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Liste des cours catégorie: Numérique - Logique combinatoire et séquentiels

Additionneur binaire

Le programme simule un additionneur complet. Etablir sa table de vérité (déterminer l'état de chaque sortie de porte en fonction de l'état de ses entrées). Vérifier que ce dispositif réalise effectivement l'addition binaire des bits A et B avec prise en compte des retenues.


Aide mémoire sur:

Aide mémoire sur: Afficheur 7 segments, Bascule JK, GRAFCET, Porte OU-Exclusif


Algèbre de Boole - simulation

Dans cette algèbre, les variables ne peuvent prendre que les valeurs 0 et 1 (ou vrai et faux).


Applications de la logiques

Applications de la logiques : ascenseur, codeur gray, feu de croisement + une évaluation.


Associations de NANDs - simulation


Associations de NORs - simulation

Le programme présente des assemblages de portes NOR (TTL : 7402 ou CMOS : 4001) qui réalisent différentes fonctions logiques et permet de tracer leurs tables de vérité.


Astable à A.I.L.

Etude théorique et simulation VIEWlogic d'un astable à A.L.


Astable à comparateur

Un comparateur de tension est branché selon le schéma ci-contre : le pont diviseur R1, R2 donne une réaction positive. La borne inverseuse est reliée au pont R, C.


Bascules

Une bascule est un circuit de mémorisation qui pour une combinaison d'états logiques de ses entrées présente sur sa sortie deux états complémentaires stables.

Une bascule est une mémoire élémentaire qui ne peut mémoriser qu'un seul bit.


Bascules

Cours très allégé, pour une première approche des bascules, à compléter avec les jeunes. On y parle des bascules RS et D-edge, ainsi que du câblage en "bascule T".


Bascules J-K et compteurs

Les bascules R-S et D présentent un certain nombre d'inconvénients. En particulier, il est souvent gênant quand on utilise ces bascules en cascade (compteur) que les sorties changent d'état au moment où les niveaux d'entrée des bascules suivantes devraient être fixes.

Pour cette raison on a développé la structure maître-esclave qui comporte deux bascule en cascade. La première (maître) change d'état sur un front montant de l'horloge alors que l'esclave est bloquée. Ensuite le maître communique cette information à l'esclave. Il y a un effet de "tampon" qui permet l'utilisation en compteur. La plus utilisée des bascules "maître-esclave" est la bascule JK.


Bascules R-S et D

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.


Bases des systèmes Numériques

Systèmes de Numération, -- Système décimal, -- Système Octal, -- Système Hexadécimal

-- Système Binaire Naturel, -- Changement de base, -- Décimal → Binaire

-- Décimal → Octal, -- Décimal → Hexadécimal, -- Octal ↔ binaire

-- Hexadécimal ↔ binaire, -- Opérations dans le système Binaire naturel, -- Représentation des nombres négatifs

-- La multiplication, NOTIONS SUR les CODES, -- Codes décimaux

-- Codes réfléchis, -- Code de Gray, VARIABLES ET FONCTIONS BOOLEENNE

-- Algèbre de Boole, -- Variable booléenne, -- Fonction booléenne

-- Opérateur Logiques, -- Opérateur ET (AND), -- Opérateur OU (OR)

-- Opérateur NON-ET (NAND), -- Opérateur OU EXCLUSIF (XOR), -- Analogie

-- Identités remarquables, -- Théorème de Morgan, -- Forme canonique

-- Théorème de la disjonction, -- NAND : Opérateur universel, -- Règle des fantômes :

Simplification des fonctions logique, -- Méthode Karnaugh (1953), -- Diagramme de Karnaugh

-- Remplissage de la table de Karnaugh à partir de la table de vérité, -- Remplissage de la table de Karnaugh à partir d'une fonction, -- Lecture du digramme de Karnaugh

-- Code Interdit ou quand la valeur compte peu, -- Exemple 1 : Convertisseur Binair naturel vers code de Gray, -- Exemple 2 : Synthèse d'un système logique


Boucle de phase numérique

Boucle de phase numérique : VCO numérique, compteur à ajout suppression CAS, compteur décompteur avec retenues B et C, boucle de phase numérique utilisant le circuit 74297


Circuits logiques

Qu'est-ce qu'un circuit "logique"?

