Les deux bascules sont identiques et comme vous pouvez le remarquer, chacune de ces bascules a cinq entrées.

• deux entrées principales J et K

• une entrée d'horloge CLOCK

• deux entrées auxiliaires SET et RESET

Les fonctions de ces entrées seront vérifiées directement par la manipulation qui va suivre.

Les sorties de chaque bascule sont au nombre de deux, Q et , et elles sont complémentaires l'une de l'autre.

6. 1. - RÉALISATION DU CIRCUIT

a) Débranchez l'alimentation et enlevez de la matrice et du groupe de connecteurs tous les circuits intégrés et les liaisons relatives à l'expérience précédente.

b) Introduisez le circuit CD 4027 sur la matrice dans la position indiquée par la figure 18-a, et effectuez les raccordements reportés dans cette même figure.

Le schéma électrique du circuit réalisé est représenté par la figure 18-b. Comme vous pouvez l'observer, les entrées J2 et K2 sont reliées respectivement à SW0 et SW1, tandis que les entrées SET 2 et RESET 2 sont reliées à SW2 et SW3.

Les sorties Q2 et 2 sont reliées aux LED L0 et L1.

Puisque, comme nous l'avons déjà dit, les deux bascules constituant le circuit intégré sont parfaitement identiques, l'essai de fonctionnement est limité à une seule d'entre elles, donc toutes les broches de la 9ème à la 15ème sont laissées libres.

6. 2. - CONTRÔLE DE FONCTIONNEMENT

a) Alimentez le circuit : une des deux LED L0 et L1 s'allume. Il n'est pas possible de prévoir laquelle des deux s'allumera, parce que cela dépend des caractéristiques physiques du circuit intégré.

b) Commutez l'interrupteur SW2 sur la position 1 mettant ainsi l'entrée SET 2 à l'état H. La LED L0, reliée à la sortie Q2 s'allume ou reste allumée.

c) Remettez l'interrupteur SW2 sur la position 0 et commutez l'interrupteur SW3 sur la position 1, appliquant de cette manière l'état H à l'entrée RESET 2.

Vous observez que la LED L0 s'éteint, tandis que la LED L1 reliée à la sortie 2 s'allume.

d) Commutez plusieurs fois les interrupteurs SW2 et SW3 en prenant soin cependant de ne jamais les mettre tous les deux sur la position 1. Vous remarquez que chaque fois que l'interrupteur SW2 est sur la position 1 (SET 2 au niveau H), la sortie Q2 passe également au niveau H, tandis que 2 se porte au niveau L.

Au contraire, quand SW3 est sur la position 1 (RESET 2 au niveau H), la sortie Q2 passe au niveau L et 2 au niveau H.

e) Mettez SW2 sur la position 1 (SET 2 à l'état H) et SW3 sur la position 0 (RESET 2 à l'état L) de manière à ce que L0 s'allume, puis actionnez autant de fois que vous voulez les interrupteurs SW0 (entrée J2), SW1 (entrée K2) ainsi que le bouton P0 (entrée CLOCK 2).

Vous constatez que l'état des sorties Q2 et 2 ne varie pas, ce qui indique que les changements d'état des entrées J, K et CLOCK ne déterminent aucun basculement de l'état des sorties.

f) Après avoir commuté SW2 sur la position 0 (SET 2 à l'état L) et SW3 sur la position 1 (RESET 2 à l'état H) pour que L1 s'allume, refaites l'essai précédent en actionnant plusieurs fois SW0, SW1 et P0.

Vous observez que dans ce cas également, les entrées J, K et CLOCK ne provoquent pas de changement de l'état des sorties.

Avec ces essais, vous avez pu constater que les entrées SET et RESET forcent la bascule dans l'un de ses deux états possibles, indépendamment des autres entrées.

g) Mettez les deux interrupteurs SW2 et SW3 sur la position 1. Dans ce cas, les LED L0 et L1 s'allument toutes les deux ; cependant cette condition n'est généralement ni utile, ni recommandable.

h) Commutez simultanément SW2 et SW3 sur la position 0. La bascule se portera à un état qui dépendra de celle des deux entrées SET et RESET qui est restée en dernier sur la position 1.

i) Mettez la bascule à l'état 0 de sorte que L0 soit éteinte et L1 allumée. Mettez SW3 un instant sur la position 1 puis replacez-le à nouveau sur la position 0.

j) Laissant SW2 et SW3 sur la position 0, commutez aussi SW0 et SW1 sur la position 0, vous appliquez ainsi l'état L aux deux entrées J2 et K2. Appuyez et relâchez ensuite le bouton P0. Vous observez que la bascule reste à l'état 0 (LED L0 éteinte).

k) Mettez SW0 sur la position 1 (J2 à l'état H), laissez SW1 sur la position 0 (K2 à l'état L) et appuyez sur le bouton P0. Vous observez que L0 s'allume, tandis que L1 s'éteint.

l) Relâchez P0 : L0 reste allumée.

m) Mettez SW0 sur la position 0 (J2 à l'état L) et SW1 sur la position 1 (K2 à l'état H). Enfoncez puis relâchez le bouton P0. Vous constatez que L0 s'éteint tandis que L1 s'allume.

n) Commutez maintenant SW0 sur la position 1 ; de cette manière J2 et K2 se trouvent au niveau H.

o) Appuyez su P0 : L0 s'allume et L1 s'éteint.

p) Relâchez puis appuyez de nouveau sur P0 : L0 s'éteint et L1 s'allume.

