Définition d'un bascule JK
Les bascules JK sont hautement adaptables et largement utilisées dans le domaine des multivibrateurs déclenchés par front et maître/esclave. Ces bascules sont implémentées dans différents modes et remplissent presque les mêmes fonctions que les bascules SR, avec de minuscules exceptions en architecture et fonctionnement. De plus, les bascules JK ont l'avantage de leur état non ambigu et peuvent aussi être transformées en d'autres circuits de bascules. Les bascules JK sont utilisées dans différents processus numériques, computationnels et de contrôle.
Architecture
Une bascule JK de base a une architecture basée sur quatre portes NAND (ET-non) interconnectées, dont deux sont croisées l'une à l'autre. Identique à la SR, la bascule JK a deux entrées, une entrée d'horloge de déclenchement et deux sorties. La seule différence architecturale entre les bascules SR et JK est la connexion des première et seconde sorties aux secondes et premières portes NAND d'entrée, respectivement. Cette différence sert de base à l'état de basculement (toggle) dans les bascules JK.
Fonctions
La bascule JK est un circuit basé sur l'horloge qui a besoin d'un signal d'horloge à l'entrée pour s'activer. Avec les deux entrées à zéro (reset), il n'y a pas de changement d'état d'une bascule JK. À la première entrée à zéro et seconde à un (set), l'état passe à zéro (reset). De même, à la première entrée à un et seconde à zéro, l'état résultant devient un (set). Avec les deux premières et secondes entrées à un, la bascule passe en état de fermeture ou de basculement (toggle). L'étape de basculement fait référence au changement d'état d'un niveau à un autre, continuellement. Ici, set et reset représentent haut et bas - 1 et 0 respectivement.
Catégories
Il y a deux catégories courantes de bascules JK : déclenchées par front (edge-triggered) et déclenchées par impulsion (pulse-triggered / maître/esclave). Les bascules JK déclenchées par impulsion sont activées par le front montant de l'impulsion d'horloge et ne changent pas leur état jusqu'à l'arrivée du front descendant. Les bascules déclenchées par front changent leur état soit au front montant, soit au front descendant de l'impulsion d'horloge. En raison de la fonctionnalité dynamique des bascules JK déclenchées par front, les bascules JK déclenchées par impulsion sont maintenant obsolètes.
Caractéristiques opérationnelles
Les caractéristiques opérationnelles sont les paramètres de base et exigences définis pour qu'une bascule JK fonctionne correctement. Ces caractéristiques sont soit standard, soit variables, selon le fabricant. Par exemple, une bascule JK nécessite une tension d'alimentation standard allant de -5 V à 5 V. Mais les caractéristiques opérationnelles comme le délai de propagation, le courant de fonctionnement, le temps de maintien, le temps de préparation, la fréquence d'horloge, la consommation d'énergie, la largeur d'impulsion, le courant d'absorption et le courant de source varient dans les boîtiers de différents fabricants.
Applications
En raison de leur polyvalence, les bascules JK ont une large gamme d'applications. Elles sont le plus couramment utilisées pour faire des compteurs diviseurs de fréquence et mod-x. D'autres applications incluent les registres à décalage, les détecteurs d'ordre et la transmission de données série et parallèle. Les bascules JK peuvent aussi être modifiées en circuits de bascules D et T pour effectuer les opérations requises. Ces modifications se trouvent généralement dans les circuits de microcontrôleur et microprocesseur, qui contiennent des centaines de ces bascules.
Boîtiers
Les bascules JK sont principalement utilisées dans un boîtier de circuit intégré. Habituellement, elles se présentent sous forme de boîtiers standard de différents fabricants. Ces boîtiers sont classés selon les familles de bascules JK déclenchées par front négatif et positif. Les boîtiers comme les séries 74HCxx, 74LCxx et SN74xx sont les bascules JK déclenchées par front négatif les plus courantes. Les familles de séries 74LSxx et 74HCxx incluent les boîtiers à déclenchement par front positif courants.