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LogicElectro course

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Outline
1
Qu’est ce que l’Electronique Logique
2
Pourquoi l’étudier
3
Contenu par thème
4
Démarche
5
Outils - Support
6
Les portes logiques - Logic Gates
7
Symbole de portes
8
Ordre d’évaluation, notation fonctionnelle
9
reflexions
Définitions de termes
Definition
Electronique Logique = discipline de Science dure, étudie les
circuits et les fonctions appliquées en logique binaire
Definition
logique binaire = mathématique de l’ensemble qui n’a que deux
éléments, notées souvent 0 et 1 , ou aussi faux et vrai
logique binaire = logique booléenne
Definition
être binaire = qui n’a que deux possibilités
Ex: les interrupteurs (ouvert, fermé), le sexe ou genre
(masculin, féminin), les chiffres de la base 2 (0, 1)
Pourquoi l’étudier
Dans l’ordinateur et la programmation
1
données stockées sous forme binaire
Pourquoi l’étudier
Dans l’ordinateur et la programmation
1
données stockées sous forme binaire
ex: Code ASCII pour les caractères
Pourquoi l’étudier
Dans l’ordinateur et la programmation
1
données stockées sous forme binaire
ex: Code ASCII pour les caractères
’a’ = 6116 = 0110 0001 , ’T’ = 5416 = 0101 0100,
Pourquoi l’étudier
Dans l’ordinateur et la programmation
1
données stockées sous forme binaire
ex: Code ASCII pour les caractères
’a’ = 6116 = 0110 0001 , ’T’ = 5416 = 0101 0100,
-1 = 1111 1111 sur 8 bits, -1 = 1111 1111 1111 1111 sur 16 bits
Pourquoi l’étudier
Dans l’ordinateur et la programmation
1
données stockées sous forme binaire
ex: Code ASCII pour les caractères
’a’ = 6116 = 0110 0001 , ’T’ = 5416 = 0101 0100,
-1 = 1111 1111 sur 8 bits, -1 = 1111 1111 1111 1111 sur 16 bits
30.4 = 0 10000011 1110011 0011 0011 0011 0011
Pourquoi l’étudier
Dans l’ordinateur et la programmation
1
données stockées sous forme binaire
ex: Code ASCII pour les caractères
’a’ = 6116 = 0110 0001 , ’T’ = 5416 = 0101 0100,
-1 = 1111 1111 sur 8 bits, -1 = 1111 1111 1111 1111 sur 16 bits
30.4 = 0 10000011 1110011 0011 0011 0011 0011
2
données traitées sous forme binaire
UAL = Unité Arithmétique et Logique
circuits de calculs = circuits logiques
3
mieux comprendre l’architecture de l’ordinateur et
l’optimisation en temps de certains calculs
L’éditeur GHex sous Debian 8
Circuits combinatoires
les portes logiques
le tableau de vérité d’une fonction logique
les différentes représentations d’une fonction logique
Comment passer d’une représentation à une autre
Synthèse combinatoire
Les multilplexeurs et démultiplexeurs
La logique mixte
logique positive et logique négative
....
Codages des nombres
codages des entiers signés
codage IEEE des flottants
Circuits séquentiels
la bascule RS
les bascules D et JK
Synthèse d’un compteur synchrone
Synthèse d’un système quelconque
Circuits mémoires
cellule DRAM
cellule SRAM
organisation d’un mémoire
Introduction à la matière
Démarche
Cours
Exercices
Evaluation
Les évaluations seront sous formes de QCM ou
Question à Choix Multiples
Introduction à la matière
Outils - Support
Outils et Supports
éditeurs hexadécimaux
simulateur électronique
calculatrice
divers
L’éditeur Edithexa sous Windows XP
La calculatrice Gcalc sous Debian 8
Divers (Karnaugh 4x4, un outil pédagogique (windows)
Introduction à la matière
Les portes logiques - Logic Gates
Portes Logiques = Logic Gates
Definition
Porte Logique = circuit élémentaire de traitement de
l’information binaire
Une porte logique possède des entrées et une seule sortie!
Introduction par les interrupteurs
interrupteurs : êtres binaires
soit fermé, soit ouvert
Introduction à la matière
Les portes logiques - Logic Gates
Portes Logiques = Logic Gates
Definition
Porte Logique = circuit élémentaire de traitement de
l’information binaire
Une porte logique possède des entrées et une seule sortie!
