Ce document traite des circuits séquentiels, en expliquant leur fonctionnement et leur importance dans l'architecture des ordinateurs. Il présente les concepts de circuits combinatoires et séquentiels, ainsi que des applications pratiques comme les compteurs et les registres. Différents types de bascules, notamment RS, T, D, et JK, sont également mentionnés, avec leurs caractéristiques et schémas de fonctionnement.

1. 1
Solution
Q0
+
Q1
+
K0 J0 K1 J1 Q0 Q1
1 0 X 1 X 0 0 0
0 1 1 X X 1 1 0
1 1 X 1 0 X 0 1
0 0 1 X 1 X 1 1
J0=K0=1
J1=K1=Q0

2. 2
Circuits séquentiels
‫الـتعاقبية‬ ‫الدارات‬
Taha Zerrouki
Taha.zerrouki@gmail.com
Module: Architecture des ordinateurs
1ère
MI S2

4. Les circuits séquentiels
‫التعاقبية‬ ‫الدارات‬

5. 5
•Introduction ‫مدخل‬
•Notion d’horloge ‫الساعة‬ ‫مفهوم‬
•Les bascules ‫القلابات‬
•Les registres ‫السجلت‬
•Les compteurs ‫العدادات‬
Les circuits séquentiels

6. 6
1.Circuits combinatoires
Un circuit combinatoire est un circuit
numérique dont les sorties dépendent
uniquement des entrées:
L’état du système ne dépend pas de l’état
interne du système.
Pas de mémoration de l’état du système.
‫فقط‬ ‫ابمداخلها‬ ‫تتعلق‬ ‫مخارجها‬ ‫التركيبية‬ ‫الدارة‬
‫حفظ‬ ‫ل‬ ،‫الساابقة‬ ‫ابحالتها‬ ‫تتعلق‬ ‫ل‬ ‫الحالية‬ ‫النظام‬ ‫وحالة‬
‫النظام‬ ‫لحالة‬.
)(EfS 

7. 7
2.Les circuits séquentiels
‫التعاقبية‬ ‫الدارات‬
 Un circuit séquentiel est un circuit numérique (logique) dont
l’état à l’instant t+1 est une fonction des entrées en même
instant t+1 et de l’état précédente du système ( l’instant t)
‫الحالة‬ ‫في‬ ‫حالتها‬ ‫تتعلق‬ ‫التعاقبية‬ ‫الدارات‬t+1‫ابمدخلتها‬
‫اللحظة‬ ‫في‬ ‫وحالتها‬t
),(1 tt SEfS 
),( SEfS 
Circuit
séquentielE S

8. 8
Exemple d’un circuit
séquentiel
‫مثال‬
Circuit
Séquentiel
‫تعاقبية‬ ‫دارة‬C L
L+
L C
Mémoire ‫ذاكرة‬ L X 0
Basculement ‫انقلب‬ 1 0 1
Basculement ‫انقلب‬ 0 1 1

9. Exercice
● Le bouton du démarage d'un micro
ordinateur est un bouton poussoir, il
démarre et arrête l'ordinateur selon
l'état de l'ordinateur,
● Réaliser le circuit de commande de ce
bouton.
●‫ويطفئ‬ ‫غل‬‫غ‬ ‫يش‬ ،‫ابناابض‬ ‫مزود‬ ‫الحاسب‬ ‫تشغيل‬ ‫زر‬
‫الزر‬ ‫لهذا‬ ‫التحكم‬ ‫دارة‬ ‫مم‬‫غ‬ ‫ص‬ ،‫الجهاز‬.

