Introduction aux circuits logiques cours sur les portes logiques

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Description

Introduction aux circuits logiques page couverture

Introduction aux circuits logiques page couverture

Introduction aux circuits logiques ou Comment réussir sa formation ? Est-ce vraiment difficile ?

Ce manuel de Xavier Maldague, est un des rares livres en français dans le domaine. Il emmène résolument l’étudiante ou l’étudiant vers la réussite de son cours.

Il permet l’accès aux connaissances nécessaires pour remplir tes objectifs d’études.

D’abord, il est construit selon une approche équilibrée en partant des concepts basiques pour aboutir à une conception générale.

Puis, il aborde tous les aspects de l’arithmétique binaire de base jusqu’aux circuits séquentiels complexes (avec un soupçon de microprogrammation).

Ainsi, la combinaison d’exposés théoriques et d’expériences pratiques facilite un apprentissage pas à pas.

Alors, que tu sois au premier cycle de génie électrique, génie informatique, génie logiciel ou génie physique, ce manuel en ligne t’assurera une formation solide.

Avant le logiciel, bien sûr, il y a des ordinateurs, la partie physique, le hardware, la quincaillerie. Elle est composée de circuits intégrés tels que des microprocesseurs.

Ces processeurs peuvent contenir plus d’un milliard de transistors. Tous connectés les uns aux autres, tous intriqués les uns avec les autres..

Enfin, c’est là qu’apparaissent au-delà du matériel les différentes couches de logiciels qui transforment les systèmes en objets complexes.

À qui s’adresse un cours de circuits logiques et un cours sur les portes logiques ?

Circuits logiques s’adresse à toute personne intéressée par l’apprentissage de l’électronique et/ou de la conception de circuits.

  • Programmeurs intéressés à en savoir plus sur le fonctionnement réel des machines avec lesquelles ils codent et sur l’électronique qui les constitue.
  • Étudiant.e.s en génie électrique, génie logiciel, génie informatique ou génie physique.
  • Quelqu’un qui est un amateur, qui a une certaine expérience avec l’électronique, mais qui veut passer au niveau supérieur et acquérir une compréhension beaucoup plus approfondie de l’électronique et de la conception de circuits.

Presque toutes les universités assurent une formation dans ce domaine. Ainsi, dans les cours de circuits logiques ou dans les cours sur les portes logiques :

l’Université Laval dans son cours GIF-1002, l’UQAM dispense le cours MIC1065, Polytechnique de Montréal enseigne ELE1300, IRO Université de Montréal IFT1215, ETS TCH035, Moncton GELE2442, UQTR GEI 1021, UQAR GEN25295, UQAT GEN3203, UQAC 6GEI228, UQO INF4023.

Nous reviendrons un peu plus loin sur les descriptions de contenu de ces cours pour en découvrir les similarités.

Les sujets et les concepts mathématiques les plus complexes sont condensés dans des définitions compréhensibles. Tu apprendras toutes ces choses au fil de ton cours et tu te rappelleras à quel point ce n’était pas si difficile. L’auteur aborde chaque définition sans préjuger de ce que tu sais ou ne sais pas.

Qu’est-ce que tu y trouveras ?

Au fur et à mesure que tu avanceras dans le texte, la théorie et les exercices, attends-toi à voir se former devant toi les circuits et les voir en action.

Non seulement tu apprendras la théorie et les aspects pratiques du génie électrique, informatique ou autre, mais tu assimileras les connaissances de l’auteur, ses innombrables trucs et astuces du monde réel qui t’emmèneront à une compréhension approfondie du sujet.

Circuit logique définition et porte logique définition : à quoi ça sert ?

Quand les premières radios à transistors sont sorties dans les années 1960, les postes de radio étaient des « meubles ». Et tout à coup la planète à été envahie de petits postes presque pas plus gros qu’un portefeuille.

Ce sont les transistors qui ont rendu cela possible avec l’aide des circuits:

  • matériel plus petit (miniaturisation);
  • donc prend moins de place;
  • moins cher à produire (pour le consommateur aussi);
  • consomme moins d’énergie;
  • une latence plus courte;
  • minimise les retards de signal.

En avançant dans le manuel, tu seras en mesure de dire quel est le circuit logique le plus rapide; quelle porte logique est la plus rapide ou encore quelle famille logique consomme moins d’énergie.

Comment s’assurer d’une bonne introduction aux circuits logiques

Le cours de circuits logiques est plus facile que celui de circuits électriques. Il permet un bon apprentissage avant de passer aux circuits électriques qui demandent plus de mathématiques : équations différentielles, transformations de Fourier, etc. On a déjà une idée de la conception des circuits.

En outre, avant les logiciels, il y a des ordinateurs, la partie physique, le hardware, la quincaillerie. Elle est composée de circuits intégrés tels que des microprocesseurs.

Ces processeurs peuvent peuvent contenir plus d’un milliard de transistors. Tous connectés les uns aux autres, tous intriqués les uns avec les autres..

C’est là qu’apparaissent au-delà du matériel les différentes couches de logiciels qui transforment les systèmes en objets complexes.

Qu’est-ce qu’un Circuit logique définition

Cours de circuits logiques

Cours de circuits logiques (photo par Michael-Dziedzic)

On appelle circuit logique (ou circuit combinatoire) un ensemble de portes logiques reliées entre elles pour répondre à une expression algébrique… » (commentcamarche.net).

C’est la réponse à « C’est quoi un circuit logique définition », que tu retrouves répliquée des centaines de fois avec exactement la même phrase sur les moteurs de recherche.