Principe de fonctionnement des circuits logiques

Principales caractéristiques des circuits logiques

Réaliser une bascule monostable à l'aide de portes logiques

Réaliser une bascule astable à l'aide de portes logiques

Réaliser une bascule bistable à l'aide de portes logiques

Les portes logiques de la famille 4000

Quelques autres c.i. de la famille 4000

Le quadruple trigger de Schmitt 4093

La double bascule type D 4013

Le compteur décimal 4017

Le compteur binaire à 14 étages 4060

Le multivibrateur astable/monostable 4047


Circuits pour l'électronique numérique

XLogicCircuits Lab 1 : Logique et circuits logiques, Concevoir des circuits logiques, exercices


Codage binaire

Codage binaire


Codage biphase

Le code est extrêmement simple: On partage la durée de l'élément binaire en deux périodes de durées égales. Le symbole zéro est codé zéro-un, le symbole un est codé un-zéro.


Codage des caractères : ASCII et EBCDIC


Code, codage et transcodeur

Code binaire pur

Codeur mécanique

Codeur électronique

Principe de base des transcodeurs


Codification de l’information.

Codification de l’information.


Comparateur de Schmitt - simulation

On considère un comparateur de tension dont les entrées sont V+ et V-. La tension de sortie est Vs avec :

Vs = +U si V+ > V- et Vs = -U si V+ < V-.


Compatibilité TTL / CMOS

Association dans un même montage électronique de circuits intégrés logiques TTL et CMOS : pas de soucis à se faire ou précautions à prendre ?

Sortance, Seuils de basculement, Tensions de sortie, Impédance de sortie

Procédures de test

CMOS vers TTL, TTL vers CMOS


Compléments sur la logique TTL-standard (séries 54/74)

Caractéristiques électriques d’une porte logique TTL-standard

Porte à entrées « Trigger de Schmitt »

Sortie en configuration « buffer »

Sortie en configuration « collecteur ouvert »

Sortie en configuration « 3 états »

Autres familles TTL-5 volts


Composants de l'électronique numérique

Composants de l'électronique numérique : la logique à diodes, la famille DTL, la famille TTL, la famille I2L, famille ECL, circuits logique NMOS, famille CMOS, famille 4000 (74C, 74HC)


Conversion

Les conversions dans les differentes bases , decimal , hexadecimal , binaire etc..., cours , exercices , corriges , memento etc...


Convertisseur A/D et D/A

Technologie électronique numérique, convertisseur A/D et D/A


Cours et exercices corrigés logiques combinatoire, séquentielle et programmée

C'est un ensemble de fiches élémentaires qui permet d'enseigner les rudiments de logique à des classes de niveaux BEP ou BAC de spécialité électronique. Elles sont présentées au format PDF. Des corrigés sont proposés.

La logique combinatoire

La logique séquentielle

La logique programmée

Dossier : Mesurage de la durée d'un réflexe


Digital integrated circuits

Basic gate function

NOR gate S-R latch

NAND gate S-R enabled latch

NAND gate S-R flip-flop

LED sequencer

Simple combination lock

-bit binary counter

-segment display


Electronique De Commutation

I Composants en commutation, Rappels, Diviseur de tension, Diviseur de courant

Cellule RC, RC Passe bas, RC passe haut

Caractéristiques d'un commutateur, La diode en commutation, Comportement dynamique d’une diode

Transistor bipolaire en commutation, Temps de commutation, Commande dynamique d'un transistor de commutation

Application : Multivibrateur Astable, Transistor MOS à enrichissement, Commutateur analogique (porte analogique)

Amplificateur opérationnel, Fonctionnement en boucle ouverte, COMPARATEUR, Fonctionnement en comparateur à seuil unique

Fonctionnement en contre réaction positive, Application : Multivibrateur astable, Le Timer 555

Utilisation en monostable, Fonctionnement en ASTABLE, II ANNEXE : Transistor à effet de champs à jonction

I-5.3 Paramètres dynamiques d'un JFET, I-5.1 MOS à enrichissement, I-5.2 MOS à déplétion

III famille de circuits logiques, Les familles logiques principales, Model fonctionnel d'une porte logique


Electronique numérique

LE CIRCUIT RC EN REGIME TRANSITOIRE, Circuit RC Passe bas, réponse à un échelon, Circuit RC Passe bas, Réponse à un rectangle, Circuit RC Passe haut, réponse à un échelon

Circuit RC Passe haut, Réponse à un rectangle, Ampli-Op en mode de saturation, Comparateur à seuil unique

