Les systèmes logiques séquentiels
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Les systèmes logiques séquentiels
CI11 I7 Mémoire Infaco Les systèmes logiques séquentiels SECATEUR INFACO Problématique Comment le fabricant de cet interrupteur a-t-il réalisé une mémoire de l’ordre de marche ? Pédagogique Centres d’intérêt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thèmes associés AF1 AF2 AF3 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 E1 E2 E3 E8 E9 E10 E14 E11 E12 E15 E17 E13 E18 E19 E4 E7 E16 E5 E6 I5 I13 I3 I4 I1 I2 I11 I6 I7 I8 I9 I10 I12 A Savoirs B C D A1 B11 C11 D1 A2 B12 B21 B22 B31 B32 B41 B42 B51 B52 C12 C21 C22 C23 C24 D2 Compétences attendues • • • • • • • Lister et caractériser les E/S Configurer le produit et le faire fonctionner (simulation sous Altera) Identifier le principe d’obtention de l’effet mémoire Constater la non univocité de la relation E/S Identifier la priorité utilisée S’approprier la notion de variable interne Représenter à l’aide d’un chronogramme l’évolution des E/S d’un opérateur mémoire Condition de travail • • Durée : 1 heure Matériel : 1 Circuit 4013 + platine de test Des câbles de couleur 1 Alimentation stabilisée réglée à 10V Memotech électronique Evaluation I Questions générales II Fonctionnement du schéma III Simulation 08-09 SI Sequentiel Bac S-Sciences de l’Ingénieur Page 1/4 CI11 I7 Mémoire Infaco Les systèmes logiques séquentiels Problématique : On souhaite réaliser une mémorisation de l’ordre de marche afin d’obliger l’opérateur à relâcher le bouton marche en cas de défaut de surchauffe du sécateur. Pour cela nous allons étudier le circuit 4013 tiré du schéma du sécateur I- Etude du circuit 4013 (15 min) Pour toutes les questions du I, répondre en restant général sans tenir compte du schéma ci-dessus. Ouvrir le livre Memotech à la page du circuit logique CMOS 4013 et répondre aux questions sur ce circuit. 1- Combien de bascules sont présentes dans ce circuit ? 2- Chaque bascule possède combien d’entrées (nommez-les) ? 3- Chaque bascule possède combien de sorties (nommez-les) ? 4- Expliquer le mode de fonctionnement général de la bascule en expliquant ce que réalisent chaque entrées (dresser une table de vérité en expliquant la fonction réalisée à chaque ligne). 5- Ce circuit fonctionne-t-il en logique combinatoire (pourquoi) ? 08-09 SI Sequentiel Bac S-Sciences de l’Ingénieur Page 2/4 CI11 I7 Mémoire Infaco Les systèmes logiques séquentiels II- Etude du circuit 4013 dans le montage du sécateur (35 min) Pour l’ensemble des questions suivantes, nous allons répondre par rapport au schéma présenté à la page précédente. On rappelle que le moteur du sécateur est commandé lorsque U et V sont tous les 2 au 1 logique On rappelle, également, que le fil P est un fil qui porte une information de surcharge moteur (P=1 => Défaut moteur) 1- Rappeler sur quoi agit le viticulteur pour mettre en route le sécateur et quel est l’état du point A dans ce cas. 2- Si l’on souhaite faire la simulation du fonctionnement des 2 bascules et de la 1ère porte Nand, combien d’entrées et combien de sortie aurait-on pour ce système (préciser les noms des points tests A, B, C, …,P, …,T, U, V) ? 3- A quel niveau logique est reliée l’entrée Set de IC2A ? 4- A quel niveau logique est reliée l’entrée D de IC2A ? 5- A quel point test est reliée l’entrée d’horloge de IC2A ? 6- A quel point test est reliée l’entrée Rst de IC2A ? 7- Comment peut-on faire pour passer à 1 la sortie U en fonction de l’état de T et A ? 8- Comment peut-on faire pour remettre la sortie U à 0 en fonction de l’état de T et A ? 9- A quel niveau logique est reliée l’entrée d’horloge de IC2B ? 10-A quel niveau logique est reliée l’entrée D ? 11- A quel point test est reliée l’entrée Set de IC2B ? 12-A quel point test est reliée l’entrée Rst de IC2B ? 13-Comment peut-on faire pour faire passer à 1 la sortie V en fonction de l’état de P et A ? 14-Comment peut-on faire pour faire passer la sortie V à 0 ? 15-Compte tenu des explications précédentes, expliquer l’effet du bouton M/A sur les sorties U et V puis sur le fonctionnement du moteur. 16-De la même manière expliquer l’effet de l’information P (défaut) sur les sorties U et V puis sur le fonctionnement du moteur. 17-Vérifier que le cahier des charges définit dans la problématique est réalisé avec ce montage. 08-09 SI Sequentiel Bac S-Sciences de l’Ingénieur Page 3/4 CI11 I7 Mémoire Infaco Les systèmes logiques séquentiels III- Vérification du fonctionnement en simulant sous Altera (55 min) 1- Démarrer Altera en chargeant le fichier (infaco.gdf) et réaliser le schéma de câblage des 2 bascules et de la porte Nand en considérant que le point test T à la même allure de signal que le point A, mais décalé en retard de quelques millisecondes (système à 3 entrées A, T, P et 2 sorties U et V) 2- Proposer une simulation sous forme de chronogramme permettant de simuler le fonctionnement du sécateur (BPMA appuyé, puis création de défaut, ensuite disparition du défaut, puis BP relâché enfin, pour terminer, à nouveau appui sur BP MA) 3- Imprimer votre simulation puis, vérifier que système fonctionne comme vous l’avez prévu aux questions II-5 à II-8. 4- Expliquer les phases de fonctionnement sur votre chronogramme en mettant des couleurs et des légendes. 5- Expliquer à quoi sert le circuit formé des 2 circuits 4013 (donner une explication par rapport à la sécurité du fonctionnement). 6- S’il vous reste du temps, modifier le schéma pour faire apparaître les points tests C et D (qui sont les commandes directes du moteur) et simulez le fonctionnement. 08-09 SI Sequentiel Bac S-Sciences de l’Ingénieur Page 4/4