______________________________________________________  

SYSTÈMES LOGIQUES SÉQUENTIELS

La logique booléenne n'est en effet pas toujours combinatoire (presque jamais en fait dans les dispositifs techniques). La logique combinatoire est illustrée sur des exemples simples mais pertinents pour aborder les systèmes complexes que sont les ordinateurs électroniques.  

    ______________________________________________________
Table des matières


1. Introduction 2. Systèmes synchrones et asynchrones
3. Exemple de système séquentiel synchrone 4. Quelques fonctions logiques séquentielles
4.1. Les Verrous (latches)
4.2. Les Registres
4.3. Les Compteurs
4.4. Les Mémoires
4.5. Les Microprocesseurs




 
La logique séquentielle se distingue de la logique combinatoire par le fait que dans cette dernière, les sorties ne réagissent qu'aux entrées, sans que le système ne soit sensible à l'histoire de ces entrées, ce qui est le cas en logique séquentielle. Il faut alors toujours prendre en compte les séquences d'entrée et de sortie du système que l'on veut analyser.

  ______________________________________________________
2. SYSTÈMES SYNCHRONES ET ASYNCHRONES
_____________

Il y a une autre distinction importante qu'il nous reste à présenter : les systèmes logiques peuvent être synchrones ou asynchrones.

- Système asynchrone : si on laisse un système électronique évoluer de lui-même, on disposera de l'information en sortie lorsque tous les délais électro-physiques se seront écoulés. Par exemple, le lecteur peut consulter des fiches techniques des portes logiques pour se faire une idée des ordres de grandeurs de ces délais. Dans ce cas, le système est asynchrone : le temps est continu car la sortie peut être lue n'importe quand.

- Système synchrone : Dans ce cas, une horloge électronique cadence la marche du système, et on connaît les instants où l'on peut lire les sorties, on connaît le temps de réponse d'un système.


    ______________________________________________________
3. EXEMPLE DE SYSTÈME SÉQUENTIEL SYNCHRONE
_____________  


Dans le système schématisé ci-dessous, un verrou d'entrée bloque les données binaires en entrée. Ces données sont traitées par un décodeur travaillant de manière asynchrone et combinatoire. Les sorties asynchrones du décodeur sont finalement resynchronisées sur l'horloge par le verrou de sortie.

On représente le timing graphiquement de la sorte :


______________________________________________________
4. QUELQUES FONCTIONS SÉQUENTIELLES
_____________
 

4.1. Les Verrous (latches)
4.2. Les Registres
4.3. Les Compteurs
4.4. Les Mémoires
4.5. Les Microprocesseurs


4.1. Les Verrous
L'élément verrou, ou bascule D permet de mémoriser un bit :

 

La bascule présente la fonction de recopier l'entrée D à la sortie Q, au flanc montant de l'entrée CP (Clock Pulse) :

  D CP Q ------------------------ 0 0->1 0 1 0->1 1

 

Exemple de circuit : le HC74 (double bascule D avec set et reset)


4.2. Les Registres
Un assemblage de verrous permet d'obtenir une mémoire d'un mot, appelée registre. L'accès du registre peut être parallèle, série. Dans l'exemple - type présenté précedemment, il s'agit de registres à entrée parallèle et sortie parallèle.

Exemple de circuit : le 74164 (8 bits entrée série, sortie parallèle)


4.3. Les Compteurs
Les compteurs sont également réalisés à l'aide d'assemblage de verrou.

Exemple de compteur : le HCT 4516 (compteur binaire up/down)


4.4.Les Mémoires
Une mémoire est constituée d'un ensemble de registres, muni d'un système d'adressage permettant de stocker ou accéder à des informations.

Exemple de mémoire : FCB61C65 de Philips.

Extrait de la fiche technique de la mémoire FCB61C65 de Philips.


4.5.Les Microprocesseurs
Le microprocesseur, dans sa forme la plus dépouillée, est constitué :

- d'un compteur de programme (PC),

- d'une mémoire (MEM),

- d'une unité arithmétique et logique (ALU),

- d'interfaces d'entrée et sortie (E/S),

- de connections entre ces sous-systèmes (BUS).

Extrait de la fiche technique du microprocesseur 68HC11 de Motorola :


[ Table des matières ]