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1 Cours Systèmes logiques Ferchichi Maroua Mars 2010 Institut Supérieur de Gestion Tunis.

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1 1 Cours Systèmes logiques Ferchichi Maroua Mars 2010 Institut Supérieur de Gestion Tunis

2 2 Références Cours « Systèmes logiques » de Walter Hammer ( Octobre 2001) : Ecole polythechnique fédérale de Lausanne Cours « Systèmes logiques I » de Jean-François Harvey & Mohamad Sawan (Septembre 1999) École polytechnique de Montréal

3 3 Objectifs du cours Percevoir le sens des définitions et concepts de base de la logique Expliquer le fonctionnement des différents types de systèmes logiques Comprendre le rôle des systèmes logiques

4 4 Plan du cours 1.Généralités et concepts fondamentaux 2.Portes logiques 3.Systèmes combinatoires simples 4.Implémentation 5.Systèmes combinatoires complexes 6.Systèmes séquentiels simples 7.Systèmes séquentiels complexes

5 5 1)Généralités et concepts fondamentaux Logique Une technique élaborée par lhumanité pour se doter doutils dédiés à diverses fonctions dans un but de synthétiser systématiquement des systèmes Variable binaire Variable discrète qui ne peut prendre que deux et seulement deux valeurs. Variable logique Variable binaire qui peut prendre deux états associés au caractère vrai ou faux dun événement.

6 6 État logique Valeur attribuée à une variable logique. Létat dune variable peut être vrai ou faux. On représente létat vrai par "1" et létat faux par "0". Une variable dans son état vrai est dite "active". Opérateurs logiques Les opérateurs logiques de base sont ET, OU et NON. Fonction logique Ensemble de variables logiques reliées par des opérateurs logiques. Une fonction logique ne peut prendre que deux valeurs: 0 ou 1. 1)Généralités et concepts fondamentaux

7 7 Signal logique Quantité physique qui représente une variable logique dans l'un ou l'autre de ses deux états possibles. Système logique Ensemble de composants qui effectuent des fonctions sur des signaux logiques dans le but de stocker, communiquer ou de transformer de l'information.

8 8 Linformatique Science de traitement automatique de linformation par des machines. Les systèmes logiques font partie de linformatique, ils interviennent aux systèmes électroniques de traitement de linformation 1) Généralités et concepts fondamentaux

9 9 Formes de linformation

10 10 Représentation numérique Mot binaire= suite de bits représentant un nombre, un caractère, une adresse,… 1) Généralités et concepts fondamentaux

11 11 2) Portes logiques Opérations logiques Lopération NON(NOT) : inversion ou complément logique Lopération ET(AND) : produit ou intersection logique

12 12 Opérations logiques Opération OU (OR) : somme ou union logique Opération NAND : AND suivie dune inversion 2) Portes logiques

13 13 Opérations logiques Opération NOR : OR suivie dune inversion Opération XOR : OU exclusif 2) Portes logiques

14 14 Opérations logiques Opération XNOR : XOR suivie dune inversion 2) Portes logiques

15 15 2) Portes logiques Propriétés des opérations logiques

16 16 2) Portes logiques Ecriture et lecture de schémas Equation logique : Schéma logique :

17 17 2) Portes logiques Ecriture et lecture de schémas: Exemple

18 18 2) Portes logiques Algèbre de Boole

19 19 3) Systèmes combinatoires simples Modes de représentation Table de vérité Table de Karnaugh

20 20 Modes de représentation Equation canonique Diagramme des temps 3) Systèmes combinatoires simples

21 21 3) Systèmes combinatoires simples Synthèse des circuits logiques But: La réalisation dune fonction logique qui satisfait certaines critères: -Le coût -Minimum dencombrement -Nombre de circuits à produire -Le matériel à disposition -Délai de réalisation…

22 22 La synthèse des circuits logiques passe par les étapes suivantes: -Table de vérité -Equation logique ou table de Karnaugh -Simplification -Logigramme -Implantation 3) Systèmes combinatoires simples Synthèse des circuits logiques

23 23 4) Implémentation Technologie CMOS (Comlementary Metal Oxide Semiconductor) -La réalisation matérielle des portes logiques est accomplie à laide dune technologie. - Cette technologie comporte des éléments actifs: les transistors: bipolaires et MOS - La technologie CMOS pour la réalisation des circuits logiques complexes

24 24 5) Systèmes combinatoires complexes Circuits programmables

25 25 6) Systèmes séquentiels simples Système logique séquentiel Dans un système séquentiel, létat des variables de sortie ne dépend pas seulement des états des variables dentrée mais aussi de létat précédent du système: la notion de mémoire doit être introduite

26 26 Exemples Registre à décalage Registre ou pile FIFO Registre ou pile LIFO Compteur (counter) Discriminateur de sens de rotation 6) Systèmes séquentiels simples

27 27 Circuits programmables 7) Systèmes séquentiels complexes

28 28 Exemples FPGA: Field Programmable Gate Arrays: organisé sous forme matricielle Microcontrôleur: contient des parties combinatoires (UAL) et une mémoire ROM de programme 7) Systèmes séquentiels complexes

29 29 Questions?


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