10. Solution
● Les entrées: ‫المداخل‬
– Le bouton: poussé 1, relaché 0 ‫حر‬ ،‫مضغوط‬ ‫الزر‬
– L'état actuel S : démarré 1, arrêté 0 ‫يعمل‬ ‫الحالة‬/
‫متوقف‬
● Les sorties :
– L'état nouvel S+ : démarré 1, arrêté 0 ‫الحالة‬
‫متوقف‬ ‫يعمل‬ ‫الجديدة‬/

11. Solution
B S S+
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
● S+ = BS+BS
● S+ = SÅB

12. Solution

13. Chronogramme ‫زمني‬ ‫مخطط‬

14. Applications ‫تطبيقات‬
• Les circuits séquentiels sont utilisés
pourt réaliser
1. des compteurs,
2.des registres,
3.des mémoires.
،‫العدادات‬ ‫في‬ ‫تستعمل‬ ‫التعاقبية‬ ‫الدارات‬
‫والذاكرة‬ ‫السجلت‬
14

15. Synchrone / Asynchrone
‫متزامن‬ ‫متزامن‬ ‫ل‬/

16. 16
‫متزامن‬ ‫ل‬ ‫نظام‬
 Lorsque un circuit séquentiel n’a pas d’horloge
comme variable d’entrée ou si le circuit
fonctionne indépendamment de cette horloge
alors ce circuit est asynchrone.
‫متزامنة‬ ‫ل‬ ‫ابالزمن‬ ‫خاص‬ ‫مدخل‬ ‫فيها‬ ‫ليس‬ ‫التي‬ ‫الدارة‬
E0
E1
E2
Circuit séquentiel
asynchrone
S1
S2
4. Les systèmes Asynchrones

17. Une horloge est une variable logique qui
passe successivement de 0 à 1 et de 1 à 0
d’une façon périodique.
‫من‬ ‫يمر‬ ‫منطقي‬ ‫متغير‬ ‫الساعة‬0‫إلى‬1‫ومن‬1‫إلى‬0‫دوريا‬

Système synchrone( Notion de l’horloge)
‫الساعة‬ ‫مفهوم‬ ، ‫متزامن‬ ‫نظام‬

18. 18
L’horloge ‫الساعة‬
Niveau Bas : 0
Niveau Haut: 1
Front
montant
Front
descendant
0
00
1

19. Synchronisation ‫التزامن‬

20. ‫الفطار‬

21. 21
E0
E1
H
Circuit séquentiel
synchrone
S1
S2
Système synchrone( Notion de l’horloge)
‫الساعة‬ ‫مفهوم‬ ، ‫متزامن‬ ‫نظام‬
● Cette variable est utilisée souvent comme
une entrée des circuits séquentiels  le
circuit est dit synchrone.
● L’horloge est notée par h ou ck ( clock).
●‫ــــــــة‬‫ي‬‫التعاقب‬ ‫للدارات‬ ‫مدخل‬ ‫عادة‬ ‫ــــــــر‬‫ي‬‫المتغ‬ ‫هذا‬ ‫ــــــــتعمل‬‫س‬‫ي‬
‫ب‬ ‫للساعة‬ ‫يرمز‬ ،‫متزامنة‬ ‫الدارة‬ ‫وتسمى‬H‫و‬ck

22. 22
3.Système synchrone ‫متزامن‬ ‫نظام‬
E0
E1
H
Circuit séquentiel
synchrone
S1
S2
h 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1
0 0 0
1 1 1

23. 23
Moment de la synchronisation
‫التزامن‬ ‫لحظة‬
Tic Tac

24. 24
L’horloge ‫الساعة‬
Niveau Bas : 0
‫السفلي‬ ‫المستوى‬
Front
montant
‫الجبهة‬
‫الصاعدة‬
Front
descendant
‫النازلة‬ ‫الجبهة‬
0
00
1

25. 25
L’horloge ‫الساعة‬
T
f 1
Niveau Bas : 0
‫السفلي‬ ‫المستوى‬
Niveau Haut: 1
‫العلوي‬ ‫المستوى‬
Front
montant
‫الصاعدة‬ ‫الجبهة‬
Front
descendant
‫النازلة‬ ‫الجبهة‬
La période T ‫الفترة‬
La période T est en
seconde ‫بالثواني‬
Fréquence F
La fréquence est en hertz
‫التواتر‬
0
1
0

26. 26
Synchronisation sur niveau Haut ‫العلوي‬ ‫المستوى‬ ‫على‬ ‫التزامن‬
Synchronisation sur front montant ‫الصاعدة‬ ‫الجبهة‬ ‫على‬ ‫المزامنة‬
Synchronisation sur front descendant ‫النازلة‬ ‫الجبهة‬ ‫على‬ ‫مزامنة‬
h
h
h
E
E
E

