Comprendre la bascule J-K : Conception, logique et applications

La bascule J-K est un multivibrateur bistable raffiné qui résout l'état invalide classique du verrou S-R. En intégrant de la rétroaction dans les entrées de positionnement (S) et réinitialisation (R), elle garantit une sortie valide pour chaque combinaison d'entrées.

Dans le diagramme ci-dessous, remarquez comment les portes ET traditionnelles à 2 entrées ont été mises à niveau vers des portes ET à 3 entrées. La troisième entrée renvoie la rétroaction depuis les sorties Q et ¬Q, assurant que les signaux J et K ne peuvent jamais s'activer simultanément.

 

 

Les entrées J et K

Anciennement connues comme S et R, les entrées sont maintenant étiquetées J et K. Les portes ET à 3 entrées utilisent la rétroaction de Q et ¬Q pour inhiber sélectivement l'une des entrées selon l'état actuel :

• Si le circuit est dans l'état positionné (set) (Q=1, ¬Q=0), l'entrée J est bloquée par le 0 sur ¬Q.
• Si le circuit est dans l'état réinitialisé (reset) (Q=0, ¬Q=1), l'entrée K est bloquée par le 0 sur Q.

Quand J et K sont tous deux hauts, la rétroaction cause un comportement de « bascule » (toggle) au prochain front d'horloge : la bascule bascule de set à reset ou vice versa.

Séquence logique de la bascule J-K

Ci-dessous est l'équivalent en logique d'échelle qui illustre ce comportement étape par étape.

 

 

Puisque l'état invalide est éliminé, le dispositif devient pleinement bistable et peut être utilisé dans des circuits séquentiels fiables. Cependant, sans déclenchement de front, maintenir J=K=1 transformerait le circuit en oscillateur astable. Par conséquent, les bascules J-K sont toujours à déclenchement de front — soit sur le front positif, soit sur le front négatif de l'horloge.

Le symbole de bloc pour les bascules J-K

Le diagramme de bloc est concis et ressemble aux autres symboles de bascules. Les bascules J-K sont disponibles en versions à déclenchement par front positif et négatif.

 

 

Révision

• Une bascule J-K est une bascule S-R améliorée avec rétroaction qui élimine la condition invalide en assurant que les deux entrées ne pilotent jamais le multivibrateur simultanément.
• Quand J et K sont tous deux hauts et que l'horloge pulse, les sorties basculent (toggle), passant de set à reset ou l'inverse.

 

Feuilles d'exercices connexes

• Feuille d'exercices sur les bascules J-K