4. - DEUXIÈME EXPÉRIENCE : FONCTIONNEMENT DU DÉCODEUR MM 74C154
L'emploi d'un décodeur peut être nécessaire
pour faciliter la compréhension des informations codées.
En effet, nous sommes habitués à
employer une représentation décimale et non pas le code binaire, beaucoup plus
fastidieux à utiliser à cause du nombre élevé de chiffres 0
et 1.
Dans cette expérience, ainsi que
dans la suivante, vous apprendrez à utiliser un décodeur permettant de
traduire le code binaire d'un nombre de 4 bits en une représentation décimale
de ce nombre donc plus explicite.
Ce décodeur peut être utile, par
exemple, pour connaître immédiatement l'état d'un compteur modulo 16.
Le circuit intégré
MM
74C154 permet ce décodage.
Il comporte 4 entrées principales
qui correspondent aux 4 bits du nombre binaire à décoder et 16 sorties.
La sortie qui correspond au nombre
binaire présent sur les entrées est au niveau L,
les autres sorties étant au niveau H.
Si l'on relie les
16
sorties à 16 LED, il est
possible de connaître immédiatement le nombre binaire présent à l'entrée du
décodeur.
Le schéma logique et le brochage de
ce décodeur sont respectivement reportés à la figure 5-a et 5-b.
Comme le laisse apparaître la
figure 5-a, ce décodeur est uniquement constitué par un réseau de portes
logiques.
Le nombre binaire à décoder est
appliqué sur les entrées notées A, B, C
et D (voir figure 5-b).
Les deux entrées
G1
et G2 sont appelées
STROBE.
Ce sont deux entrées de validation du décodeur. Celui-ci est validé si ces
deux entrées sont au niveau L.
Il suffit qu'une seule des deux soit
au niveau H pour que le décodeur soit bloqué.
Dans ce cas, les 16
sorties restent au niveau
H qui
est le niveau de repos du décodeur.
Dès que le décodeur est validé,
l'une des 16 sorties passe au niveau
L
qui est le niveau actif.
La table de fonctionnement situé à
la figure 6 montre bien que si au moins une des deux entrées de validation (G1
ou G2) est au niveau
H,
l'ensemble des 16 sorties est au niveau
H.
Souvenez-vous que le symbole X
dans la table de fonctionnement, signifie que le niveau logique
appliqué sur l'entrée n'a aucune influence sur l'état des sorties.
4. 1. - RÉALISATION DU CIRCUIT
a) Laissez en place les
liaisons et le circuit intégré relatifs à l'expérience précédente.
Introduisez le circuit intégré
MM
74C154 sur la matrice et effectuez les liaisons indiquées à la
figure 7-a.
b) Introduisez dans le
contact L7 du groupe de connecteurs, l'extrémité
d'un morceau de fil d'environ 20 cm de
longueur. Laissez l'autre extrémité libre pour l'instant.
Au cours de l'expérience, elle sera
reliée tour à tour aux sorties du décodeur, en l'introduisant dans les trous
de la matrice correspondants aux sorties.
La LED L7
est donc utilisée comme sonde logique.
Le schéma électrique du montage
est illustré à la figure 7-b.
4. 2. - ESSAI DE FONCTIONNEMENT
a) Mettez le digilab sous tension.
b) Appuyez sur
P1, puis sur
P0 en maintenant
appuyé un court instant sur les deux boutons.
Le compteur est remis à zéro.
Les quatre LED
L0, L1, L2 et L3 sont éteintes.
c) Relâchez les deux boutons
P0 et P1.
Mettez les deux interrupteurs
SW0
et SW1 sur la position
0
(G1 et
G2
sont au niveau L). Le décodeur est ainsi
validé.
d) Insérez l'extrémité
libre du conducteur (sonde) relié à L7
dans le trou de la matrice qui correspond à la broche
1 du décodeur.
La figure 8 vous indique la liaison
à effectuer.
La sortie 0
(broche 1) est au niveau
L
(LED L7 éteinte).
Effectivement, comme vous avez
effectué juste avant une remise à zéro, la sortie 0
du décodeur est au niveau L.
e) Déconnectez la sonde de
la broche 1 et vérifiez, en la branchant
successivement aux broches 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
11, 12,13, 14, 15, 16 et
17 du décodeur,
que toutes ces sorties sont bien au niveau H.
La LED L7
s'allume dès que la sonde est connectée à l'une de ces
15
sorties.
f) Appuyez une fois sur
P0. Le compteur est incrémenté d'une unité.
La LED L0
s'allume.
Avec la sonde, vous constatez que
seule la sortie 1 (broche
2) est au niveau L.
g) Continuez l'expérience en
incrémentant le compteur d'une unité à chaque fois (à l'aide du bouton
P0).
Contrôlez que seule la sortie du décodeur
correspondant à l'état du compteur est au niveau L.
h) Mettez
SW0 sur la position
1.
Toutes les sorties sont au niveau
H.
Vous pouvez le vérifier avec la sonde.
Mettez ensuite
SW1 sur la position 1, puis
ramenez SW0 sur la position
0.
Vous pouvez constatez que les
sorties sont restées au niveau
H.
Avec cet essai, vous avez vérifié
qu'il suffit qu'une seule des deux entrées G1
ou G2 soit au niveau
H
pour que le décodeur soit bloqué.
i) Mettez le digilab hors
tension.
Avec ce montage, il suffirait
d'avoir à votre disposition 16 LED témoins
pour connaître à tout moment l'état du compteur.
Les ascenseurs possèdent une
signalisation qui affiche leur position en fonction de l'étage auquel ils se
trouvent. Ces signalisations sont réalisées au moyen d'un compteur semblable
à celui décrit ici.
Si les sorties du décodeur sont
actives au niveau L
et non pas au niveau H,
c'est qu'en général, un décodeur est relié à un autre circuit logique dont
les entrées sont actives au niveau L.
Un cas typique est fourni par le
compteur MM 74C163
qui, pour être chargé,
nécessite un niveau L sur l'entrée
LOAD.
Dans ce même décodeur, les entrées
de validation G1 et
G2
sont également actives au niveau L.
Ceci est utile lorsqu'il s'agit de décoder
des nombres binaires de plus de quatre bits.
En effet, ces entrées sont utilisées
pour invalider un ou plusieurs décodeurs.
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