Donc, si tu poses la question « A quoi ça sert un circuit logique »”, ne cherche pas la réponse, la seule phrase que l’on te propose c’est

« On appelle circuit logique (ou circuit combinatoire) un ensemble de portes logiques…»

Qu’est-ce qu’une Porte logique définition

Porte logique définition

Porte logique définition

C’est un composant électronique. Il reçoit du courant électrique à son entrée et il en sort un, avec une valeur parmi deux, Ouvert ou Fermé, le 0 ou le 1 binaire.

Une porte logique est un modèle de calcul (un modèle qui décrit comment une sortie d’une fonction mathématique est calculée à partir d’une entrée. c’est-à-dire qu’un modèle décrit comment les unités de calcul, les mémoires et les communications sont organisées) idéalisé ou un dispositif électronique physique mettant en œuvre une fonction booléenne (en mathématiques, une fonction booléenne est une fonction qui s’exprime selon un ensemble à deux éléments (généralement {vrai, faux}, {0,1} ou {-1,1}) qui produit une seule sortie binaire (composée de deux unités), système binaire.

C’est le plus clair que j’ai pu trouver, merci à Wikipédia.

Donc, pour la porte logique définition :

« Une porte logique est un composant élémentaire d’un circuit numérique. » Whatis.com

Ainsi, on comprends mieux maintenant vers quoi on va.

Avec les quatre portes de base (YES, NO, AND, OR) tu peux créer n’importe quelle fonction logique, selon l’algèbre de Boole.

Au sujet de l’auteur

Auteur Xavier Maldague Introduction aux circuits logiques

Auteur Xavier Maldague Introduction aux circuits logiques

Xavier Maldague est ingénieur et professeur titulaire en génie électrique et génie informatique à l’université Laval. Ses domaines d’intérêt sont la vision machine et la vision infrarouge (thermographie) appliquée à l’inspection visuelle et au contrôle non-destructif.

D’ailleurs, il détient un doctorat honoris causa de l’Université d’Anvers dans ce domaine, ainsi qu’un Ph. D. en génie électrique de l’Université Laval.

Il occupe aussi une chaire de recherche du Canada (niveau 1).

Et puis il a publié plus de 400 articles scientifiques et participé à la diplomation de plus de 50 étudiantes et étudiants à la maîtrise et au doctorat. Il a rédigé quelques ouvrages en thermographie infrarouge et en circuits logiques.

Enfin, l’électronique numérique le passionne depuis toujours. Il espère que le présent manuel d’Introduction aux circuits logiques en ligne contribue à rendre ce domaine plus passionnant auprès des étudiantes et étudiants.

Pourquoi un tel livre?

Les statistiques indiquent que la compréhension des portes logiques et de l’algèbre booléenne par certain.e.s étudiant.e.s est plus faible qu’attendue, et que les étudiant.e.s ont également des difficultés à saisir la conception d’architecture de bas niveau. Cela provient parfois d’un manque de bases en architecture. Analysing Students’ Achievement in the Learning of Electronics Supported by ICT Resources.

Alors le manuel répond à ces difficultés. Parce que connaître le fonctionnement interne d’un ordinateur ou d’un composant électronique est incontournable en génie informatique, génie électrique, ou même génie physique..

D’abord, ce manuel offre une vision cohérente des éléments primordiaux qui composent les différents systèmes.

Ainsi, son but, se familiariser avec les notions de base qui seront essentielles pour une formation plus poussée dans un cours de circuits logiques et accessoirement dans un cours sur les portes logiques.

Cette édition en ligne fourni la juste part des connaissances techniques nécessaires pour réussir. Car c’est une introduction simple et facile aux principes de base. L’auteur s’est appliqué à rendre la matière accessible.

Cela aide l’étudiante ou l’étudiant à se construire une compréhension fondamentale des principes théoriques et d’ingénierie

Que trouve-t-on dans ce manuel en ligne?

Nous comprendrons maintenant un peu mieux les concepts « circuit logique définition » que nous allons énumérer ci-dessous. On présente, au fil du document:

  1. En premier lieu, le système binaire et les portes de logiques simples;
  2. Circuits logiques définition;
  3. Puis, les premiers circuits combinatoires;
  4. La notions de table de vérité;
  5. La simplification par l’algèbre de Boole;
  6. La notion de simplification graphique grâce aux tables de Karnaugh;
  7. L’étude de quelques familles de circuits combinatoires particulières (multiplexeurs, démultiplexeurs, les mémoires);
  8. Les FPGA;
  9. Les circuits séquentiels;
  10. Les bascules de type R-S, D, J-K et T;
  11. Les machines de Moore (donc les circuits séquentiels sans entrée);
  12. Méthodes d’analyse et de design des circuits;
  13. Machines de Mealy (dont les machines à nombre finis d’états)
  14. Enfin, la microprogrammation qui mène à la réalisation de circuits.

Description

Ce manuel en ligne tente de simplifier et de faciliter la compréhension du design de circuit logique. Il couvre plusieurs sujets grâce à de nombreux exemples et diagrammes.

Le contenu du document est reconnu pour son exactitude et la qualité de sa rédaction. Un gros effort est mis pour amener les concepts à son audience naturelle.

  • Nombreux exemples résolus;
  • Couverture détaillée de l’algèbre booléenne et minimisation au niveau de la porte;
  • Analyses détaillées de différents circuits logiques combinatoires;
  • Compréhension complète de la logique séquentielle synchrone;
  • Compréhension approfondie de la mémoire et de la logique programmable;
  • Analyses détaillées de différentes logiques séquentielles asynchrones;
  • Circuit logique définition.

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