Comment une bascule JK fonctionne-t-elle sur un front montant?

[apap]

Bonjour,
Je cherche à comprendre, à partir de son schéma interne, ce qui fait qu'une bascule fonctionne sur un front (montant ou descendant) de son horloge, plutot que sur un état.
J'ai essayé de regarder des schémas électriques, et je n'arrive pas à comprendre.


Donc, dit légèrement différemment, en quoi cette bascule fonctionne seulement sur le front montant de l'horloge C? en quoi y a-t-il basculement des données Q et Q/ lorsque les entrées J et K sont à 1?

Merci à l'avance,
(mon expérience d'ingénieur : j'étais habitué à travailler avec des latches maitre et esclaves, avec des clock A / B et C, et je voudrais comprendre comment marchent les bascules flip flop).
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[DAUDET78]

Je n'ai pas regardé ton schéma (qui , à priori, me semble douteux) . Regarde le schéma interne d'une bascule D par exemple :
http://pdf.datasheetcatalog.com/data.../375707_DS.pdf
En simulation, voilà le résultat :

PS 1 : l'histoire du déclenchement sur front est similaire que ce soit une bascule D JK ou autres
PS 2 : Ne me demande pas comment fonctionne le circuit interne, c'est assez complexe sachant qu'il faut prendre en compte les temps de propagation des portes
PS 3 : Perso, ce genre de questionnement ne présente aucun intérêt ...... Bon courage !

[DAUDET78]

Je viens de tester ton schéma en simulation ..... Il plante le simulateur (oscillation H.F sur la sortie Qout) si on est dans le cas J=K="1"

Regarde le vrai schéma interne d'un 74LS73 ..... C'est un peu plus complexe que ton schéma pourri !

[apap]

Je suis bien d'accord que, lorsque J et K sont à 1, les sorties oscillent.
C'est pourquoi je ne comprends pas ce que veut dire "déclenchement sur front montant".
Peut-etre que cela veut dire qu'il faut envoyer une impulsion d'horloge très courte, qui fait que les sorties Q et Q/ basculent dans l'état inverse, et n'ont pas le temps de rebasculer à nouveau dans un état inverse?

(c'est peut-etre ce qui est indiqué dans la datasheet de Motorola, qui indique que le "pulse width" du signal Clk est de 20ns ?).
Merci pour vos commentaires, et bonne préparation de Noel...
APi.

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Je suis bien d'accord que, lorsque J et K sont à 1, les sorties oscillent.

Donc c'est un schéma pourri .....

C'est pourquoi je ne comprends pas ce que veut dire "déclenchement sur front montant".

Sur un schéma pourri, normal

Peut-etre que cela veut dire qu'il faut envoyer une impulsion d'horloge très courte, qui fait que les sorties Q et Q/ basculent dans l'état inverse, et n'ont pas le temps de rebasculer à nouveau dans un état inverse?

Non, une bascule fonctionne avec une transition et peu importe la durée du plateau "0" ou "1"

(c'est peut-etre ce qui est indiqué dans la datasheet de Motorola, qui indique que le "pulse width" du signal Clk est de 20ns ?).

Quand on cite un document, on donne le lien WEB dessus pour être sûr qu'on est bien en phase .....
Mais ce dont tu causes, ce doit être la valeur minimum du pulse d'horloge pour garantir le bon fonctionnement du circuit .

[apap]

Avant de donner quelques réponses, j'ai cherché un certain temps sur internet avant de poser ma question, et je n'ai pas trouvé de réponse...

