électronique numérique compteur modulo 8, compteur modulo 16

 

compteur modulo 8

Compteur asynchrone

Un compteur modulo 8 (ou trois bits) a huit états différents et est composé d'au moins trois bascules. La sortie Q0 représente le LSB et Q2 est le MSB. 

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Initialement, nous avons Q0 = 0, Q1 = 0 et Q2 = 0. Le compteur suit une séquence ascendante de 0 à 7. A la huitième impulsion du signal d'horloge, le compteur est remis à son état initial.

Les figures 1(a) et 1(b) montrent le circuit logique et le chronogramme d'un compteur asynchrone modulo 8.

Figure 1

Compteur synchrone

Le circuit logique et le chronogramme d'un compteur synchrone 8 modulo sont illustrés sur les figures 2(a) et 2(b). Les équations logiques des entrées de chaque bascule sont données par :

bascule 0 : J0 = K0 = 1;

bascule 1 : J1 = K1 = Q0;

bascule 2 : J2 = K2 = Q1 · Q0.

Figure 2

Le Tableau 1 donne la séquence de comptage, en supposant que l'état initial des compteurs synchrone et asynchrone est 0. Le diagramme d'état est représenté sur la Figure 3.

Tableau 1

Figure 3

Compteur modulo 16

Compteur asynchrone

Un compteur modulo 16 (ou quatre bits) a 16 ((22 = 16)) états et au moins quatre bascules sont nécessaires pour sa mise en œuvre. Il peut générer des séquences binaires correspondant aux nombres de 1 à 15.

A chaque impulsion du signal d'horloge, le compteur passe d'un nombre au suivant. Le compteur est remis à 0 en atteignant la séquence 1111, c'est-à-dire le nombre 15.

Le circuit logique pour un compteur asynchrone modulo 16 est donné sur la figure 4(a). Les compteurs asynchrones présentent l'avantage d'être faciles à mettre en œuvre. Cependant, comme le montre le chronogramme de la figure 4(b), les signaux de sortie sont affectés par différents retards de propagation qui peuvent devenir trop élevés lorsque le nombre de bascules augmente. Cela limite la fréquence maximale de fonctionnement du compteur.

Figure 4

Compteur synchrone

Des compteurs synchrones peuvent être mis en œuvre, toutes les sorties ayant des délais de propagation identiques. Les figures 5(a) et 5(b) montrent le circuit logique et le chronogramme du compteur synchrone modulo 16 lorsque EN = 1. Pour chaque bascule, les équations logiques des entrées s'écrivent comme suit :

bascule 0 : J0 = K0 = EN;

bascule 1 : J1 = K1 = Q0· EN

bascule 2 : J2 = K2 = Q1 · Q0· EN

bascule 3 : J3 = K3 = Q2 · Q1 · Q0· EN;

Le compteur est activé lorsque le signal EN est mis à 1, et lorsque le signal EN prend l'état logique 0 le compteur reste dans son état précédent. De plus, nous avoir:

RCO = Q3 · Q2 · Q1 · Q0 · EN

Figure 5

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La sortie d'ondulation, RCO, est mise à 1 à la fin du cycle de comptage. Pour augmenter la plage de comptage, deux compteurs peuvent être mis en cascade en connectant la sortie RCO du premier à l'entrée EN du second.