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Compteurs 1 JFA09
Les Compteurs
A). Présentation :
I ). Introduction :
Un compteur est un ensemble de bascules qui servent à compter les impulsions mises en entrées
(Horloge). Le comptage peut-être fait dans différents codes : Binaires, B.C.D., Gray,
Complémenté, …
Chaque chiffre binaire nécessite une bascule :
Si on compte de 0 à 110 : 1 bascule ;
Si on compte de 0 à 310 : 2 bascules ;
Si on compte de 0 à 710 : 3 bascules ;
Si on compte de 0 à (2n
-1) 10 : n bascules ;
Exemple : Si on veut compter de 0 à12 combien faut-il de bascules ?
Réponse : 4 bascules : (24
-1) 10=15 > 12 ; (23
-1) 10=7 < 12
II ). Cycle de comptage :
On représente le cycle de comptage par un des graphes suivant :
Exemples pour un compteur de 0 à 7 :
III ). Type de compteurs Asynchrones et Synchrones :
1°). Compteur Synchrone :
Sur un compteur branché en mode synchrone, toutes les entrées d’horloges des bascules
sont reliées ensembles à l’entrée d’horloge du montage.
Avantages :
 Toutes les bascules commutent en même temps
Compteurs 2 JFA09
Inconvénients :
 Montage compliqué pour prévoir les états.
2°). Compteur Asynchrone :
Sur un compteur branché en mode asynchrone, l’entrée d’horloge du montage est branchée
sur l’horloge de la première bascule ; la sortie de la première bascule sert d’horloge pour la
2ème
bascule, et ainsi de suite ….
Avantages :
 Montage simple
Inconvénients :
 A cause des décalages temporels, ne va pas haut en fréquence
B). Les compteurs Asynchrones :
I ). A l’aide de bascules D :
1°). Compteur de base à l’aide de bascules D :
Si on réalise le schéma suivant :
D Q
CLK QCk
Q
On a alors les chronogrammes suivants :
t
t
.
Q
.
Ck
.
On obtient un montage de base de Diviseur par 2 de la fréquence d’horloge d’entrée.
2°). Compteur à l’aide de bascules D :
Si on réalise le schéma suivant :
Compteurs 3 JFA09
QA
D Q
CLK Q
A
D Q
CLK QCk
C
QCQB
D Q
CLK Q
B
On a alors les chronogrammes suivants :
t
t
02
.
t
.
QC
.
4
.
t
6
.
0
QA
t
5
QC.QB.QA
.
3 7
.
1
.
1
.
QB
Ck
On remarque que si l’on prend les sorties QC.QB.QA, on obtient le nombre de fronts
d’horloge que l’on a eu en entrée, on a donc réalisé un compteur.
3°). Décompteur à l’aide de bascules D :
Si on réalise le schéma suivant :
QA QB
A
D Q
CLK Q
D Q
CLK Q
C
QC
D Q
CLK Q
B
Ck
On a alors les chronogrammes suivants :
Compteurs 4 JFA09
t
.
t
QA
0 7
.
6 5
.
t
.
3
.
.
4
t
t
QC.QB.QA
Ck
0
.
7
QB
.
12
.
QC
De même que si l’on prend les sorties QC.QB.QA, on obtient le décompte du nombre
fronts d’horloge que l’on a eu en entrée, on a donc réalisé un décompteur.
En résumé, si on a des bascules front montants, on réalise un décompteur, alors que si on a
des bascules fronts descendants, on réalise un compteur.
4°). Comptage incomplet à l’aide de bascules D :
On cherche à réaliser un comptage de 2 à 5 par exemple.
Si on utilise des bascules avec Set et Reset, il suffit de faire un reset ou un set des bascules
au nombre de fin +1 ici 6 (1102) pour obtenir le nombre de départ voulu ici 2 (0102).