Comparateur à deux seuils : Trigger de Schmitt, Multivibrateur astable, Montage monostable

Le Timer 555, Utilisation en ASTABLE, Utilisation en monostable

COMPOSANTS EN COMMUTATION, Caractéristiques statiques d'un commutateur, Caractéristiques dynamiques d'un commutateur

La diode en commutation, Comportement dynamique d’une diode, Transistor bipolaire en commutation

Caractéristiques dynamiques, Commande dynamique d'un transistor de commutation, Application : Multivibrateur Astable

Transistor MOS à enrichissement, Convention d’orientation des courants, Blocage (canal n): VGS < VTH

Conduction (canal n) : VGS > VTH, FAMILLES DES CIRCUITS LOGIQUES, Notations (abréviations de termes anglo-américains)

Model fonctionnel simplifié d'une porte logique, Nomenclature commerciale des circuits, Famille TTL (Transistor Transistor Logique)

Variantes de la famille TTL, Alimentation et température de fonctionnement :, Série TTL standard

Niveaux logiques de la famille TTL Standard, Immunité au bruit :, Courant d'entrée Ii de la porte standard

Courant de sortie Io de la porte standard, Sortance (Fan out), Courant de court circuit

0 Courant d'alimentation et puissance consommée, Temps de propagation, Portes à sortie collecteur ouvert (OC : Open Collector)

Porte à sortie 3 états (tri-state), Porte à entrée Trigger de Schmitt, Variante TTL Schottky ou TTL-S

Variante TTL Low Pwer Schottky ou TTL-LS, Variantes TTL avancée AS et ALS, Variante TTL-F ou TTL Fast

Performances typiques de la technologie bipolaire, 0 Caractéristiques de sortie de quelque famille TTL, Les Familles CMOS (Complementary MOS)

Série 4000, Porte analogique, Série High speed CMOS : HC, HCT, AHC et AHCT

Caractéristiques typiques des technologies CMOS et HCMOS, La Technologie BiCMOS : BCT et ABT, Familles Low voltage

Positions comparées des familles logiques, CIRCUITS COMBINATOIRES USUELS, Les multiplexeurs


Exos décodage d'adresses en interactif avec Flash

Une suite interactive de 19 exercices sur le décodage d'adresses avec Flash. Auto correction au fur et à mesure et bilan final.


Exos DMUX en interactif avec Flash

Une suite interactive de 19 exercices sur les

Décodeurs et les DMUX. Ne nécessite pas le viewver de Flash.Auto correction au fur et à mesure et bilan final.


Familles TTL et CMOS

Familles TTL et CMOS


Fonctions logiques de base

L'algèbre de BOOLE

Les fonctions OUI, NON, ET, OU

Les fonctions NOR, NAND, OU exclusif


Fonctions logiques élémentaires et langages comportementaux

Cette approche, par langages de description comportementale, présente l'avantage, lors de l'apprentissage, de s'intéresser davantage au comportement de la fonction qu'à la manière dont elle est réalisée. De plus, ce comportement peut aisément être simulé avec l'ordinateur, puis expérimenté dans le circuit logique programmable après un simple téléchargement toujours depuis l'ordinateur.

C'est cette approche qui va être exposée ici. Le document va fournir une ou plusieurs descriptions comportementales des différentes fonctions élémentaires de la logique combinatoire et surtout séquentielle.

Chaque fonction sera décrite en langage ABEL. Le résultat fourni par le logiciel sera commenté. Puis on donnera une description de la fonction en langage VHDL.

On a choisi d'utiliser en premier le langage ABEL car il présente les avantages d'être simple d'utilisation, très utilisé en synthèse de circuits logiques et disponible quasiment gratuitement.

En effet, le langage VHDL, bien que très utilisé, est plus difficile à maîtriser et nécessite, en règle générale, des logiciels plus complexes et onéreux.


Générateur pseudo-aléatoire

Qu'est ce qu'un générateur pseudo-aléatoire ? A quoi peut-il servir ?

De quoi est constitué un générateur pseudo-aléatoire ?

Schéma de principe et fonctionnement d'un générateur pseudo-aléatoire

Le générateur pseudo-aléatoire utilisé


Introduction à l'électronique numérique

Représentation des nombres

Numération dans le système décimal

Numération en base B

Base décimale

Base binaire

Changement de base


L'afficheur 7 segments

On appelle décodeur 7 segments le systéme permettant de passer du mot d'entrée codé binaire 4 bits au mot de sortie codé 7 segments (dans notre cas l'affichage se fera de 0 à 9 ) .


