1nsi json sequence 31 Les portes logiques

[[{"text":"


	$\"Transistor$

","title":"Les portes logiques","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

"}],[{"text":"

Les circuits électroniques d'un ordinateur (ie ménoire, microprocesseur, etc.) manipulent uniquement des chiffres binaires 0 et 1 qui, en interne, sont simplement représentés par des tensions électriques.

","title":"Transistor et portes logiques","tagtitle":"h1"},{"edit":"

Mettre le résultat ici (code et figure).

"},{"canvas":{"url":"assets/jscanvas/cancas1.js","fct":"test","width":400,"height":140},"posi":0},{"text":"

Ainsi, le chiffre 0 est représenté par

une tension basse (proche de 0 volt) et le chiffre 1 par une tension haute (que l'on notera +V volts, car cette tension varie selon les circuits électroniques).

Par exemple, pour le microprocesseur 4004 d'intel (1971) +V=5V et pour le intel i7 (2020) +V=0,6V

"}],[{"text":"

Les opérateurs (logiques ou arithmétiques) sur ces nombres binaires sont construits à partir de circuits électroniques dont les briques élémentaires sont appelés transistors (Tr).

Les transistors que l'on trouvent dans les circuits électroniques des ordinateurs se comportent comme des interrupteurs qui laissent ou non passer un courant électrique, selon le mode du tout ou rien (commutation), comme représenté de la manière suivante:

","title":""},{"edit":"

"},{"canvas":{"url":"assets/jscanvas/cancas1.js","fct":"diapo1","width":700,"height":450},"posi":0},{"text":"

Dans ce schéma, la commande de l'interrupteur est jouée par la broche B (appelée la Base).

Lorsqu'elle est sous tension haute (niveau logique 1), le courant circule entre la broche C (appelée Collecteur) et la broche E (appelée Emetteur) et la tension entre la borne C et la masse M passe à 0 (niveau logique 0).

Inversement lorsque la base est sous tension basse (niveau logique 0), le courant est bloqué entre la broche C et la broche E et la tension entre la borne C et la masse M passe à +Vcc (niveau logique 1).

Ce simple transistor permet de réaliser une opération élémentaire appelée porte logique NON (appelée NOT en anglais).

","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

Mettre le résultat ici (code et figure).

"}],[{"text":"

Une porte logique est une fonction qui prend un où plusieurs bits en entrée et qui produit un bif en sortie.

La porte NOT implantée par un transistor est la plus simple de toutes les portes.

Elle n'a qu'un seul bit en entrée (P) et sa sortie (Q) vaut 0 quand l'entrée vaut 1, et inversement elle vaut 1 quand son entrée est à 0.

Graphiquement, on représente la porte NOT comme dans le schéma ci-dessous, avec à gauche la notation européenne et à droite la notation américaine.


Symbole européen	Symbole américain

Pour représenter le calcul réalisé par une porte logique, on utilise une table logique (ou table de vérité) qui relie les valeurs des entrées à la valeur du résultat.

La table logique de la porte NOT cst donnée ci-dessous.

Porte NOT

P	R
0	1
1	0

La porte Non a pour équation logique Q=/P.

Vous pouvez vérifier la table de vérité avec l'application ci-dessous:

","title":"La porte logique NON (NOT)"},{"canvas":{"url":"assets/jscanvas/cancas1.js","fct":"diapo2","width":360,"height":220},"posi":0},{"text":"","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

Mettre le résultat ici (code et figure).

"}],[{"text":"Vous allez simuler la porte logique NON (NOT) à l'aide du logiciel Proteus.

Télécharger le schéma ici :

Ouvrez le à l'aide du logiciel Proteus.

Lancez la simulation (triangle en bas à droite) et remplissez la table de vérité de la porte Non.

","title":""},{"edit":"

Porte NOT

P	R
0
1

"}],[{"text":"

On peut fabriquer d'autres portes logiques en combinant plusieurs transistors.

Par exemple, en combinant deux transistors en série comme ci-dessous:

On peut fabriquer la porte ET NON (appelée NAND en anglais) qui, pour deux entrées P et Q, produit un résultat R.

Télécharger le schéma ici et lancer la simulation pour compléter la table de vérité.

","title":"La porte logique ET-NON (NAND)"},{"edit":"

"},{"text":"

On donne également ci-dessous les schémas européen et américain pour cette porte.


Symbole européen	Symbole américain

A l'aide de l'animation compléter la table de vérité de la port NAND.