On réalise alors le schéma suivant :
0
1
2
3
4
5
6
7
Compteurs 5 JFA09
Ck
D Q
CLK Q
RS
QB
D Q
CLK QRS
CB
&
QA QC
A
D Q
CLK Q
RS
On a alors à la mise sous tension le chronogramme suivant :
QB
.
Ck
5
t
QC
2
t
.
0
.
5 2
. .. .
1
.
QC.QB.QA
3
t
4
.
3
t
4
t
QA
On peut tracer le graphe de comptage suivant :
0
1
2
3
4
5
6
7
Compteurs 6 JFA09
5°). Exercice :
Réaliser un décompteur de 6 à 2 avec des bascules D.
Solution :
On réalise un décompteur de 7 à 0 ; puis pour le nombre 1 (0012), on fait un set et reset à 6
(1102) des bascules.
A B
QCQB
Ck
&
D Q
CLK Q
RS
C
QA
D Q
CLK Q
RS
D Q
CLK QRS
On obtient alors les chronogrammes suivants :
3
t
.
4
.
0
QA
47
t
6
t
. .
QC.QB.QA
. .
5 26 5
Ck
t
.
QC
QB
.
t
.
On peut tracer le graphe de décomptage suivant :
Compteurs 7 JFA09
II ). A l’aide de bascules JK :
1°). Compteur de base à l’aide de bascules JK :
Si on réalise un des schémas suivants :
Q
Ck
VCC
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
Ck
Q
VCC
Ck
Q
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
Ck
Q
VCC
On obtient de même un montage de base de Diviseur par 2 de la fréquence d’horloge
d’entrée.
2°). Compteur à l’aide de bascules JK :
Si on réalise le schéma suivant :
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
QB QC
Ck
QA
VCCVCC
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
VCC
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
On a alors les chronogrammes suivants :
0
1
2
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4
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7
Compteurs 8 JFA09
t
t
02
.
t
.
QC
.
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.
t
6
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0
QA
t
5
QC.QB.QA
.
3 7
.
1
.
1
.
QB
Ck
3°). Décompteur à l’aide de bascules JK :
Si on réalise le schéma suivant :
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
VCC VCC
Ck
VCC
QCQA
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
QB
On a alors les chronogrammes suivants :
Compteurs 9 JFA09
.
t
t
QA
3
.
t
0
..
QB
0
Ck
.
4
.
t
QC.QB.QA
56 2
t
QC
7 1 7
.
..
De même que si l’on prend les sorties QC.QB.QA, on obtient le décompte du nombre
fronts d’horloge que l’on a eu en entrée, on a donc réalisé un décompteur.
En résumé, si on a des bascules front montants, on réalise un décompteur, alors que si on a
des bascules fronts descendants, on réalise un compteur.
4°). Comptage incomplet à l’aide de bascules JK :
On cherche à réaliser un comptage de 3 à 5 par exemple.
Si on utilise des bascules avec Set et Reset, il suffit de faire un reset ou un set des bascules
au nombre de fin +1 ici 6 (1102) pour obtenir le nombre de départ voulu ici 3 (0112).
On réalise alors le schéma suivant :
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
RS
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
RS
VCC
QA
VCC
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
RS
QC
Ck
&
VCC
QB
On a alors les chronogrammes suivants :
Compteurs 10 JFA09
t
4
.
6
.
1
t
4
QA
.
5
t
t
6
t
QC
..
Ck
.
QC.QB.QA
.
0 3
.
3
QB
5
.
2
5°). Décomptage incomplet à l’aide de bascules JK :
On cherche à réaliser un décomptage de 5 à 3 par exemple.
Si on utilise des bascules avec Set et Reset, il suffit de faire un reset ou un set des bascules
au nombre de fin -1 ici 2 (0102) pour obtenir le nombre de départ voulu ici 5 (1012).
On réalise alors le schéma suivant :
VCCVCC
Ck
QB
VCC
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
RS
QA
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
RS
QC
&
14 12
1
3 13
J Q
CLK
K Q
RS
On a alors les chronogrammes suivants :
Compteurs 11 JFA09
Ck
4
t
3
QA
QC.QB.QA
0 5 3
.
t
7
.
t
5
.
