Séquence de comptage binaire

Si nous examinons une séquence de comptage binaire à quatre bits de 0000 à 1111, un modèle défini sera évident dans les « oscillations » des bits entre 0 et 1 :

Notez comment le bit le moins significatif (LSB) bascule entre 0 et 1 pour chaque étape de la séquence de comptage, tandis que chaque bit suivant bascule à la moitié de la fréquence de celui qui le précède.

Le bit le plus significatif (MSB) ne bascule qu'une seule fois pendant toute la séquence de comptage de seize étapes :à la transition entre 7 (0111) et 8 (1000).

Si nous voulions concevoir un circuit numérique pour « compter » en binaire à quatre bits, il nous suffirait de concevoir une série de circuits diviseurs de fréquence, chaque circuit divisant la fréquence d'une impulsion carrée par un facteur 2 :

Les bascules J-K sont parfaitement adaptées à cette tâche, car elles ont la capacité de « basculer » leur état de sortie à la commande d'une impulsion d'horloge lorsque les deux entrées J et K sont mises « hautes » (1) :

Si l'on considère que les deux signaux (A et B) de ce circuit représentent deux bits d'un nombre binaire, le signal A étant le LSB et le signal B étant le MSB, on voit que la séquence de comptage est à rebours :de 11 à 10 à 01 à 00 et de nouveau à 11.

Même si cela ne compte peut-être pas dans la direction que nous aurions pu supposer, au moins cela compte !

Les sections suivantes explorent différents types de circuits de compteur, tous fabriqués avec des bascules J-K, et tous basés sur l'exploitation du mode de fonctionnement à bascule de cette bascule.

AVIS :

• Les séquences de comptage binaire suivent un modèle de division de fréquence d'octave :la fréquence d'oscillation pour chaque bit, de LSB à MSB, suit un modèle de division par deux. En d'autres termes, le LSB oscillera à la fréquence la plus élevée, suivi du bit suivant à la moitié de la fréquence du LSB, et du bit suivant à la moitié de la fréquence du bit précédent, etc.
• Des circuits peuvent être construits pour « compter » dans une séquence binaire, en utilisant des bascules J-K configurées en mode « basculement ».

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Feuille de travail des compteurs