Micro Systèmes n°48 décembre 1984
Micro Systèmes n°48 décembre 1984
  • Prix facial : 24 F

  • Parution : n°48 de décembre 1984

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 246

  • Taille du fichier PDF : 187 Mo

  • Dans ce numéro : MSX... un nouveau standard ?

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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111111 811 A partir de quoi, comme le disait un des maîtres de l'auteur, le parasite est amplifié en un signal « légitime et majeur » qui va polluer toute la logique ultérieure... Mise en pratique des ligures 12 et 15 : un decodeur 2:4 avec 74LS00 et 74LSO4 et une bascule 74LS74. Un palliatif : la capacité-miracle Certains éliminent ce genre d'impulsion parasite'grâce à l'artifice de la figure 15. Une petite capacité (on essaiera avec une valeur de l'ordre de 10 nF), est montée entre la ligne concernée et la masse ; elle emmagasine assez de charge pour que la très brève commutation de la sortie Si soit « gommée » : la LED est bien figée dorénavant. Ceci ne doit pas être considéré comme une panacée, mais plutôt comme un remède de premier secours pour ce qui est, non un regrettable incident, mais la conséquence d'une conception pas assez rigoureuse ! Fil volant Eo 2:4 DECOD. Fig. 12 S3 S2 S1 1 31, 274LS74 fr Q Q 6 E É Seuil du « 0 » théorique « 1 » théorique « DEJA 1 » « PAS ENCORE 0 » Fip. 13. - Les deux entrées à décodeur preceaern soni rehees en une seule. Une bascule 74LS74 est montée en détecteur de transitions sur S, theoriquement exclus, des « parasites y apparaissent pourtant qui font commuter la bascule. eteignanuallumant la LED. Leur explication est bien simple (fig.14). Les signaux logiques ne changent d'état « instantanemem » que dans l'imagination de ceux qui croient que !'algèbre de Boole est ia réalité N'importe quoi et n'importe quoi'Avec une échelle de temps assez dilatée. regardons les signaux qui entrent dans la porte NAND correspondant à. Les deux lignes EC, et El étant reliées par ailleurs, il arrive sur cette porte un signal en train de changer d'état (E) et sa version complémentaire, via un inverseur (fig. 12). Outre un léger retard, de quelques nanosecondes, qui va encore compli- quer les choses, on voit bien que les deux signaux transitent en même temps par des valeurs qui ne sont « garanties » ni comme zéro logique, ni comme un. La probabilité n'est élevée que sur une entrée, la NAND décide que c'est « déjà 1 », et sur l'autre, « pas encore zéro » ; il s'agit bien de probabilités, car dans ces phénomènes transitoires fort complexes, tout joue : les impédances des étages récepteurs, leurs capacités parasites, les minuscules oscillations de rebond des signaux... Il s'ensuit que l'on a de bonnes chances d'observer (pas toujours !) une brève impulsion à la sortie du NAND en question ; et il se peut (encore des probabilités) qu'elle suffise à faire réagir un élément du genre bascule. 140 — MICRO-SYSTEMES s'Déclenchement bascule Q Fig. 14. - Explication des soi-disant parasites les niveaux logiques sont indetermines penoni les transitions. SI T eC, ; 10nF Fig. 15. - Une petite capacité, en parallèle sur la sortie parasitée, amortit la commutation indésirable. Ce n'est qu'un palliatif ; il a, entre autres inconvénients, celui de rendre « mous » les signaux normaux... Décembre 1984
FICHE SC DES DECODEURS SAINS OU LE BON USAGE DU TEMPS Retenez bien ces trois références : 138, 139 et 154 ; il y a neuf chances sur dix pour que votre micro en contienne (au moins) une ! Ce sont les « bonnes à tout faire » du plan d'adressage, des circuits disponibles en toutes technologies (LS, CMOS, HCMOS...). L'importance du « quand » Avec les bascules des Fiches n°7, nous avons déjà perçu l'importance du « bon moment » lorsqu'il s'agit de commander une opération de recopie de signaux d'information. Cette préoccupation a deux variantes, qui sont rappelées à la figure 16. Lorsque la recopie est déterminée par l'état d'un