Un circuit séquentiel est un circuit logique, où la sortie dépend de la valeur actuelle du signal d'entrée ainsi que de la séquence des entrées passées. Alors qu'un circuit combinatoire est une fonction de l'entrée présente uniquement. Un circuit séquentiel est une combinaison d'un circuit combinatoire et d'un élément de stockage. les circuits séquentiels utilisent des variables d'entrée de courant et des variables d'entrée précédentes qui sont stockées et fournissent les données au circuit lors du cycle d'horloge suivant.
Schéma fonctionnel des circuits séquentiels
Types de circuits séquentiels
Le circuits séquentiels sont classés en deux types
- Circuit synchrone
- Circuit asynchrone
Dans les circuits séquentiels synchrones, l'état du dispositif change à des instants discrets en réponse à un signal d'horloge. Dans les circuits asynchrones, l'état de l'appareil change en réponse au changement des entrées.
Circuits synchrones
Dans les circuits synchrones, les entrées sont des impulsions avec certaines restrictions sur la largeur d'impulsion et le délai de propagation. Ainsi, les circuits synchrones peuvent être divisés en circuits séquentiels cadencés et non cadencés ou pulsés.
Circuit synchrone
Circuit séquentiel cadencé
Les circuits séquentiels cadencés ont des bascules ou des verrous à porte pour ses éléments de mémoire. Une horloge périodique est connectée aux entrées d'horloge de tous les éléments de mémoire du circuit pour synchroniser tous les changements d'état internes. Par conséquent, le fonctionnement du circuit est contrôlé et synchronisé par l'impulsion périodique de l'horloge.
Armé séquentiel
Circuit séquentiel non cadencé
Dans un circuit séquentiel non cadencé, il faut deux transitions consécutives entre 0 et 1 pour alterner l'état du circuit. Un circuit en mode non cadencé est conçu pour répondre à des impulsions de certaines durées qui n’affectent pas le comportement du circuit.
Déverrouillé séquentiel
Le circuit logique synchrone est très simple. Les portes logiques qui effectuent les opérations sur les données, nécessitent un temps limité pour répondre aux changements dans l'entrée.
Circuits asynchrones
Un circuit asynchrone n'a pas de signal d'horloge pour synchroniser ses changements d'état internes. Par conséquent, le changement d'état se produit en réponse directe aux changements qui se produisent dans les lignes d'entrée principales. Un circuit asynchrone ne nécessite pas le contrôle de synchronisation précis de tongs .
Circuit asynchrone
La logique asynchrone est plus difficile à concevoir et présente quelques problèmes par rapport à la logique synchrone. Le problème principal est que la mémoire numérique est sensible à l'ordre dans lequel leurs signaux d'entrée les arrivent, comme si deux signaux arrivent sur une bascule en même temps, l'état dans lequel le circuit entre peut dépendre du signal qui arrive au porte logique en premier.
Les circuits asynchrones sont utilisés dans les parties critiques des systèmes synchrones où la vitesse du système est une priorité, comme dans microprocesseurs et circuits de traitement numérique du signal .
Circuit Flip Flop
Une bascule est un circuit séquentiel qui échantillonne l'entrée et modifie la sortie à un moment donné. Il a deux états stables et peut être utilisé pour stocker les informations d'état. Les signaux sont appliqués à une ou plusieurs entrées de commande pour changer l'état du circuit et auront une ou deux sorties.
C'est l'élément de stockage de base dans la logique séquentielle et les blocs de construction fondamentaux des systèmes électroniques numériques. Ils peuvent être utilisés pour conserver un enregistrement de la valeur d'une variable. La bascule est également utilisée pour contrôler la fonctionnalité d'un circuit.
Bascule RS
La bascule R-S est la bascule la plus simple. Il a deux sorties, une sortie est l'inverse de l'autre et deux entrées. Les deux entrées sont Set et Reset. La bascule utilise essentiellement des portes NAND avec une broche d'activation supplémentaire. Le circuit donne une sortie uniquement lorsque la broche d'activation est haute.
Diagramme
Schéma fonctionnel SR Flip Flop
Schéma
Schéma du circuit de la bascule SR
Table de vérité SR Flip Flop
Table de vérité SR Flip Flop
Bascule JK
La bascule JK est l'une des bascules importantes. Si les entrées J et K sont une et lorsque l'horloge est appliquée, la sortie change quelle que soit la condition passée. Si les entrées J et K sont à 0 et lorsque l'horloge est appliquée, il n'y aura pas de changement dans la sortie. Il n'y a pas de condition indéterminée dans la bascule JK.
Schéma
Circuit de bascule JK
Table de vérité JK Flip Flop
Table de vérité JK Flip Flop
Bascule D
La bascule D a une seule ligne de données et une entrée d'horloge. La bascule D est la simplification d'une bascule SR . L'entrée de la bascule D va directement à l'entrée S et le complément va à l'entrée R. L'entrée D est échantillonnée tout au long de l'impulsion d'horloge.
Schéma
Circuit de bascule D
Table de vérité bascule D
Table de vérité bascule D
T bascule
C'est une méthode pour éviter un état indéterminé trouvé dans le processus d'une bascule RS. Il s'agit de fournir une seule entrée, c'est-à-dire l'entrée T. Cette bascule agit comme un interrupteur à bascule. Basculer signifie passer à un autre état. La bascule T est conçue à partir d'une bascule RS cadencée.
Schéma
Circuit de bascule en T
Table de vérité T Flip Flop
Table de vérité T Flip Flop
Oscillateur électronique
Un oscillateur électronique est un circuit électronique qui produit des signaux oscillants périodiques. Un oscillateur convertit le courant continu d'une alimentation en un signal de courant alternatif.
Oscillateur électronique
Un oscillateur est un amplificateur qui fournit une rétroaction avec un signal d'entrée. C'est un appareil non rotatif pour produire du courant alternatif. Une puissance suffisante doit être renvoyée au circuit d'entrée pour que l'oscillateur puisse se piloter. Le signal de retour dans l'oscillateur est régénératif.
Les oscillateurs électroniques sont classés en deux catégories
- Oscillateur sinusoïdal ou harmonique
- Oscillateur non sinusoïdal ou de relaxation
Oscillateur sinusoïdal ou harmonique
Les oscillateurs qui donnent une sortie sous forme d'onde sinusoïdale sont appelés oscillateurs sinusoïdaux. Ces oscillateurs peuvent fournir la sortie à des fréquences allant de 20 Hz à GHz. En fonction du matériau ou des composants utilisés dans l'oscillateur, les oscillateurs sinusoïdaux sont en outre classés en quatre types
- Oscillateur de circuit accordé
- Oscillateur RC
- Oscillateur à cristal
- Oscillateur à résistance négative
Oscillateur non sinusoïdal ou de relaxation
Les oscillateurs non sinusoïdaux fournissent une sortie sous la forme d'une forme d'onde carrée, rectangulaire ou en dents de scie. Ces oscillateurs peuvent fournir une sortie à des fréquences allant de 0 à 20 MHz.
Applications des circuits logiques séquentiels
Les principales applications d'un circuit logique séquentiel sont,
- Comme un compteur , registre à décalage, bascules.
- Utilisé pour construire l'unité de mémoire.
- Comme dispositifs programmables (PLD, FPGA, CPLD)
Tout cela concerne les circuits séquentiels. Les circuits séquentiels sont les circuits, où la valeur immédiate des sorties dépend des valeurs immédiates des entrées et également des états dans lesquels elles se trouvaient auparavant. Ils contiennent des blocs de mémoire pour stocker l'état précédent du circuit.
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