TP N° 4
Compteurs
ETUDE et
APPLICATIONS
Objectifs
A l'issue de ce TP vous montrerez que vous êtes
capables :
- de mettre en oeuvre des bascules,
- de mettre en évidence les imperfections des compteurs asynchrones,
- de déduire des résultats de l'analyse d'un montage, puis de sa mise en oeuvre, les caractéristiques essentielles d'un compteur à rétroaction asynchrone,
- de mettre en oeuvre un compteur à pré-chargement,
- d'associer des compteurs
Présentation
Le compte rendu de ce TP sera consigné dans votre cahier de TP et pourra être envoyé en fichier joint (dont le nom comportera aucun espace) par courier électronique en respectant une syntaxe bien déterminée. Vous utiliserez obligatoirement le script fourni en tapant dans une console : /opt/envoiCR.sh
et
en se laissant guider par les fenêtres.RAPPEL :
schéma
de principe : représentation du montage sans prendre en compte
l'aspect technologique des composants, mais uniquement leur aspect
fonctionnel.
schéma pratique (ou schéma de câblage): il complète le schéma de principe en faisant apparaître le numéro des broches des composants utilisés, en précisant le niveau logique de TOUTES les entrées, en indiquant avec précision le câblage des appareils de mesure (oscillo., générateurs,...) et de test (BP, Led, ....) utilisés
schéma pratique (ou schéma de câblage): il complète le schéma de principe en faisant apparaître le numéro des broches des composants utilisés, en précisant le niveau logique de TOUTES les entrées, en indiquant avec précision le câblage des appareils de mesure (oscillo., générateurs,...) et de test (BP, Led, ....) utilisés
Outils
Le matériel d'expérimentation du laboratoire de télécom. ou du laboratoire en2, le simulateur klogic.Documentations techniques :
Travail Demandé
1. Etude des compteurs par simulation (durée imposée 2h)
1.1 Compteur asynchrone (durée conseillée : 35 mn)
=> Câblez et vérifiez par simulation (Klogic) le fonctionnement d'un compteur asynchrone modulo 10 réalisé à l'aide de bascules JK (le schéma vous sera donné et expliqué par l'enseignant).=> Caractérisez (donnez les caractéristiques) le retard de chaque sortie.
=> Utilisez un afficheur 7 segments, disponible dans l'environnement de simulation, pour faire apparaître les différentes valeurs disponibles en sortie de ce compteur (on pourra jouer sur la vitesse de simulation).
Note: le type d'afficheur 7 segments disponible intègre un décodeur binaire-7segments. La pondération des entrées est fixe : poid faible en haut, poid fort en bas.
=> Conclure
1.2 Compteur synchrone (durée conseillée : 25 mn)
Téléchargez, puis ouvrez le fichier CPT_TP4.circuit.
=> Déterminez par simulation le rôle de ce montage.
=> Caractérisez le retard de chaque sortie.
=> Utilisez un afficheur 7 segments, disponible dans l'environnement de simulation, pour faire apparaître les différentes valeurs disponibles en sortie de ce montage (on pourra jouer sur la vitesse de simulation).
=> Conclure
1.3 Compteur à rétroaction asynchrone (durée conseillée : 20
mn)
On désire réaliser un compteur
modulo 10 à partir d'un compteur intégré 74HCT161 par rétroaction.
Etudier la table de fonctionnement du circuit
74HCT161(p.4 du data sheet)
1.3.1 Montage de base.
Téléchargez, puis ouvrez le fichier TP4_3a.circuit.
=> Vérifiez les caractéristiques de osc1 : 30 niveau haut et 30 niveau bas, et complétez le câblage.
=> Relevez, en concordance des temps, les sorties Q0 à Q3 et and1, en modifiant la valeur du retard de and1 : 5, 10, 11, 20.
=> En déduire les limites d'utilisation de ce montage.
=> Utilisez un afficheur 7 segments, disponible dans l'environnement de simulation, pour faire apparaître les différentes valeurs disponibles en sortie de ce compteur (on pourra jouer sur la vitesse de simulation).
=> Conclure
1.3.2 Amélioration du montage.
Téléchargez, puis ouvrez le fichier TP4_3b.circuit.
=> Vérifiez les caractéristiques de osc1 : 30 niveau haut et 30 niveau bas, et complétez le câblage.
=> Relevez, en concordance des temps, les sorties Q0 à Q3, and1 et d1.
=> Utilisez un afficheur 7 segments, disponible dans l'environnement de simulation, pour faire apparaître les différentes valeurs disponibles en sortie de ce compteur (on pourra jouer sur la vitesse de simulation).
=> Conclure
1.4 Compteur à pré-chargement (durée conseillée : 10 mn)
On désire réaliser un compteur à cycle défini ( comptage de 3 à 15) à partir d'un compteur intégré 74HCT161 par pré-chargement.Téléchargez, puis ouvrez le fichier TP4_4.circuit.
=> Vérifiez les caractéristiques de osc1 : 30 niveau haut et 30 niveau bas, et complétez le câblage.
=> Utilisez un afficheur 7 segments, disponible dans l'environnement de simulation, pour faire apparaître les différentes valeurs disponibles en sortie de ce compteur (on pourra jouer sur la vitesse de simulation).
=> Conclure
1.5 Compteur BCD modulo 100 (durée conseillée : 10 mn)
On désire réaliser un compteur BCD modulo 100 à partir de deux compteurs intégrés 74HCT161.Téléchargez, puis ouvrez le fichier TP4_3b.circuit complété lors de la question 1.3.2, et enregistrez le sous TP4_5.circuit.
=> Complétez le câblage, en commandant le compteur des dizaines par la patte CET.
=> Utilisez un afficheur 7 segments, disponible dans l'environnement de simulation, pour faire apparaître les différentes valeurs disponibles en sortie des deux compteurs.
=> Conclure
1.6 Mise en oeuvre d'un compteur intégré (durée conseillée : 20 mn)
Téléchargez, puis ouvrez le fichier TP4_6.circuit qu'on désire caractériser.
=> Relevez, en concordance des temps, les sorties M2 et M1 et le signal d'entrée « Horloge émission ».
=> Justifiez, par l'analyse, les chronogrammes obtenus.
Rem: on pourra conforter l'analyse par l'observation et l'étude des chronogrammes des signaux visualisables