La logique floue

La logique floue est bien connue des automaticiens pour ses applications dans le contrôle-commande de procédés, appelé alors couramment « contrôle flou ». Tout comme un contrôleur (ou correcteur) classique, le contrôleur flou s’insère dans la boucle de régulation et calcule la commande à appliquer au procédé suivant une ou plusieurs consignes et une ou plusieurs mesures effectuées sur celui-ci.


Le 555

Utilisation en monostable

Fonctionnement en ASTABLE


Le Binaire

Représentation des nombres entiers, la base 2, la base 16 (hexadécimal), le Décimal Codé en Binaire (DCB ou BCD en anglais), le binaire réfléchi (code GRAY)


Le codage numérique

Le codage décimal binaire, le code BCD (binary-coded decimal) et le code de Gray


Le codage numérique (codage MLT-3, le codage HDB3, le codage nb/mb)

Le codage MLT-3

Le codage HDB3

Le codage nb/mb


Le codage numérique : NRZ, NRZI, Manchester, Manchester différentiel

Le codage NRZ

Le codage NRZI

Le codage Manchester

Le codage Manchester différentiel


LE CODE Q

Lors de la conférence internationale de Londres en 1912 a été adoptée une liste des indicatifs à trois lettres pour les différentes pays du monde .Dans cette liste les groupes de trois lettres commençant par la lettre Q sont :<< réservées pour les d'abréviations international >>.Ce code prit donc le nom de << code Q>>.


Le Timer ne555

Dans ce cours je vous montrerai ce qu' est exactement le 555 et comment l'employer lui-même ou en combinaison avec d' autres dispositifs sans pour autant atteindre l'exigence d'un degré d'ingénierie.


Les bascules

Bascules RS asynchrones, elément de mémoire en portes NON-ET, signal d’horloge et Bascules synchrones, bascule R-S-H, bascule J-K, bascule D, paramètres temporels des bascules, temps de stabilisation et temps de maintien, retard de propagation.


Les circuits intégrés ttl

La TTL dite standard est caractérisée par un temps de propagation typique de 11 ns pour une puissance consommée en statique par porte de 10 mW. Sa tension d'alimentation est de 5 V ±5%. Nous avons choisi pour l'étude la structure interne de la porte 7400. En effet la fonction NON-ET ou NAND est trés utilisée en électronique.


Les codes numériques

A quoi sert le codage ?

Quelques rappels pour comprendre l'interet du codage


Les compteurs

Un compteur est un registre particulier dont le contenu passe de la valeur n à n+1 après application d’une impulsion d’horloge. Il existe deux types de structure : synchrone et asynchrone. Compteurs Asynchrones (à propagation)Diviseur de fréquenceRetard de propagation dans les compteurs asynchronesCompteur binaire synchrone (Parallèle)Compteur programmable (ou préréglables)Le compteur synchrone intégrés 74193 et sa notation IEEE / ANSI. Compteurs circulairesCompteur JOHNS.


Les Portes Logiques

La fonction OUI, La fonction NON, La fonction ET, La fonction OU, La fonction OU EXCLUSIF


Logique Booléenne

Logique Booléenne


Logique combinatoire

Correspondance entre l'électronique et les circuits de logique Booléenne


Logique et numérique

Les bases, les codes, la terminologie, les utilisations.


Logique Floue

Introduction, exemple simple : un thermostat, rappel sur la logique classique, La logique floue, les fonctions et procédures du noyau, application sur un jeu


Logique séquentielle

Logique séquentielle


Méthode de Karnaugh

A partir de la gestion d'un feu de croisement : table de vérité, simplification, logigrammes, chronogrammes.


Monostable & astable

Etat stable : Pour un montage électronique, un état stable est un état dans lequel ce montage demeurer indéfiniment. Par exemple une ampoule allumé, commandé par un interrupteur. Etat quasi stable : C’est un état dans lequel un montage électronique ne peut rester que pendant un temps limité. Par exemple une ampoule allumé, commandé par une minuterie. Etat instable : C’est un état dans lequel un montage électronique ne peut demeurer indéfiniment. Monostable non-redéclenchable. Monostable redéclenchable. MINUTERIE CI 555.


