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Fonctionnement du Décodeur MM 74C154 :
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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