27. Exercice ‫تمرين‬
B est synchronisé sur le front montant
Completer le chronogramme
‫الزمني‬ ‫المخطط‬ ‫أكمل‬ ،‫الصاعدة‬ ‫الجبهة‬ ‫على‬ ‫مزامن‬ ‫الزر‬

28. Exercice
B est synchronisé sur le front
descendant
Completer le chronogramme
‫الزمني‬ ‫المخطط‬ ‫أكمل‬ ،‫النازلة‬ ‫الجبهة‬ ‫على‬ ‫مزامن‬ ‫الزر‬

29. Bascules ‫القلابات‬
29

30. Bascule
• Flip Flop ‫قلب‬
• Une bascule est un circuit logique
capable, dans certaines
circonstances, de maintenir les
valeurs de ses sorties malgré les
changements de valeurs d'entrées.
•‫على‬ ‫المخارج‬ ‫قيم‬ ‫حفظ‬ ‫على‬ ‫قادرة‬ ‫دارة‬ ‫القلب‬
‫المدخلت‬ ‫قيم‬ ‫ير‬‫غ‬ ‫تغ‬ ‫من‬ ‫الرغم‬
30

31. Applications ‫تطبيقات‬
• La bascule est l'élément de base de la
logique séquentielle.
‫التعاقبية‬ ‫الدارات‬ ‫أساس‬ ‫هو‬ ‫القلب‬
En effet, en assemblant des bascules, on
peut réaliser ‫إنجاز‬ ‫يمكن‬ ‫القلابات‬ ‫ابتركيب‬
1. des compteurs, ‫العدادات‬
2.des registres, ‫السجلت‬
3.des mémoires. ‫الذاكرات‬
31

32. 32
Les bascules ‫القلابات‬
Chaque bascule possède des entrées et
deux sorties Q et Q .
Une bascule possède la fonction de
mémoration et de basculement.
‫وقلب‬ ‫حفظ‬ ‫ووظيفتي‬ ،‫مخرجان‬ ‫له‬ ‫قلب‬ ‫كل‬
Q
Une bascule
Q
E0
E1
……
E2
),( QEiFQ 
Q Q

33. 33
Les bascules ‫القلبات‬
Une bascule peut posséder une
horloge (synchrone ) ou non
(asynchrone)
‫متزامن‬ ‫ل‬ ‫أو‬ ‫متزامنا‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫القلب‬
Q
Une bascule
Q
E0
E1
……
E2
),( QEiFQ 
Q Q

34. 34
Les bascules ‫القلابات‬
Il existe plusieurs types de bascules :
‫القلابات‬ ‫من‬ ‫أنواع‬ ‫يوجد‬
RS,
RST
T
JK
D

35. 35
5.1 Les bascules RS (Reset,Set)
‫القل ب‬RS
Q+SR
Q-00
110
001
X11
Q
Une bascule
RS
Q
R
S
Etat mémoire ‫ذاكرة‬
Remise à 1 ‫توحيد‬
Remise à 0 ‫تصفير‬
État interdite ‫ممنوع‬

36. Bascule RS
36

37. Bascule RS mise à 1
37
Q+SR
Q-00
110
001
X11

38. Bascule RS – mise à 0
38
Q+SR
Q-00
110
001
X11

39. Bascule RS – ETAT mémoire
39
Q+SR
Q-00
110
001
X11

40. Bascule RS – Etat interdit
40
Q+SR
Q-00
110
001
X11

41. 41
5.1 Les bascules RS (Reset,Set)
Q+SR
Q-00
110
001
X11
Q+Q-SR
0000
1100
1010
1110
0001
0101
X011
X111
QUne bascule
RS
Q
R
S
Etat mémoire
Remise à 1
Remise à 0
État interdite

42. Exercice
• Tracer le schéma de la bascule RS
avec les portes logiques
•Q+Q-SR
0000
1100
1010
1110
0001
0101
X011
X111

43. 43
Chronogramme d’une bascule RS
S
R
Q
mémoire

44. Exercice
• Tracer le schéma de la bascule RS
• avec les portes logiques
•‫قلب‬ ‫مخطط‬ ‫ارسم‬RS
•‫المنطقية‬ ‫ابالبواابات‬
•
Q+Q-SR
0000
1100
1010
1110
0001
0101
X011
X111

45. 45
Structure interne d’une
bascule RS ‫قل ب‬ ‫ابنية‬
QSRQ
QRSQ
.
.




