Compteur

D'une façon générale, on nomme compteur un dispositif conçu pour visualiser une grandeur, une quantité dans une unité précise.



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Instrument de mesure - Circuit intégré logique - Électronique numérique - Électronique - Fonction logique

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  • Puisque deux impulsions suffisent pour que le compteur revienne à son état d'origine, ... Jusque là, la bascule a été utilisée comme compteur de module 2.... (source : pagesperso-orange)
  • Un compteur binaire modulo 16 nécessite par conséquent 4 bascules, la sortie de la dernière bascule repassant à zéro dès la 16ième impulsion.... (source : lyceehugobesancon)
  • Circuits de Comptage avec des Bascules J. K UA741 2N2222 CD4011... Ce compteur simple est parfois utilisé pour compter des impulsions... (source : abcelectronique)

D'une façon générale, on nomme compteur un dispositif conçu pour visualiser une grandeur, une quantité dans une unité précise.

Il s'agit généralement de quantifier des grandeurs discrètes (analogique), mais l'usage courant a beaucoup étendu le terme à des grandeurs comportant quelques chiffres après la virgule.

Exemple : le compteur kilométrique d'un véhicule affiche les distances parcourues par le dit véhicule en kilomètres tout en affichant la vitesse instantanée du véhicule.

Mécanique

Automobile

Articles détaillés : Odomètre et indicateur de vitesse.

Un câble contenu dans une gaine transfère une infime partie du couple destiné aux roues du véhicule à un mécanisme qui convertit la vitesse de rotation du câble en un affichage compréhensible par le conducteur. Généralement le mécanisme transforme ce déplacement (rotation) en un déplacement proportionnel angulaire d'une aiguille face à des graduations pour l'affichage de la vitesse et en rotation de plusieurs bagues indiquant les kilomètres parcourus.

Électromécanique

Compteur électrique
Article détaillé : Compteur électrique.

Un dispositif combinant la mécanique pure et les effets électromagnétiques permet la visualisation d'une grandeur.

Électronique

En électronique, un compteur est un circuit intégré numérique conçu pour compter le nombre d'impulsions appliquées à son entrée. Il se compose d'un certain nombre de bascules D, T ou JK.

Compteur binaire

Compteur binaire asynchrone

Le compteur le plus simple est obtenu en mettant en cascade une série de bascules T, le signal à compter étant appliqué à l'entrée de la première bascule ; la sortie de cette bascule pilote l'entrée de la seconde bascule et ainsi de suite. Le résultat du comptage apparaît sous forme de nombre binaire, la première bascule indiquant le chiffre le moins significatif.

Exemple : 0101 0111 indique 87

Il est le plus souvent prévu une ligne (RAZ, remise à zéro ou Reset) servant à remettre le compteur à 0 après un comptage.

La capacité du compteur, c'est le nombre maximum d'impulsions qu'il peut totaliser sans erreur. Elle vaut 2N pour un compteur binaire. Si on dépasse la capacité, le compteur revient à 0 et se remet à compter.

Pour éviter d'utiliser un résultat erroné, on peut adjoindre au compteur un indicateur de dépassement ; ce dernier est piloté par une bascule qui est activée lors d'un dépassement de capacité du compteur.

La fréquence maximale du signal qui peut être appliqué au compteur dépend de la technologie utilisée pour réaliser les bascules : TTL, CMOS, ECL etc.

Compteur DCB ou décimal

Le compteur binaire est le plus compact, càd. celui qui nécessite le moins de bascules pour une capacité donnée. Tant qu'il s'agit de mémoriser les résultats dans une mémoire d'ordinateur, c'est un très bon choix. Mais si on souhaite un résultat sous une forme plus compréhensible pour l'utilisateur, on utilisera des compteurs DCB, fréquemment nommés abusivement compteurs décimaux. Les bascules sont groupées par 4, chaque groupe indiquant un chiffre décimal. Ce type de compteur est utilisé dans les appareils de mesure tels que voltmètre et multimètre numériques, fréquencemètre...

Exemple : 0101 0111 indique 87

Compteur réversible

C'est un compteur, binaire ou décimal qui sert à compter ou décompter selon le niveau logique appliqué à une broche de commande nommée Sens de comptage (Up/down).

Compteur à prédétermination

C'est un compteur pourvu d'entrées permettant d'introduire un nombre quelconque dans le compteur (Chargement parallèle ou Parallel load). Une fois le nombre introduit, les impulsions appliquées à l'entrée de comptage vont incrémenter ou, le plus fréquemment, décrémenter le contenu du compteur.

Exemple : minuterie, où on sélectionne le nombre de minutes désiré, et le compteur revient progressivement vers 0.

Compteur asynchrone ou synchrone

Compteur binaire synchrone

Le compteur binaire décrit ci-dessus souffre d'un défaut quand il s'agit de mémoriser les résultats. En effet, comme chaque bascule met un certain temps pour changer d'état (ce qu'on nomme temps de propagation, noté tp), les différentes bascules réagissent non pas simultanément mais progressivement. Dans le cas extrême (celui où c'est la bascule à l'extrémité de la chaîne, celle qui indique le chiffre le plus significatif, qui doit changer d'état), il faut attendre un temps N. tp après l'impulsion pour avoir l'indication correcte. Si l'impulsion conçue pour mémoriser le nombre dans un registre arrive après une impulsion mais avant l'expiration du délai N. tp, le résultat mis en mémoire est peut-être erroné.

Pour éviter ces problèmes, on modifie la façon de raccorder les bascules. On emploie des bascules JK. Les impulsions à totaliser sont appliquées simultanément aux entrées horloge de l'ensemble des bascules. La première bascule, qui reçoit les impulsions, a ses entrées J et K en permanence à 1 ; elle change par conséquent d'état à chaque impulsion ; les entrées des autres bascules sont pilotées par les sorties des bascules précédentes de manière à ce qu'elles basculent aux moments adequats : chaque bascule est autorisée à basculer lorsque l'ensemble des bascules précédentes ont leur sortie à 1.

Les compteurs où l'horloge est appliquée simultanément à l'ensemble des bascules sont nommés compteurs synchrones (synchronous counters), les autres, compteurs asynchrones (asynchronous ou ripple counters).

Biologie, physique

Le domaine du Vivant comme celui de la physique utilise des matériels de détection et comptage de particules, mais également de cellules (dont spermatozoïdes par exemple), de chloroplastes, globules rouges ou blanc, etc. Ce comptage peut peut-être être assisté ou effectué par des robots, logiciels de reconnaissance et analyse d'image.

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
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