46
.
t
t
. .
2
QC
.
5
.
QB
2
.

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  • 1. Compteurs 1 JFA09 Les Compteurs A). Présentation : I ). Introduction : Un compteur est un ensemble de bascules qui servent à compter les impulsions mises en entrées (Horloge). Le comptage peut-être fait dans différents codes : Binaires, B.C.D., Gray, Complémenté, … Chaque chiffre binaire nécessite une bascule : Si on compte de 0 à 110 : 1 bascule ; Si on compte de 0 à 310 : 2 bascules ; Si on compte de 0 à 710 : 3 bascules ; Si on compte de 0 à (2n -1) 10 : n bascules ; Exemple : Si on veut compter de 0 à12 combien faut-il de bascules ? Réponse : 4 bascules : (24 -1) 10=15 > 12 ; (23 -1) 10=7 < 12 II ). Cycle de comptage : On représente le cycle de comptage par un des graphes suivant : Exemples pour un compteur de 0 à 7 : III ). Type de compteurs Asynchrones et Synchrones : 1°). Compteur Synchrone : Sur un compteur branché en mode synchrone, toutes les entrées d’horloges des bascules sont reliées ensembles à l’entrée d’horloge du montage. Avantages :  Toutes les bascules commutent en même temps
  • 2. Compteurs 2 JFA09 Inconvénients :  Montage compliqué pour prévoir les états. 2°). Compteur Asynchrone : Sur un compteur branché en mode asynchrone, l’entrée d’horloge du montage est branchée sur l’horloge de la première bascule ; la sortie de la première bascule sert d’horloge pour la 2ème bascule, et ainsi de suite …. Avantages :  Montage simple Inconvénients :  A cause des décalages temporels, ne va pas haut en fréquence B). Les compteurs Asynchrones : I ). A l’aide de bascules D : 1°). Compteur de base à l’aide de bascules D : Si on réalise le schéma suivant : D Q CLK QCk Q On a alors les chronogrammes suivants : t t . Q . Ck . On obtient un montage de base de Diviseur par 2 de la fréquence d’horloge d’entrée. 2°). Compteur à l’aide de bascules D : Si on réalise le schéma suivant :
  • 3. Compteurs 3 JFA09 QA D Q CLK Q A D Q CLK QCk C QCQB D Q CLK Q B On a alors les chronogrammes suivants : t t 02 . t . QC . 4 . t 6 . 0 QA t 5 QC.QB.QA . 3 7 . 1 . 1 . QB Ck On remarque que si l’on prend les sorties QC.QB.QA, on obtient le nombre de fronts d’horloge que l’on a eu en entrée, on a donc réalisé un compteur. 3°). Décompteur à l’aide de bascules D : Si on réalise le schéma suivant : QA QB A D Q CLK Q D Q CLK Q C QC D Q CLK Q B Ck On a alors les chronogrammes suivants :
  • 4. Compteurs 4 JFA09 t . t QA 0 7 . 6 5 . t . 3 . . 4 t t QC.QB.QA Ck 0 . 7 QB . 12 . QC De même que si l’on prend les sorties QC.QB.QA, on obtient le décompte du nombre fronts d’horloge que l’on a eu en entrée, on a donc réalisé un décompteur. En résumé, si on a des bascules front montants, on réalise un décompteur, alors que si on a des bascules fronts descendants, on réalise un compteur. 4°). Comptage incomplet à l’aide de bascules D : On cherche à réaliser un comptage de 2 à 5 par exemple. Si on utilise des bascules avec Set et Reset, il suffit de faire un reset ou un set des bascules au nombre de fin +1 ici 6 (1102) pour obtenir le nombre de départ voulu ici 2 (0102). On réalise alors le schéma suivant : 0 1 2 3 4 5 6 7
  • 5. Compteurs 5 JFA09 Ck D Q CLK Q RS QB D Q CLK QRS CB & QA QC A D Q CLK Q RS On a alors à la mise sous tension le chronogramme suivant : QB . Ck 5 t QC 2 t . 0 . 5 2 . .. . 1 . QC.QB.QA 3 t 4 . 3 t 4 t QA On peut tracer le graphe de comptage suivant : 0 1 2 3 4 5 6 7