))(()()(..
))(()()(..
QSSRRQSRQSRQSRQ
QRRSSQRSQRSQRSQ




Q
Q
S
R
Q
Q

46. Exercice
Completer le chronogramme de la bascule
RS

47. Exercice

48. Bascule RST
• Bascule RS synchrone
•‫قلب‬RS‫متزامن‬
QUne bascule
RS
Q
R
S

49. 49
Q+SRT
QXX0
Q00
110
001
X11
Bascule RST

50. Bascule RST
50

51. Exercice
• Completer le chronogramme de RST
•

52. Chronogramme RST
•
•

53. 53
Q+T
Q0
1
Q
Une bascule
T
Q
T
Q
Bascule T

54. Exercice
• Donner l’équation des sorties de la
bascule T
• Tracer le schéma
Q+T
Q0
1 Q

55. Exercice
• Tracer le chronogramme
• Synch. front montant
Q+T
Q0
1 Q

56. Exercice
Q

57. Bascule D
57

58. 58
C’est une bascule synchronisée sur front
montant ou descendant
‫نازلة‬ ‫أو‬ ‫صاعدة‬ ‫الجبهة‬ ‫على‬ ‫متزامن‬ ‫قلب‬
Q+Dh
Q-00/1
Q-10/1
00
11
bascule
D
D
h Q
Q
bascule
D
D
h Q
Q
Sur front montant
Sur front descendant
Bascule D ‫القلب‬



59. Bascule D
Bascule Data utilisée comme mémoire
‫القلب‬d data‫بسيطة‬ ‫كذاكرة‬ ‫يستعمل‬ ،‫بيانات‬

60. Exercice
Completer le chronogramme de la bascule D
synchronisée sur le front montant
Q+Dh
Q-00/1
Q-10/1
00
11



61. 61
Chronogramme d’une bascule D
Q
h
D
Q

62. 62
Chronogramme d’une bascule D
Q
h
D
Q
0
1
0
1

63. Exercice
● Transformer une bascule RST pour
quelles agisse comme une bascule D
Q+Dh
Q-00/1
Q-10/1
00
11


Q+SRT
QXX0
Q00
110
001
X11

64. Exercice
Q =0 => D=0 ; S =0 ; R=1
Q =1 => D=1 ; S =1 ; R=0
S = D
R = D
QUne bascule
RS
Q
S
R
D

65. 65
Transformer une bascule RST pour
quelles agisse comme une bascule D
Q+SRT
QXX0
Q001
1101
0011
X111
T = h
S = D
R = D
Bascule D

66. Exercice
Q =0 => D=0 ; S =0 ; R=1
Q =1 => D=1 ; S =1 ; R=0
S = D
R = D
QUne bascule
RS
Q
S
R
D

67. D Latch
‫القفل‬ ‫د‬ ‫قلب‬

68. 68
C’est une bascule synchrone (utilise une
horloge) sur niveau Haut ou niveau Bas
‫السفل‬ ‫أو‬ ‫العلى‬ ‫المستوى‬ ‫على‬ ‫متزامن‬ ،‫د‬ ‫القفل‬ ‫قلب‬
Q+Dh
Q-00
Q-10
001
111
Une bascule
D latch
D
h
Q
Q
Sur niveau Haut
Si h=1 Q+
=D
Bascule D Latch

69. Bascule D-Latch
69

70. 70
Q
D
h
Q
Completer le chronogramme d’une bascule D
latch (niveau haut )
‫العالي‬ ‫المستوى‬ ‫القفل‬ ‫د‬ ‫للقل ب‬ ‫الزمني‬ ‫المخطط‬ ‫اكمل‬( )

