Les bascules sont des éléments bistables, c'est-à-dire que chacune des deux sorties possède deux états stables, le passage d'un état à l'autre étant provoqué par des signaux de commande. En principe les états des deux sorties sont complémentaires. Une bascule constitue une cellule mémoire élémentaire car l'état de sortie reflète l'état des entrées. L'état des circuits logiques utilisant des bascules évolue avec le temps et on nomme ces circuits des systèmes séquentiels. Parmi les nombreuses applications des bascules, on peut citer la division de fréquence, la constitution de compteurs et de mémoires.
Bascule R - S :
C'est une bascule à deux entrées nommées S (pour Set qui correspond à une mise à 1 de la sortie) et R (pour Reset ou mise à zéro). Pour la réalisation, on peut utiliser soit deux portes NAND soit deux portes NOR. Dans les deux cas, une entrée de chaque porte est reliée à la sortie de l'autre : c'est un montage à réaction totale. On peut remarquer que l'application d'un niveau 0 sur les deux entrées fait que les deux sorties sont au niveau 1. Les deux sorties ne sont plus complémentaires et on dit que la bascule présente un aléa de fonctionnement. Quand la bascule a été positionnée par action sur l'entrée S, toute modification ultérieure sur S (non précédée d'une action sur R) est sans effet sur l'état des sorties. Ce système constitue un dispositif anti-rebonds.
Bascule D :
C' est une bascule RS qui a été modifiée pour faire en sorte que les deux entrées R et S soient toujours complémentaires. Déterminer les niveaux sur les sorties de toutes les portes en fonction de l'état des entrées D (Data) et K (Clock). En déduire la table de vérité de cette bascule et vérifier qu'il n'y a plus d'aléa en sortie. Vérifier que si l'entrée K est à 0, la bascule est inhibée.
Si l'entrée K est reliée à une horloge, la copie de l'entrée sur la sortie se produit sur un front montant de l'horloge.
Si cette bascule est utilisée dans un compteur, il est génant que les sorties des bascules changent d'état à l'instant où les niveaux des entrées des bascules suivantes devraient être stables pour être enregistrées.
La structure maître-esclave a été introduite pour pallier à ce problème.
A la première bascule on associe une bascule identique dont l'entrée d'horloge est complémentaire de la première. La bascule maître fonctionne (copie de l'entrée Data sur la sortie) sur un front montant (0 → 1) de l'horloge et la seconde est alors bloquée. Quand le signal d'horloge passe à 0, la bascule esclave prend l'état de la bascule maître.
On enregistre la donnée sur un front montant et on le transmet sur un front descendant.
Utilisation :
Le programme simule les deux bascules et permet de tracer leurs tables de vérité.
Pour changer le niveau des entrées, il suffit de cliquer avec la souris dans les cadres qui représente les inverseurs.
Une case à cocher permet d'afficher ou non les niveaux des entrées et des sorties des portes utilisées.