* Non, le schéma que j'ai donné n'est pas pourri. Je l'ai retrouvé à plusieurs endroits sur internet.
* Certains disent que la condition J=K=1 est interdite, d'autres que, dans cette condition, il y a basculement (Q devient egal à Q/, et Q/ devient égal à Q) - peut-etre faut-il comprendre que les sorties basculent indéfiniment, ou que, si on fonctionne avec un signal d'horloge très court, il ne se produit qu'un seul basculement.
* il est aussi évoqué que, pour créer un "pulse" très court, on pouvait faire le circuit suivant :
un signal identique, l'un passant par 3 inverseurs puis allant vers la 1iere entrée d'un Nand, l'autre allant directement vers la 2nd entrée du Nand, cela générait un pulse au moment de la transition de 0 vers 1, de longueur équivalente au temps mis pour que les 3 inverseurs basculent.
--+--!>o--------!>o--------!>o------! vers Iière entrée 1 d'un Nand
!
+------------------------------------! vers 2nd entrée d'un Nand

Mais, dans les datasheet que j'ai pu consulter, je n'ai jamais vu que ce type de circuit était intégré à l'entrée Clk d'une bascule.

* Pour le lien vers une datasheet, j'avais utilisé le lien que tu m'avais donné précédemment pour le trouver (mais, OK, j'aurais du reprendre le lien direct).

Donc, il me semble que lorsqu'on dit qu'une bascule fonctionne sur le front montant (ou descendant) d'ne horloge, on sous-entend qu'on génère un signal d'horloge qui doit avoir une largeur faible, de l'ordre du temps de propagation dans un à trois circuits de type Nand. Mais je n'ai jamais vu cela explicité comme je viens de l'écrire. D'où ma question initiale (qui est certes peut-etre mal formulée).

Merci pour ton aide,
APi.

[annjy]

Bonjour,

............mon expérience d'ingénieur ...........

Avec tout le respect possible, sur ce sujet, on est loin du niveau ingé....du moins en électronique. Mais tu n'as pas précisé.

Avant de donner quelques réponses, j'ai cherché un certain temps sur internet avant de poser ma question, et je n'ai pas trouvé de réponse...
........

Wiki....
http://fr.wikipedia.org/wiki/Bascule...uit_logique%29

* Non, le schéma que j'ai donné n'est pas pourri. Je l'ai retrouvé à plusieurs endroits sur internet.

ce qui ne prouve strictement rien. Internet est une vraie poubelle .

* il est aussi évoqué que, pour créer un "pulse" très court, on pouvait faire le circuit suivant :
un signal identique, l'un passant par 3 inverseurs puis allant vers la 1iere entrée d'un Nand, l'autre allant directement vers la 2nd entrée du Nand, cela générait un pulse au moment de la transition de 0 vers 1, de longueur équivalente au temps mis pour que les 3 inverseurs basculent.
--+--!>o--------!>o--------!>o------! vers Iière entrée 1 d'un Nand
!
+------------------------------------! vers 2nd entrée d'un Nand

à proscrire, on joue sur le temps de propagation, variable avec tout un tas de paramètres, et qui souvent n'est donné que comme max dans les datasheet.....

amicalement,
JY

[DAUDET78]

* Non, le schéma que j'ai donné n'est pas pourri. Je l'ai retrouvé à plusieurs endroits sur internet.

Annjy t'a expliqué .....

* Certains disent que la condition J=K=1 est interdite,

C'est des s ........

il est aussi évoqué que, pour créer un "pulse" très court, on pouvait faire le circuit suivant

C'est des imbéciles ........

Si tu prends n'importe quoi sur Internet pour la vérité vraie , tu vas effroyablement ! prend un bon bouquin sur les circuits logiques séquentiel et combinatoire. Au moins c'est relu par un comité de lecture et il y a moins d'âneries

[annjy]

Si tu prends n'importe quoi sur Internet pour la vérité vraie ........

par exemple les incroyables expériences des deux gogols.........

Joyeux Noel à tous et, avec un peu d'avance, bon anniversaire.....

JY

[Antoane]

Bonjour,
cf. fig. 2 : http://www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4027B.pdf
http://www.intersil.com/content/dam/.../cd4027bms.pdf

[PA5CAL]

Bonsoir

Certaines datasheets fournissent les schémas de principe des circuits utilisés pour la réalisation de ces bascules. On est loin du schéma donné dans le sujet :

- versions 74HC73 chez NS, ST et NXP :

74HC73.png

- versions 7473 et 74LS73 chez TI :

74LS73.png

[EDIT: sur cette question, Antoane a été plus rapide que moi ]

[DAUDET78]

cf. fig. 2

Je viens de simuler ce schéma

Regarde le vrai schéma interne d'un 74LS73 .....

