Les portes logiques : pourquoi faire ?

Étude demi-additionneur et additionneur

I Addition binaire

Numérotation binaire (rappel) :

Compléter le tableau ci-dessous :

Base 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Base 2 0 1 10                  

Exemples d’additions binaires :

          Retenue
0 0 1 11 101 A
+ 0 + 1 + 1 + 10 + 011 B
          Somme

L’addition de 2 chiffres binaires peut-elle être réalisée par l’opération somme logique ?

Justifier à travers un exemple .

Écrire une table de vérité qui tienne compte des problèmes liés à l’addition binaire :

II Demi additionneur

Principe :

Un demi-additionneur permet de réaliser l’addition de deux chiffres binaires E1 et E2 et affiche le résultat de l’addition sous forme d ‘une variable S et éventuellement une retenue R .

schéma d'un demi additionneur

Table de vérité du demi-additionneur :

E1

E2

S

R

       
       
       
       

Combien d’entrées et de sorties compte le montage demi-additionneur ?

Schéma fonctionnel du demi-additionneur:

Quelles sont les fonctions logiques réalisées par le montage demi-additionneur ?

S =

R =

En déduire son schéma fonctionnel , le réaliser avec le logiciel Crocodile Clip (Logiciel de simulation de circuit électronique de la Société Pierron).

III Additionneur complet

Pour additionner deux nombres binaires à plusieurs bits, il faut tenir compte de l’éventuelle retenue de l’étage précédent . Un demi-additionneur ne peut donc réaliser une telle opération. Pour éliminer cette difficulté, il faut un circuit à trois entrées : C’est l’additionneur complet:

Principe:

Un additionneur permet de réaliser l’addition de deux chiffres binaires E1 et E2 tout en tenant compte de la retenue Rn-1 et affiche le résultat de l’addition sous forme d ‘une variable S et éventuellement une retenue Rn.

schéma d'un additionneurschéma d'un additionneur

Simuler le montage ci-dessous:

Écrire la Table de vérité :

E1

E2

Rn-1

S

Rn

         
         
         
         
         
         
         
         

IV Additionneurs en cascade

On veut réaliser un montage pour effectuer l’addition 101 + 011. Combien d’additionneurs contiendra ce montage ?

Simuler le montage, en réalisant d'abord le schéma fonctionnel on simplifiant un additionneur par, puis à l'aide du logiciel Crocodile Clip:

schéma d'un additionneur en cascade

schéma d'un additionneur en cascade

 
© Ministère de l'Éducation nationale/Direction de l'enseignement scolaire - juillet 2001
Document proposé par le groupe d'experts de Physique Chimie