Bascule T
La bascule T (toggle) possède une seule entrée de donnée T. À chaque front montant de l'horloge, elle inverse sa sortie mémorisée Q lorsque T vaut 1 et la conserve lorsque T vaut 0. Les entrées asynchrones PRE et CLR mettent Q à 1 ou à 0 immédiatement (CLR l'emporte). Comme une suite de bascules divise naturellement une fréquence par deux, la bascule T est l'élément classique des compteurs binaires et des diviseurs d'horloge, et elle équivaut à une bascule JK dont J et K sont reliés.
Basculer à chaque front
Reliez T à l'état haut (à Power) et pilotez CLK depuis une Clock. Q s'inverse alors à chaque front montant, produisant un signal carré à exactement la moitié de la fréquence d'horloge. Ramenez T à 0 et Q se fige à sa valeur courante. Ce « diviseur par deux » à une seule entrée est le diviseur de fréquence le plus compact possible.
| CLK | T | Q(t+1) |
|---|---|---|
| rising | 0 | Q(t) (hold) |
| rising | 1 | Q'(t) (toggle) |
| no edge | X | Q(t) |
Excitation pour une transition voulue
Pour faire changer Q, activez T ; pour le maintenir, désactivez T. La table d'excitation place donc un 1 exactement là où l'état courant et l'état suivant diffèrent. Cela rend les bascules T très naturelles pour les compteurs, où chaque bit bascule précisément quand tous les bits inférieurs valent 1.
| Q(t) | Q(t+1) | T |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Un diviseur de fréquence en cascade
Chaînez trois bascules toggle, chacune avec T à l'état haut, en injectant la sortie de l'une dans l'horloge de la suivante. Le premier étage divise l'horloge par deux, le deuxième par quatre, le troisième par huit. C'est exactement ainsi qu'un minuteur matériel dérive des impulsions lentes à échelle humaine (secondes, dixièmes de seconde) à partir d'un oscillateur à quartz rapide.
Citations
- Eccles, W. H., & Jordan, F. W. (1919). A trigger relay utilising three-electrode thermionic vacuum tubes. Radio Review, 1(3), 143-146.. Référence 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Référence 2
- Shannon, C. E. (1938). A symbolic analysis of relay and switching circuits. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 57(12), 713-723.. Référence 3