Ben ...... Ca marche pas !

PS : je ne met pas, pour le moment, le schéma ....... mais l'opérateur !

[DAUDET78]

Je viens de simuler ce schéma Ben ...... Ca marche pas !

Je crois que j'ai trouvé le bug ....
Sur le schéma interne du 74LS73A, il faut que les deux portes NAND du bas soient .... un peu lente ! En mettant un réseau RC ( 1K et 10pF) , Chat marche !

Je pense que le design interne du circuit intégré tient compte de cette nécessité .

Evidemment, pour le pôvre gars qui veut comprendre le pourquoi du comment du fonctionnement, il y a de quoi se les mordre !

[apap]

Merci beaucoup pour la piste. Je regarde ça, et je reviens vous donner des nouvelles.
(c'est vrai que j'aime bien comprendre le pourquoi du comment... ce qui fait parfois de moi un pôvre gars...!)
APi.

[DAUDET78]

c'est vrai que j'aime bien comprendre le pourquoi du comment...

Perso, je pense que tu perds ton temps car cela ne va rien t'apporter de positif . Il vaut mieux se pencher sur l'analyse des spécifications d'un circuit intégré que sur son fonctionnement interne . Comprendre ce que c'est qu'un t_h , t_su ,t_w, f_clock etc etc

Si tu envisages d'utiliser un µC, tu n'auras jamais son fonctionnement interne ! Quand il y avait 20 transistors qui se battaient en duel, c’était encore possible . Plus maintenant !

Je vais prendre l'exemple de ma R4 achetée en 1966 . Je soulevais le capots et je pouvais tout faire sur le moteur (bien que piètre meccano !) . Maintenant, même le garagiste du coin est paumé devant la complexité mécanique et électronique . On ne répare plus, on change ..... en espérant avoir trouvé l'os qui coinçait .

Pour l'utilisateur, il vaut mieux lire la notice de la voiture et bien connaitre la signification de tous les boutons/voyants !

[stefjm]

Je suis assez d'accord avec Daudet pour l'aspect opérationnel, d'autant plus que maintenant, on décrit les circuits en VHDL et c'est une bécane informatique qui assure la conception du truc.

Par contre, pour les principes généraux, ils n'ont guère changé et c'est bien de se coltiner quelques exemples, même vieux, même un peu pourri...

[apap]

Merci à chacun, je crois que je comprends mieux ce qui se passe en interne d'une bascule flip flop grace à vos pistes.
APi.
(j'ai eu une 4L, et mes 2 voitures sont : une Espace II et une BX.... je suis encore de l'école où on peut mettre la main dans le moteur, sans tout changer dès qu'il y a un petit probleme... cela explique surement pourquoi j'aime comprendre ce qu'il y a dans un moteur de voiture... ou dans une bascule ...)

[DAUDET78]

pourquoi j'aime comprendre ce qu'il y a dans un moteur de voiture...

Mais tu perds ton temps ! Et tu n'utilises pas ta voiture pendant ce temps là !
Et une voiture, c'est un outil, c'est fait pour rouler et pas être disséquer bêtement .

Quand j’achète une tronçonneuse avec variateur électronique et télécommande à ultrason et positionnement Laser, je l'utilise pour tronçonner , pas pour savoir comment elle marche . Par contre, je regarde la notice (la datasheet) pour bien l'utiliser et ne pas la remplir de gasoil à la place de l'huile !

[PA5CAL]

Mais tu perds ton temps ! Et tu n'utilises pas ta voiture pendant ce temps là !
Et une voiture, c'est un outil, c'est fait pour rouler et pas être disséquer bêtement .