En continuant à enfoncer et relâcher P0, vous constatez chaque fois un changement d'état en sortie. On peut donc conclure que lorsque les entrées J et K sont toutes les deux au niveau H, la bascule change d'état chaque fois qu'une impulsion positive se présente sur l'entrée CLOCK, c'est-à-dire chaque fois qu'il y a une transition du niveau L au niveau H.

Les résultats des essais réalisés sont indiqués dans la figure 19 où est reportée la table de fonctionnement de la bascule en question.

Rappelez-vous que dans cette table, le symbole X signifie "état indifférent" tandis que la flèche avec la pointe orientée vers le haut représente une transition du signal d'horloge du niveau L vers le niveau H. Les lettres S et R indiquent respectivement les entrées SET et RESET.

En conclusion, le fonctionnement de la BASCULE J.K. MAÎTRE-ESCLAVE peut se résumer ainsi :

      les deux entrées SET et RESET doivent être au niveau L pour obtenir le fonctionnement normal de la bascule avec le signal d'horloge.

      si l'entrée J et l'entrée K sont toutes les deux à l'état L, il ne se produit aucun changement d'état à la sortie quand une transition positive se présente sur l'entrée CLOCK.

      si l'entrée J est à l'état H et l'entrée K à l'état L, la bascule passe (ou reste si elle y est déjà) à l'état 1 (sortie Q au niveau H et sortie au niveau L) quand une transition positive est appliquée sur l'entrée CLOCK.

      si l'entrée J est à l'état L et l'entrée K à l'état H, la bascule passe (ou reste si elle y est déjà) à l'état 0 (sortie Q au niveau L et sortie au niveau H) quand une transition positive est appliquée sur l'entrée CLOCK.

      si l'entrée J et l'entrée K sont toutes les deux à l'état H, la bascule change d'état chaque fois qu'une transition positive de niveau est appliquée sur l'entrée CLOCK. Dans ce cas, on dit que la bascule fonctionne en mode T (toggle). Ce mode de fonctionnement est à la base de beaucoup de type de systèmes électroniques de comptage comme vous le verrez par la suite.

      si l'entrée SET est au niveau H et l'entrée RESET au niveau L, la bascule passe immédiatement à l'état 1 (Q au niveau H et au niveau L) sans qu'une impulsion positive d'horloge soit nécessaire.

      si l'entrée RESET est au niveau H et l'entrée SET au niveau L, la bascule passe immédiatement à l'état 0 (Q au niveau L et au niveau H) sans qu'une impulsion positive d'horloge soit nécessaire.

      si les entrées SET et RESET sont toutes les deux au niveau H, les deux sorties Q et passent immédiatement à l'état 1. Cette condition doit cependant être évitée.

      pour un fonctionnement normal de la bascule, le signal d'horloge doit être exempt de parasites et caractérisé par un temps de transition du niveau L au niveau H inférieur à 5 µs, comme par exemple celui obtenu en agissant sur le bouton P0 (contact P0 sur le groupe de connecteurs).

Le fonctionnement décrit ci-dessus, relatif au circuit intégré examiné, est aussi celui de n'importe quelle bascule de type J.K.

Cependant, il se peut que les entrées SET et RESET au lieu d'être actives au niveau H le soient au niveau L. Cela signifie que ces deux entrées doivent être maintenues au niveau H pour un fonctionnement de la bascule avec le signal d'horloge.

Par contre, lorsqu'on veut positionner la bascule indépendamment du signal d'horloge, l'entrée SET ou l'entrée RESET doivent être portées au niveau L.

Dans ce cas, un petit cercle (signe d'inversion) est placé sur les deux entrées SET et RESET dans le schéma représentant la bascule.

Il existe aussi des bascules nécessitant une transition négative d'horloge, c'est-à-dire un signal allant du niveau H au niveau L.

Dans ce cas également, un petit cercle est reporté sur la borne d'entrée CLOCK dans le schéma ; il indique que l'entrée CLOCK est active avec une transition négative du signal d'horloge.

La bascule J.K. est certainement plus souple d'emploi que la bascule D et présente par rapport à cette dernière quelques caractéristiques qui la rendent irremplaçable dans certaines applications. Dans les autres cas, la bascule D est souvent préférée car ayant une seule entrée D, son emploi réduit la complexité des systèmes. De plus, cette bascule D a l'avantage d'être un peu plus économique et de consommer moins d'énergie que la bascule J.K.

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