L'équation d'une porte nand est R=/(P.Q)

","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

P	Q	R
0	0
0	1
1	0
1	1

"},{"quiz":1260}],[{"text":"

De la même manière, en combinant deux transistors en parallèle, on obtient la porte NON OU (NOR en anglais) donnée ci-dessous.

","title":"La porte NON OU (NOR)"},{"edit":"

"},{"text":"

On donne également ci-dessous les schémas européen et américain pour cette porte NOR .


Symbole européen	Symbole américain

Dessiner et simuler le schéma sur Proteus. Compléter la table de vérité de la port NOR.

L'équation d'une porte nor est R=/(P+Q)

","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

P	Q	R
0	0
0	1
1	0
1	1

"},{"quiz":1261}],[{"text":"

Les portes NAND et NOR sont fondamentales dans les circuits électroniques car elles sont complètes, c'est-à-dire que n'importe quel circuit peut être conçu en utilisant uniquement ces deux portes.

Par exemple, la porte NOT peut être fabriquée à partir d'une porte NAND en reliant les deux entrées de cette porte, comme ci-dessous.

Dessiner et tester si les deux schémas sont équivalents.

","title":"Equivalence"},{"edit":"

Mettre le résultat ici (code et figure).

"}],[{"text":"

Une autre porte logique très inportante est la porte ET (AND en anglais).

Elle peut aussi être construite avec plusieurs portes NOR.

","title":"La porte logique ET (AND)"},{"edit":"

"},{"canvas":{"url":"assets/jscanvas/cancas1.js","fct":"diapo5","width":340,"height":80},"posi":0},{"text":"

On donne également ci-dessous les schémas européen et américain pour cette porte AND .


Symbole européen	Symbole américain

A l'aide de l'animation compléter la table de vérité de la port AND.

L'équation d'une porte ET (AND) est R=P.Q

","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

P	Q	R
0	0
0	1
1	0
1	1

Il faut que P …… Q soient à l'état ………. pour que R soit à l'état ………. sinon, S est à l'état ………..

La porte ET est équivalente à l'opération ..........

"},{"quiz":1258}],[{"text":"

De la même manière, la porte OÙ (OR en anglais) peut aussi être construite avec plusieurs portes NAND.

Porte OR :

","title":"La porte logique OU (OR)"},{"edit":"

"},{"canvas":{"url":"assets/jscanvas/cancas1.js","fct":"diapo6","width":350,"height":80},"posi":0},{"text":"

On donne également ci-dessous les schémas européen et américain pour cette porte OR.


Symbole européen	Symbole américain

A l'aide de l'animation compléter la table de vérité de la port OR ou OU.

L'équation d'une porte OR est R=P+Q.

","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

P	Q	R
0	0
0	1
1	0
1	1

"},{"quiz":1259}],[{"text":"La porte OU-EXCLUSIF (XOR) est une autre porte logique.

","title":"La porte logique OU-EXCLUSIF (XOR)","tagtitle":"h1"},{"edit":"

"},{"text":"

On donne également ci-dessous les schémas européen et américain pour cette porte OU-EXCLUSIF (XOR).


Symbole européen	Symbole américain

A l'aide de Proteus compléter la table de vérité de la port XOR ou OU-EXCLUSIF.

L'équation d'une porte XOR est R=/P.Q+P./Q = P⊕R

","title":"Circuits intégrés","tagtitle":"h1","posi":0},{"edit":"

P	Q	R
0	0
0	1
1	0
1	1

La sortie Q d'une porte logique OU-Exclusif (XOR) est ...... à 1 si et ................ une des entrées (P ou Q) est ....... à 1. Sinon la sortie Q est .........

"},{"quiz":1262}],[{"text":"Le complément d'une somme

","title":"Le théorème de Morgan","tagtitle":"h1"},{"edit":"

S = a+b =

"},{"text":"Le complément d'un produit

"},{"edit":"

S = a.b =

"}],[{"text":"Compléter le tableau suivant :","title":"Relations particulières"},{"edit":"

Equation	Equation simplifiée
S=a+0	S=a
S=a.0	S=
S=a+1	S=
S=a.1	S=
S=a+a	S=
S=a.a	S=
S=a+	S=
S=a.	S=

"}],[{"text":"
","title":"Constatation de certaines propriétés logiques"},{"quiz":1263},{"edit":"

Mettre le résultat ici (code et figure).

"}]]

: Écrit par : Richard GAUTHIER; Création : 9 mars 2021; Mis à jour : 9 mars 2021; Affichages : 1156

1ère Générale NSI

Term. Générale NSI

Terminale STI2D SIN

Bts Ccst

Technico-commercial 3.0

Vidéos YouTube

1nsi json sequence 31 Les portes logiques