Quand j’achète une tronçonneuse avec variateur électronique et télécommande à ultrason et positionnement Laser, je l'utilise pour tronçonner , pas pour savoir comment elle marche . Par contre, je regarde la notice (la datasheet) pour bien l'utiliser et ne pas la remplir de gasoil à la place de l'huile !

Je ne suis pas d'accord.

Je sais que la tendance actuelle est plutôt de vendre à des consommateurs abrutis des produits conçus et fabriqués à l'étranger, et de ratatiner dans le même temps nos industries et les élans technologiques locaux. Mais ce n'est pas en suivant cette tendance qu'on nous construira un avenir meilleur.

Il y a un temps pour tout, un temps pour utiliser, et un temps pour comprendre, pour faire fonctionner son cerveau et pour construire. Et sur ces deux derniers points, on gagne énormément à comprendre comment fonctionnent les choses, même si au premier abord ça peut sembler vain.

En effet, ça aide déjà parfois à comprendre pourquoi ces choses ne fonctionnent pas, et quelles dispositions on peut prendre pour, sinon réparer, au moins contourner le problème. (S'il avait fallu que je m'arrête de chercher ce qu'il y avait dans les circuits intégrés quand ceux-ci ont commencé à remplacer les circuits discrets il y a quelques décennies, je serais probablement aujourd'hui comme certains qui, devant leur système à microcontrôleur qui ne marche pas, ressemblent à des poules qui ont trouvé un couteau, incapables d'imaginer la cause des dysfonctionnements et de les corriger...)

Ça participe également au développement d'une culture certaine générale par laquelle passe une grande part de notre inventivité. On peut notamment produire de nouvelles choses en faisant des analogies avec d'autres domaines, ou simplement d'autres technologies.

Actuellement, on peut encore envisager de changer le carburant de sa tronçonneuse, de reprogrammer l'injection du moteur de sa voiture, ou d'en remplacer complètement certains organes. Ce n'est bien évidemment pas possible quand on s'est persuadé qu'il était inutile de chercher à comprendre au-delà de ce qui est écrit dans le manuel de l'utilisateur.

[PA5CAL]

J'ajouterai que ça peut parfois servir à faire la part entre des âneries et des informations plus sérieuses quand on surfe trouve sur Internet, ce qui n'est pas un luxe !

[stefjm]

Yes! +1

C'est important de bien connaitre la philosophie générale, autant que de savoir lire une documentation.

[jiherve]

Bonsoir;
les bascules TTL sensibles à un front sont toujours maitre esclave, il y a au minimum l'équivalent de 2 bascules RS à l’intérieur.
Il faut aussi que le pulse d'horloge ait une largeur minimale et que les entrées respectent setup et hold, tout ceci est du à l’existence de temps de propagation non nuls, on pourra s'intéresser à ce qui se passe lorsque ces contraintes ne sont pas respectées en cherchant avec le mot clé métastabilité, 99% des bugs dormants dans un gros circuit logique viennent de là.
JR

[DAUDET78]

les bascules TTL sensibles à un front sont toujours maitre esclave, il y a au minimum l'équivalent de 2 bascules RS à l’intérieur.

Non , regarde la structure interne de la 74LS73A en #12

[jiherve]

Bonsoir
Recompte mieux!
JR

[DAUDET78]

Recompte mieux!

J'ai bien compté et je me trompe rarement !
Et la preuve que 74LS73A n'est pas une structure Maitre/esclave ? C'est un FlipFlop qui change d'état au front descendant de l'horloge

Le T_setup min avant le front descendant est de 20ns
Le T_hold min après le front descendant est de 0ns

Donc rien ne se passe au moment du front montant


Par contre regarde le 7473, ça, c'est du Maitre/esclave ! C'est un FlipFlop qui change d'état au front descendant de l'horloge mais qui mémorise les états des J et K au front montant

Le T_setup min avant le front montant est de 0ns
Le T_hold min après le front descendant est de 0ns

Les entrées J et K doivent être stables pendant tout le temps haut de l'horloge