau haut) et si la réinitialisation asynchrone Reset est inactive (niveau bas). Le signal ~ Clear doit également être inactif (niveau haut). Dans ces conditions, le circuit compte entre 0 et 9, puis les bascules sont réinitialisées.
Notez dans les chronogrammes ci-dessous, l'aspect de Sup9 qui correspond à une impulsion nette au cours d'une période d'horloge. Ce signal sera utilisé pour contrôler les prochaines étapes des compteurs. On a aussi activé le Reset asynchrone qui ramène immédiatement les sorties à 0.
Chronogrammes
Détection des 24 Heures
Le principe du circuit est de compter les unités, compter les dizaines, puis effectuer un Reset synchrone au delà de 24. La Led "Equ23" correspond à la sortie d'une combinaison de portes logiques, qui s'allume précisément lorsque les afficheurs produisent 0010 | 0011 (figure ci-dessous), soit "23" en décimal. Le signal Equ23 est alors réinjecté dans l'entrée ~Clear synchrone, qui va remettre à zéro l'ensemble des bascules au prochain cycle d'horloge.
Compteur de 0 à 23 heures
N'hésitez pas à utiliser DSCH pour réaliser votre propre compteur 24h - ou tout autre compteur basé sur ce principe.
Après avoir créé une horloge comptant les heures, basée sur les briques de base étudiées dans les chapitres précédents, vous allez pouvoir tester vos connaissances grâce au quiz du chapitre qui suit.