Architecture 1 TP 1 : construction et utilisation de bascules - Ensiwiki

TP1 : Assemblage manuel de portes élémentaires sur PlaqueLabLe TP étant long, vous n’aurez pas forcément le temps de le finir. Les deux premiers exercicessont les plus importants : il faut bien les comprendre plutôt que d’essayer de finir à tout prix.Ex. 1 : Construction d’un circuit mystèreOn va étudier dans cet exercice la construction d’un circuit séquentiel élémentaire. Soit leschéma suivant :AS1BS2Question 1 Dessiner le schéma logique renseigné puis réaliser le circuit correspondant à ceschéma sur plaque lab. A et B seront commandés par des interrupteurs et S1 et S2 serontaffichés sur des LEDs.Question 2Compléter le plan d’expérience ci-dessous.A B S1 S20 00 11 11 01 1Question 3 Que remarquez-vous pour les valeurs de S1 et S2 dans le cas A = 1 et B = 1 ?Question 4 Donner la table de vérité de ce circuit. On mettra en entrée uniquement A etB, et S1 et S2 pourront être exprimés en fonction de leurs valeurs précédentes notées S1 prec etS2 prec .Question 5 S’agit-t-il d’une fonction combinatoire ? Pourquoi ?Question 6R/S.Donner les éléments qui permettent de rapprocher ce schéma de celui d’un verrouQuestion 7 Dans cette analogie, que pensez vous de la configuration où A = B = 0 ?

Ex. 2 : Limitation en fréquence d’une bascule DDans cet exercice, on va étudier les bascules D, qui sont les composants de base de la logiqueséquentielle (cf. TD2).Soit le schéma suivant :DsetresetQ*QOscillo (B)clkinactifOscillo (A)2.5 MHzQuestion 1 Dessiner le schéma logique renseigné et réaliser ce schéma sur plaque lab enutilisant le composant 7474. Attention, les entrées R ∗ et S ∗ sont actives à l’état bas.Question 2 Recopier le chronogramme affiché par l’oscilloscope et commenter l’utilité ducircuit. Vous pouvez utiliser le bouton Autoset de l’oscilloscope pour régler l’affichage.Question 3 Régler le GBF pour qu’il génère une fréquence de 2, 5MHz et zoomer sur lesfronts montants de l’horloge et de Q. Pour cela, tourner le bouton Sec/Div de l’oscilloscopepour modifier la base de temps, et modifier la position du signal si nécessaire avec les boutonsVertical Position et Horizontal Position. Que remarque-t-on ?Question 4 Augmenter la fréquence du GBF jusqu’à ce que la sortie ne réalise plus la fonctionnalitétrouvée à la question 2. La valeur obtenue est la fréquence maximale de fonctionnement dece circuit. En utilisant la documentation fournie (livret de référence des bascules D (attention,il y a plusieurs sortes de bascules D), retrouver cette fréquence maximale.Ex. 3 : Construction d’un registre à décalage à rétroaction linéaireOn va implanter le circuit LFSR vu en TD. Ce type de circuit permet la génération de signauxpseudo-aléatoires qui sont utilisés notamment dans les techniques avancées de transmission qu’ontrouve dans la 3G des téléphones, etc. On rappelle le schéma global de ce circuit :1DQ D Q D Q DQQ3 Q2 Q1 Q0Q* Q* Q* Q*sortieCK CLR CK CLR CK CLR CK CLRQuestion 1 Dessiner le schéma logique renseigné et implanter ce schéma sur plaque lab enutilisant un composant 74175 et un 7486.

Question 2 Brancher l’horloge sur le GBF et visualisez sur l’oscilloscope la séquence généréepar le LFSR en affichant l’horloge en voie A et le bit sortie du LFSR en voie B. Utilisez lebouton STOP de l’oscilloscope pour obtenir un affichage fixe et recopier la capture en notant lapériodicité de la séquence.