Loquets

Loquet SR

Le loquet SR est formé de deux portes NOR interconnectées et comporte deux entrées: \(S\) pour Set, qui permet de mémoriser une valeur 1, et \(R\) pour Reset, qui permet de mémoriser une valeur 0. Le schéma classique du loquet SR montré sur la figure ci-dessous ne fait pas ressortir la boucle de rétroaction, mais si on déplace un peu les éléments sans changer les connexions, on voit mieux le lien de retour caractéristique de la boucle.

Schéma du loquet SR avec portes NOR

Sur la figure suivante, la porte reliée à \(S\) a été placée devant, mais nous aurions pu tout aussi bien mettre l’autre porte en avant. Aucune des deux n’est vraiment devant l’autre, puisqu’il s’agit d’une boucle n’ayant ni début ni fin.

Schéma du loquet SR NOR mettant la boucle en évidence

Quand les sorties sont \(Q=1, Q^\prime=0\), on dit que le loquet est dans l’état activé (set). Lorsque \(Q=0, Q^\prime=1\), le loquet est désactivé (reset). Les sorties \(Q\) et \(Q^\prime\) sont normalement complémentaires. Si on active la condition d’entrée \(S=1, R=1\), les deux sorties seront à 0, mais lorsqu’on relâchera les entrées, le loquet passera à un état imprévisible, voire instable. Dans une application normale, on voudra éviter le cas d’entrée \(S=1, R=1\).

En fonctionnement normal, à moins de vouloir changer l’état, on garde les deux entrées à \(S=0, R=0\) et l’état du loquet se maintient. En appliquant le niveau 1 pendant un certain temps à \(S\) seulement, le loquet s’active, peu importe l’état dans lequel il se trouvait auparavant. On doit s’assurer de ramener l’entrée \(S\) à 0 avant d’apporter d’autres changements aux entrées, pour éviter le cas interdit \(S=1, R=1\).

De même, en appliquant le niveau 1 pendant un certain temps à \(R\) seulement, le loquet se désactive, peu importe l’état dans lequel il se trouvait auparavant.

Tableau 1 : Loquet SR NOR: tableau de fonctionnement

$$S$$	$$R$$		$$Q$$	$$Q^\prime$$
1	0		1	0
0	0		1	0	après $$s=1, R=0$$
0	1		0	1
0	0		0	1	après $$s=0, R=1$$
1	1		0	0	interdit

On peut aussi concevoir un loquet avec des portes NAND, comme sur la figure suivante. Le fonctionnement est sensiblement le même, si ce n’est que les niveaux sont inversés par rapport au loquet NOR comme on peut le voir sur le tableau de fonctionnement (43). Par exemple, on garde les deux entrées à \(S=1, R=1\) pour maintenir l’état du loquet.

Loquet SR en portes NAND

Tableau 2 : Loquet SR NAND: tableau de fonctionnement

$$S$$	$$R$$		$$Q$$	$$Q^\prime$$
1	0		0	1
1	1		0	1	après $$s=1, R=0$$
0	1		1	0
1	1		1	0	après $$s=0, R=1$$
0	0		1	1	interdit

On peut ajouter un signal de contrôle d’entrée \(E\) (enable) pour contrôler quand le loquet pourra être affecté par les signaux d’entrée. Le circuit est représenté à la figure suivante. Comme on peut voir dans le tableau 3, les sorties des portes NAND d’entrée demeurent à 1 tant que \(E = 0\), et le loquet ne peut pas être affecté par les entrées \(S\) et \(R\). Quand on active \(E = 1\), le circuit peut être actionné par les entrées \(S\) et \(R\). La condition pour activer est \(S=1, R=0\); pour désactiver, c’est \(S=0, R=1\). Lorsque \(E = 1\), on ne doit pas faire \(S=1, R=1\), car on mettrait le loquet dans un état indéterminé.

Le loquet SR avec contrôle est surtout important comme ingrédient de base pour la conception de bascules.

Loquet SR NAND avec signal de contrôle

Tableau 3 : Loquet SR avec signal de contrôle: tableau de fonctionnement

$$E$$	$$S$$	$$R$$		prochain $$Q$$
0	X	X		inchangé
1	0	0		inchangé
1	0	1		$$Q = 0$$
1	1	0		$$Q = 1$$
1	1	1		indéterminé

---