71. 71
Chronogramme d’une bascule D latch (niveau
haut )
Q
D
h
Q

72. Bascule JK
‫ج.ك‬ ‫قلب‬
72

73. Bascule J K
• La bascule J K synchrone (simple étage)
• est obtenue à partir d'une bascule R S T
• dont les sorties sont rebouclées sur les
entrées.
• Ceci permet d'éliminer l'état
indéterminé
•‫القلب‬jk‫القلب‬ ‫من‬ ‫مشتق‬ ،‫متزامن‬RST‫يستعمل‬ ،
‫قلب‬ ‫كحالة‬ ‫الممنوعة‬ ‫الحالة‬

74. Bascule RST
Q+KJh
Q-xx0/1
Q-00
010
101
11
0/1
X




75. Bascule JK
Q
Q+KJh
Q-xx0/1
Q-00
010
101
11
0/1
RST
X



76. 76
Bascules J.K en mode synchrone
Q+KJh
Q-xx0/1
Q-00
010
101
11 Q
Bascule JK
J
h
K
Q
Q
Une bascule avec deux entrée J , K et une horloge
( front montant ou descendant)
‫نازلة‬ ‫أو‬ ‫صاعدة‬ ‫الجبهة‬ ‫على‬ ‫وساعة‬ ‫مدخلن‬ ‫له‬ ‫القلب‬

77. Bascule JK
77

78. Bascule JK mise à 1
78
●
‫توحيد‬

79. Bascule JK mise à 0
79
●
‫تصفير‬

80. Bascule JK état mémoire
80
●
‫ذاكرة‬

81. Bascule JK basculement
81
●
‫قلب‬

82. 82
Chronogramme d’une bascule J.K
Q
Q
K
J
h
0
0
1
0
0
0

83. 83
Chronogramme d’une bascule J.K
Q
Q
K
J
h
0
0
1
0
0
0

84. 84
Exercice
Transformer une bascule JK en une bascule
D ?
‫د‬ ‫قلب‬ ‫إلى‬ ‫ك‬ ‫ج‬ ‫قلب‬ ‫ول‬‫غ‬ ‫ح‬.
Q+KJh
Q-xx0/1
Q-00
010
101
11
0/1


 Q

85. 85
Exercice
Transformer une bascule JK en une bascule
D ?
J = D
K = D
H1 = H

86. 86
Les bascules J.K en mode asynchrone
‫اللمتزامن‬ ‫النمط‬ ‫في‬ ‫ك‬ ‫ج‬ ‫القل ب‬.
 Deux entrées Pr ( preset ) et cl ( clear) asynchrone
 Plus prioritaire que l’horloge
 Pr et Cl fonctionne avec la logique negative.

‫المدخلن‬ ‫فيه‬ ‫يتحكم‬ ‫متزامن‬ ‫غير‬ ‫وضع‬ ‫ك‬ ‫ج‬ ‫للقلب‬,pr‫و‬cl‫من‬ ‫أولى‬ ‫وهما‬ ،
‫العكسي‬ ‫المنطق‬ ‫في‬ ‫ويعملن‬ ،‫الساعة‬
Sur front montant
Q
QPr
Bascule JK
Cl
J
h
K

87. Jk- synchrone/ asynchrone

88. 88
Table de vérité d’une bascule J.K
‫ك‬ ‫ج‬ ‫للقل ب‬ ‫الحقيقة‬ ‫جدول‬.
Q
Q+
KJhClPr
État interdit ‫ممنوع‬XXXX00Mode
Asynchrone
‫متزامن‬ ‫ل‬ ‫نمط‬ Remise à 1 ‫توحيد‬1XXX10
Remise à 0 ‫تصفير‬0XXX01
Etat mémoire ‫ذاكرة‬Q-
xx0/111Mode
Synchrone
‫متزامن‬ ‫نمط‬ Etat mémoire ‫ذاكرة‬Q-
0011
Remise à 0 ‫تصفير‬01011
Remise à 1 ‫توحيد‬10111
Basculement ‫قلب‬1111

89. Exercice
Completer le chronoramme

90. Exercice
Solution