  • 6. Compteurs 6 JFA09 5°). Exercice : Réaliser un décompteur de 6 à 2 avec des bascules D. Solution : On réalise un décompteur de 7 à 0 ; puis pour le nombre 1 (0012), on fait un set et reset à 6 (1102) des bascules. A B QCQB Ck & D Q CLK Q RS C QA D Q CLK Q RS D Q CLK QRS On obtient alors les chronogrammes suivants : 3 t . 4 . 0 QA 47 t 6 t . . QC.QB.QA . . 5 26 5 Ck t . QC QB . t . On peut tracer le graphe de décomptage suivant :
  • 7. Compteurs 7 JFA09 II ). A l’aide de bascules JK : 1°). Compteur de base à l’aide de bascules JK : Si on réalise un des schémas suivants : Q Ck VCC 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q Ck Q VCC Ck Q 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q Ck Q VCC On obtient de même un montage de base de Diviseur par 2 de la fréquence d’horloge d’entrée. 2°). Compteur à l’aide de bascules JK : Si on réalise le schéma suivant : 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q QB QC Ck QA VCCVCC 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q VCC 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q On a alors les chronogrammes suivants : 0 1 2 3 4 5 6 7
  • 8. Compteurs 8 JFA09 t t 02 . t . QC . 4 . t 6 . 0 QA t 5 QC.QB.QA . 3 7 . 1 . 1 . QB Ck 3°). Décompteur à l’aide de bascules JK : Si on réalise le schéma suivant : 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q VCC VCC Ck VCC QCQA 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q QB On a alors les chronogrammes suivants :
  • 9. Compteurs 9 JFA09 . t t QA 3 . t 0 .. QB 0 Ck . 4 . t QC.QB.QA 56 2 t QC 7 1 7 . .. De même que si l’on prend les sorties QC.QB.QA, on obtient le décompte du nombre fronts d’horloge que l’on a eu en entrée, on a donc réalisé un décompteur. En résumé, si on a des bascules front montants, on réalise un décompteur, alors que si on a des bascules fronts descendants, on réalise un compteur. 4°). Comptage incomplet à l’aide de bascules JK : On cherche à réaliser un comptage de 3 à 5 par exemple. Si on utilise des bascules avec Set et Reset, il suffit de faire un reset ou un set des bascules au nombre de fin +1 ici 6 (1102) pour obtenir le nombre de départ voulu ici 3 (0112). On réalise alors le schéma suivant : 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q RS 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q RS VCC QA VCC 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q RS QC Ck & VCC QB On a alors les chronogrammes suivants :
  • 10. Compteurs 10 JFA09 t 4 . 6 . 1 t 4 QA . 5 t t 6 t QC .. Ck . QC.QB.QA . 0 3 . 3 QB 5 . 2 5°). Décomptage incomplet à l’aide de bascules JK : On cherche à réaliser un décomptage de 5 à 3 par exemple. Si on utilise des bascules avec Set et Reset, il suffit de faire un reset ou un set des bascules au nombre de fin -1 ici 2 (0102) pour obtenir le nombre de départ voulu ici 5 (1012). On réalise alors le schéma suivant : VCCVCC Ck QB VCC 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q RS QA 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q RS QC & 14 12 1 3 13 J Q CLK K Q RS On a alors les chronogrammes suivants :
  • 11. Compteurs 11 JFA09 Ck 4 t 3 QA QC.QB.QA 0 5 3 . t 7 . t 5 . 46 . t t . . 2 QC . 5 . QB 2 .