MASTER STPI EEA
UMSIE106 : Systèmes Logiques Séquentiels Septembre 2006
(Durée 1h30, 1page de notes A4 autorisée)
Problème 1 : A base de bascule D (fonctionnant sur fronts montants) et de portes, concevoir un dispositif disposant d’une entrée T, d’une entrée H (Horloge) et d’une sortie Q et répondant au cahier des charges suivant :
Lorsque qu’un front montant se produit sur l’horloge (H) : - Si T=0 alors Q conserve la même valeur - Si T=1 alors la valeur de Q est inversée En l’absence de front montant, Q conserve la même valeur.
Problème 2 : A l’aide du dispositif réalisé à la question 1 (ce dispositif est appelé bascule T), réaliser un compteur/décompteur par 10 disposant d’un signal de commande (C) permettant de positionner le compteur/décompteur en mode comptage (C=0) ou en mode décomptage (C=1).
Pour réaliser ce système on se servira des propriétés suivantes observées sur les cycles de comptage et de décomptage :
Mode Compteur : - la première sortie (Q0 : poids faible) commute à chaque « coup » d’horloge - la deuxième sortie (Q1) commute lorsque Q0=1
- la troisième sortie (Q2) commute lorsque Q0=1 et Q1=1 - …
Mode Décompteur : - la première sortie (Q0 : poids faible) commute à chaque « coup » d’horloge - la deuxième sortie (Q1) commute lorsque Q0=0
- la troisième sortie (Q2) commute lorsque Q0=0 et Q1=0 - …
Problème 3 : Un circuit logique synchronisé par une horloge H, possède une entrée E et deux sorties S1 et S2.
Ce circuit doit analyser la parité de mots de 16 bits arrivant en série sur son entrée E (nombre de 1 dans le mot pair ou impair). Lorsqu’un des 15 premiers bits d’un mot est présent sur l’entrée E, on doit avoir S1=S2=0.
Lorsque le 16ème bit est présent sur l’entrée E on doit avoir S2=1 et S1=0 ou 1 en fonction du nombre de 1 dans le mot (S1=0 si le nombre de 1 est pair ou nul, S1=1 si le nombre de 1 est impair).
Concevoir ce dispositif sachant qu’il peut être partitionné en 2 machines ; un compteur par 16 et une machine d’état M spécifique. Le compteur par 16 génère une sortie T16 prenant la valeur « 1 » uniquement sur la 16ème combinaison (ou en d’autres termes lorsque le 16ème bit du mot d’entrée E est présent sur la machine M.
La structure du compteur étant supposée connue, on ne réalisera que la machine M (jusqu’à l’obtention de la structure logique). Le choix du type de machine (Moore ou Mealy) est libre mais on tentera d’optimiser au mieux la structure (d’un point de vue nombre de bascules).
H
C
omptT16 E S1
M
S2T.S.V.P.
T Q H T Q H
Problème 4 : Concevoir un système séquentiel synchrone qui fourni sur sa sortie S une impulsion positive (de durée égale à la demi-période d’horloge) chaque fois que son entrée E passe de 0 à 1.
H E S
