Conception d'un Compteur Modulo-8 avec le CI Compteur Décennal 7490

Réutilisation d'un Compteur Décimal BCD pour Modulo-8

Le 7490 (SN7490, 74LS90, 74HC90) est un compteur à décalage 4 bits partitionné internement en section ÷2 (Q_A) et section ÷5 (Q_B, Q_C, Q_D). En exploitant la section ÷2 et le débordement naturel de la section ÷5, on peut implémenter proprement un compteur Mod-8 (÷8) avec sortie à cycle de service 50%.

Rappel Architecture Interne

• Horloge A (Broche 14) : Horloge le bascule ÷2 (Q_A).
• Horloge B (Broche 1) : Horloge la section ÷5 (Q_B, Q_C, Q_D).
• R₀₍₁₎ (Broche 2), R₀₍₂₎ (Broche 3) : Remise à zéro vers 0000 (Actif Haut).
• R₉₍₁₎ (Broche 6), R₉₍₂₎ (Broche 7) : Préréglage vers 1001 (9) (Actif Haut).

Configuration Mod-8 : ÷2 + ÷5 En Cascade (÷10) → Remise à Zéro Gâtée à 8

Concept : Faire fonctionner le 7490 en mode ÷10 natif (Horloge A → Q_A → Horloge B). La séquence est 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Forcer la remise à zéro quand compte = 8 (1000).

Connexions du Circuit

 +------+ +------+ CLK ───>| 14 1| | 12 QD|──> (MSB) | 7490 | | 11 QC| | | | 9 QB|──> SORTIE (Onde Carrée Mod-8) | 2 3| | 8 QA|──> (LSB, 2x freq) | R0 R0| +------+ +------+ | | GND GND (Relier les deux broches R0 à GND pour fonctionnement normal) LOGIQUE RESET : QD (12) = 1, QC (11) = 0, QB (9) = 0, QA (8) = 0 → État 8 (1000) Utiliser NAND 3 entrées (QD, QC̅, QB̅) ou ET 4 entrées (QD, QC̅, QB̅, QA̅) pour piloter R0(1), R0(2) à l'état HAUT. 

Mod-8 Plus Simple : Utiliser Seulement ÷2 + Deux Premiers Étages ÷5 (Non Standard)

Non recommandé. La section ÷5 du 7490 n'est pas pondérée binaire (Q_B, Q_C, Q_D ne sont pas Q1, Q2, Q3). La séquence native est BCD. Gâter la remise à zéro à 8 est la méthode correcte.

Alternative : 74HC161 / 74HC163 (Compteur Binaire Synchrone)

Pour nouveaux designs, utiliser un compteur binaire synchrone (74HC161 clear asynchrone, 74HC163 clear synchrone).

 74HC163: CLR=H, LD=H, ENT=H, ENP=H, CLK → Compte 0-F. Mod-8: Connecter Q3 (Broche 14) à CLR (Broche 1) [Actif Bas ? Non, CLR 161/163 est Actif Bas]. En fait : Q3 (8) passe HAUT au compte 8. Utiliser NAND(Q3, VCC) → CLR (Actif Bas). Ou : Charger 0000 au compte 8 via broche LD. 

Avantages : Pas de glitches de décalage, fréquence max plus élevée (50 MHz vs 35 MHz pour LS90), entrée d'horloge unique.

Diagramme de Temporisation 7490 Mod-8

 CLK: __/‾‾\_/‾‾\_/‾‾\_/‾‾\_/‾‾\_/‾‾\_/‾‾\_/‾‾\_ QA: ‾‾\___/‾‾\___/‾‾\___/‾‾\___/‾‾\___/‾‾\___ (f/2) QB: ‾‾‾‾\____/‾‾‾‾\____/‾‾‾‾\____/‾‾‾‾\____ (f/4) QC: ‾‾‾‾‾‾‾‾\________/‾‾‾‾‾‾‾‾\________ (f/8) <-- UTILISER CECI (QB est f/4, QC est f/8 ? Attendez.) 

Correction : Séquence BCD 7490 : Q_A=LSB, Q_B, Q_C, Q_D=MSB.
Compte 0: 0000
Compte 1: 1000 (Q_A)
Compte 2: 0100 (Q_B)
Compte 3: 1100
Compte 4: 0010 (Q_C)
Compte 5: 1010
Compte 6: 0110
Compte 7: 1110
Compte 8: 0001 (Q_D) ← RESET ICI
Compte 9: 1001

Sortie pour Mod-8 : Q_D (Broche 12) donne une impulsion au compte 8. Q_C (Broche 11) bascule au compte 4 et 12 (pas dans cycle). Meilleure sortie « onde carrée » déduite de la logique de remise à zéro ou utiliser Q_A (f/2) avec ÷4 externe.

Onde Carrée Mod-8 Pratique : Utiliser l'impulsion Q_D (compte 8) pour basculer un bascule T séparé (74HC74) → f/8 propre, cycle 50%. Ou utiliser 74HC163.

Résumé

Le 7490 peut faire du Mod-8 via remise à zéro gâtée à l'état 8 (Q_D=1, Q_C=Q_B=Q_A=0), mais un compteur binaire synchrone (74HC163) est supérieur pour nouveaux designs : formes d'onde plus propres, vitesse supérieure, logique de remise à zéro plus simple.