signal de commande (état bas à la fig. 16A), on s'efforce de maintenir les lignes de « donnée » stables pendant la période active du signal de commande, plus une petite marge. Quand elle est commandée par une transition (fig. 16B), l'exigence est de moindre durée, mais elle existe : la donnée doit être stable un peu avant et un peu après le flanc actif. Le cycle adresse/donnée Les microprocesseurs sont conçus par des gens qui choisissent, une fois pour toutes, que leur puce se conforme à l'un ou l'autre de ces deux schémas. Qu'il s'agisse de lire/écrire en mémoire, ou d'effectuer une entrée/sortie (pour certains, cela revient au même). Chaque cycle élémentaire se déroule en deux temps : sélection d'un composant-source (s'il s'agit d'une lecture) ou -destination (écriture), puis échange d'un mot de donnée. La sélection s'effectue gràce à une adresse. L'échange est caractérisé par deux sortes de signaux : ceux qui, en complément de l'adresse, définissent précisément l'opération, accès-mémoire, entrée... celui qui donne l'instant précis de cet échange : le « top chrono » en quelque sorte. La figure 17 reproduit pour illustration le cycle d'une entrée de donnée sur un Z80, c'est-à-dire l'opération déclenchée par l'exécution d'une instruction IN de ce processeur. Un décodage d'opération Le décodage suggeré à la figure 17 est plus « fort » que ceux de notre Décembre 1984 Données Stable Commande k Etat actif/Domaine d'exigence Données Commande X Stable f k >I Exigence Flanc actif Fig. 16A. - Signalisations du premier type : les données sont spécifiées « stables « pendant tout le temps où le signal de commande est actif ; ici (pour l'exemple) au niveau bas. Fig. 168. - Signalisations du second type : le signal de commande présente un flanc actif, et les données sont spécifiées « stables u peu avant et peu après ce flanc. Z 80 A RUCI 111111e> RD 0'Signal d'opération D DECODAGE A 1.1.11111111.111.0 IROO RD D Fig. 17. - Cycle de lecture d'un Z80 (correspond à l'instruction IN). Le signal IORO indique que l'adresse est celle d'une entrée ou d'une sortie ; le signal nr, indique l'instant où le Z80 a fini d'échantillonner la donnée sur son bus D. Fiche 88. Il prend en compte non seulement les lignes d'adresses, qui vont donner le numéro d'une source de données (dont la forme la plus simple est une barrière trois-états), mais aussi les signaux : - IORQ, qui valide cette adresse comme un numéro dans l'espace des entrées/sorties, - RD, dont le flanc arrière délimite la recopie effective de la donnée dans le microprocesseur. Pour une adresse donnée, on peut donc élaborer un signal d'opération sans ambiguïté gràce à : - un décodeur, complété par une entrée de validation qui combine les signaux d'activation caractéristiques, tels que IORQ et RD dans l'exemple. Un composant exemplaire : le décodeur 138 Une telle combinaison de signaux peut s'effectuer à l'aide d'un décodeur intégré tel que le 74LS138, dont le schéma interne est donné à la figure 18 avec son brochage. L'ceil exercé y reconnaît le dessin régulier d'un circuit de décodage, à ceci près que les NANDs de sortie ont une entrée auxiliaire, connectée à un ET qui combine trois points de validation : G1, qui est active au niveau haut, G2A ET G2B (G comme gate) qui sont actives au niveau bas. Si nous reprenons l'exemple du Z80 exécutant une instruction IN, et si nous précisons que l'adresse voulue est 3 dans une gamme de numéros limitée de 0 à 7, ce décodeur suffira à lui seul pour donner le signal d'opération ouvrant, disons, une barrière trois-états (fig. 19). Une bonne façon d'énoncer les fonctions, c'est de dire que les entrées A,B,C du décodeur indiquent qui est désigné pour l'échange sur le bus, alors que les validations Gl, G2A et G2B disent quand cet échange a effectivement lieu. Un générateur d'impulsions Outre l'usage pour désigner des mémoires ou des ports d'entrées/sorties, MICRO-SYSTEMES — 141



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