Monostables

Un monostable est un circuit électronique dont la sortie se trouve dans un état électrique stable (par exemple à l'état bas, sortie à zéro volt) quand il est au repos, et qui lorsqu'il reçoit une impulsion appelée impulsion de déclanchement, fait basculer sa sortie dans l'état électrique opposé (par exemple sortie à l'état haut, +5V), pendant un "certain temps".

Caractéristiques principales

Fonctionnement de base

Impulsions négatives

Impulsion de sortie retardée

Détection de présence ou d'absence de signal périodique


Multiplexage - démultiplexage

Evaluation par des applications concrètes : réalisation d'opération logique, conversion parallèle-série, etc...


Multiplexeur

Multiplexeur 2 entréesMultiplexeur 4 entréesDémultiplexeur "1 parmi 4"Appellation " Décodeur - Démultiplexeur.


Multiplexeur et demultiplexeur

Le multiplexage consiste à envoyer sur une même ligne de transmission des informations provenant de sources différentes.

Le démultiplexage consiste à répartir sur plusieurs lignes à des fins d'exploitations différentes, des informations qui arrivent en série sur une même ligne.


Multivibrateur à transistors - simulation


NE 555 en astable - simulation


NE555 en monostable - simulation

Ce circuit créé en 1970 est toujours utilisé. Il comporte un réseau de trois résistances de précision R = 5,0 kΩ montées en diviseur de tension, deux comparateurs, une bascule RS, un amplificateur de sortie et un transistor à collecteur ouvert.


Operateurs binaires de la logique combinatoire

Dans la logique combinatoire à une seule combinaison d’états des variables d’entrée correspond un seul état de la sortie.


Portes logiques

Récapitulatif des portes logiques de base (glue logic)


Portes logiques - simulation


Récupération de porteuse et codage différentiel

Récupération de porteuse et codage différentiel


Système de numération

Principes des systèmes de numération

Principes d'une base

Système décimal

Système octal

Système binaire

Système hexadécimal

Changement de base

Conversion base quelconque vers décimal

Conversion décimale vers binaire

Relation entre nombre binaire et octal

Relation entre nombre binaire et hexadécimal

Nombres à virgule flottante

Nombres à virgule fixe

Représentation des nombres signés


Systèmes logiques combinatoires

On y présente rapidement les codes binaires, Gray et BCD, à titre d'introduction générale. On rappelle les opérations et notations logiques de base, ainsi que les instruments que sont les théorèmes, la table de vérité et la table de Karnaugh. Nous conseillons au lecteur un ouvrage sur les systèmes logiques : "Analyse et synthèse des systèmes logiques"


Systèmes logiques séquentiels

La logique booléenne n'est en effet pas toujours combinatoire (presque jamais en fait dans les dispositifs techniques). La logique combinatoire est illustrée sur des exemples simples mais pertinents pour aborder les systèmes complexes que sont les ordinateurs électroniques.

Exemple de système séquentiel synchrone

Systèmes synchrones et asynchrones

Quelques fonctions logiques séquentielles


Table karnaugh

Table de karnaugh, cela permet de simplifier enormement les equation a l'aide d'un tableau


Tableau de KARNAUGH

Tableau de karnaugh à 3 et 4 variables

Adjacences des cases


Tableau des principales fonctions logiques


Tableaux de Karnaugh

Cours de présentation des tableaux de Karnaugh. La troisième page n'est donnée qu'à titre d'information ;


Technologie des circuits logiques

Apport de connaissances et travail pratique sur les caractéristiques électriques des circuits TTL et CMOS.


Temporisateurs

Un temporisateur est un circuit électronique qui permet de mettre en route un système pendant un certain temps, ou qui permet de le mettre en route au bout d'un certain temps. Les applications d'un temporisateur sont multiples et variées, et on peut aussi bien avoir besoin d'activer un circuit pendant quelques secondes que pendant quelques heures voir plusieurs jours.

Utilisations (exemples)

Impulsion de déclanchement (ou impulsion d'entrée)

Temporisateur simple, de quelques secondes à quelques dizaines de secondes

Temporisateur de plusieurs heures avec composants classiques

Temporisateur de plusieurs heures avec composant programmable

Temporisation de démarrage (durée de commande minimale)


Théorèmes de De Morgan - simulation


Transmission numérique

Transmission numérique


TTL/CMOS

TTL/CMOS


VCO avec un NE555 - simulation