Horloge
L'horloge est une source de signal à fonctionnement libre qui alterne automatiquement sa sortie entre 0 et 1 à une période fixe, produisant un signal carré à rapport cyclique de 50 %. Elle ne nécessite aucune entrée ; vous ne réglez que la période. L'horloge est le battement de cœur de tout circuit synchrone : ses fronts montants définissent les instants où les bascules, compteurs et registres à décalage se mettent à jour, si bien que presque tout élément séquentiel que vous placez sera relié à une horloge.
Un signal carré en marche
Placez une Clock, reliez sa sortie à une LED et lancez la simulation : la LED clignote à la période configurée sans aucune autre entrée. Réglez la période dans le panneau de propriétés ; des périodes plus courtes clignotent plus vite. C'est cette même sortie que vous injectez dans la broche CLK de toute bascule ou de tout compteur.
Période et fréquence
La période T est la durée d'un cycle complet haut-bas ; la fréquence est simplement f = 1/T. Divisez la période par deux et vous doublez la fréquence. Dans un simulateur, la période règle la vitesse de l'animation, mais le concept est identique au matériel réel, où un quartz fixe T à quelques nanosecondes. Le tableau relie quelques périodes à leurs fréquences.
| Period T | Frequency f = 1/T |
|---|---|
| 1000 ms | 1 Hz |
| 500 ms | 2 Hz |
| 250 ms | 4 Hz |
| 100 ms | 10 Hz |
Un diviseur de fréquence à horloge
Injectez l'horloge dans une bascule T dont l'entrée T est reliée à l'état haut. La bascule bascule à chaque front montant, donc sa sortie Q est un signal carré propre à exactement la moitié de la fréquence d'horloge : un diviseur par deux. Enchaînez d'autres étages toggle pour diviser par 4, 8, 16 et dériver de nombreux signaux de temporisation plus lents à partir d'une seule source rapide, la base de tout minuteur numérique et compteur temps réel.
Citations
- Rathore, T. S. (1984). A versatile astable multivibrator. IEEE Transactions on Industrial Electronics, IE-31(2), 157-158.. Référence 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Référence 2