Introduction par les interrupteurs
interrupteurs : êtres binaires
soit fermé, soit ouvert
fermé = 1,
ouvert = 0
porte logique : représentée par un interrupteur
0 : interrupteur ouvert
1: interrupteur fermé
Sortie de la porte : vérifiée par l’ampoule
0 : ampoule éteinte
1 : ampoule allumée
Ampoule allumée = ∃ un courant qui le traverse
Introduction à la matière
Symbole de portes
SYMBOLE DE PORTES
norme américaine ASGS
Introduction à la matière
Symbole de portes
SYMBOLE DE PORTES
norme américaine ASGS
norme française AFNOR
Introduction à la matière
Symbole de portes
SYMBOLE DE PORTES
norme américaine ASGS
norme française AFNOR
explicite
Introduction à la matière
Symbole de portes
SYMBOLE DE PORTES
norme américaine ASGS
norme française AFNOR
explicite
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
AND
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
AND
OR
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
AND
OR
XOR
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
AND
OR
XOR
FRANCAIS ou
AFNOR
NOT
A
AND
A
B
1
Q
&
Q
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
AND
OR
XOR
FRANCAIS ou
AFNOR
NOT
A
AND
A
B
OR
A
B
1
Q
&
Q
≥1
Q
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
AND
OR
XOR
FRANCAIS ou
AFNOR
NOT
A
AND
A
B
OR
A
B
1
Q
&
Q
≥1
Q
XOR
A
=1
B
Q
ANGLAIS ou
AMERICAIN
NOT
EXPLICITE
FRANCAIS ou
AFNOR
NOT
NOT
A
1
Q
A
AND
OR
XOR
AND
A
B
OR
A
B
&
Q
AND
Q
OR
Q
XOR
Q
B
A
≥1
XOR
A
=1
B
Q
B
A
Q
B
Tableaux de vérité
Definition
Tableau de vérité = tableau donnant de façon exhaustive les
combinaisons d’entrées et la valeur de la fonction à chaque fois
Tableaux de vérité
Definition
Tableau de vérité = tableau donnant de façon exhaustive les
combinaisons d’entrées et la valeur de la fonction à chaque fois
NOT
input
output
0
1
1
0
NOTATION OPERATIONNELLE : barre horizontale
Ex: L’inverse de x est x
x peut être une expression plus complexe faisant apparaître plusieurs variables et
opérations
AND
x1
x2
&
output
x1
x2
0
0
1
1
0
1
0
1
output
AND
0
0
&
0
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
AND
0
1
&
0
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
AND
1
0
&
0
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
AND
1
1
&
1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
AND
1
1
1
&
0 and 0
0 and 1
1 and 0
1 and 1
=
=
=
=
0
0
0
1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
AND
1
1
1
&
0 and 0
0 and 1
1 and 0
1 and 1
=
=
=
=
0
0
0
1
AND = détecteur de zéro
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
OR
x1
x2
≥1
output
x1
x2
0
0
1
1
0
1
0
1
output
OR
0
0
≥1
0
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
OR
0
1
≥1
1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
OR
1
0
≥1
1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
OR
1
1
≥1
1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
OR
1
1
≥1
0 and 0
0 and 1
1 and 0
1 and 1
1
=
=
=
=
0
1
1
1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
OR
1
1
≥1
0 and 0
0 and 1
1 and 0
1 and 1
1
=
=
=
=
0
1
1
1
OR = détecteur de 1
x1
x2
output
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
Priorité des opérations
inversion sur une variable
xor
and
or
Example
Dans x + y .z
y est effectuée en premier
puis y .z
enfin la somme entre x et y .z
les parenthèses changent la priorité
Ex: Dans x(y + z) la somme entre y et z est effectuée avant le
produit avec x
les parenthèses () sont de même ordre de priorité que
l’inversion
Ex: (x + y ) = (x + y ) = x + y
NOT : forme fonctionnelle
AND : forme fonctionnelle
x1 .x2 = AND(x1 , x2 )
AND(x1 , x2 ) = 1
AND(x1 , x2 ) = 0
si x1 =1 et x2 = 1
autrement
AND = détecteur de zéro
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