Les portes logiques

Objectifs généraux :


 

Introduction

Fonctions logiques

Fonctions possibles dans un tableur

 


INTRODUCTION

De nombreux domaines font appel aux circuits logiques de commutation : non seulement l'informatique, mais aussi les technologies de l'asservissement et de la régulation, l'électronique industrielle, domestique et musicale. Il s'agit de circuits qui se distinguent par deux types de propriétés :

Des circuits logiques simples peuvent être combinés pour donner des unités fonctionnelles de plus en plus complexes.

Pour nous, l'étude se bornera au principe de base des unités élémentaires : Les éléments de base des circuits logiques de commutation sont les fameuses portes. Il s'agit de commutateurs admettant souvent deux entrées, dont les états influent, de manière logique, directement sur la sortie. Quatre de ces portes ont reçu une signification privilégiée.

AND ou ET

La sortie vaut 1 lorsque toutes les entrées sont à 1 ; autrement elle vaut 0

OR ou OU

La sortie vaut 1, dès qu'une entrée au moins est à 1

NAND ou NON-ET

La sortie est à 0 lorsque toutes les entrées sont à 1

NOR ou OU NON

La sortie est à 0 dès qu'une entrée au moins est à 1


SIMULATION DES PORTES LOGIQUES

Voici un petit programme qui simule les portes logiques de base avec leurs tables de vérité, ce programme peut être transposé dans Excel comme exercice logique.xls pour utiliser les structures conditionnelles et les fonctions logiques intégrées.

copie d'écran d'une feuille d'excel (portes logiques)


FONCTIONS LOGIQUES

On définit une fonction logique S de deux variables E1 et E2 par une table de vérité comme ci-dessous :

Les portes sont symbolisées et une table de vérité correspondante est associée dans le tableau ci-dessous

AND ou ET

schéma porte logique ET

E1

E2

S

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

NAND ou NON-ET

schéma porte logique NON-ET

E1

E2

S

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

OR ou OU

schéma porte logique OU

E1

E2

S

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

NOR ou NON-OU

schéma porte logique NON-OU

E1

E2

S

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

 

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