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18 I. Ecole Supérieure de Technologie G énie I ndustriel et M aintenance Réalis

18 I. Ecole Supérieure de Technologie G énie I ndustriel et M aintenance Réalisé par : ELGOURDE Fatima zahrae. DAKHCHOUNI oussama. Encadré par : Mr.KHATORY Mr.BENTAMA Année universitaire 2016/2017. 18 Table des matières I. Première partie : Circuit combinatoire & séquentiel.............................................................................3 1) Circuit combinatoire:.........................................................................................................................3 a) INTRODUCTION :...........................................................................................................................3 b) REPRESENTATION DES PORTES LOGIQUES:...................................................................................3 2) Manipulation :...................................................................................................................................6  BUT................................................................................................................................................6 3) Partie pratique :..............................................................................................................................14 4) Conclusion.......................................................................................................................................16 5) Circuit séquentiel :..........................................................................................................................17 a) Les bascules:................................................................................................................................17 b) Manipulation :.............................................................................................................................17 c) Les Compteurs :...........................................................................................................................19 d) Partie pratique :..........................................................................................................................20 II. Deuxième partie: Automate................................................................................................................23 1) Définition :.......................................................................................................................................23 2) DIFFÉRENTS LANGAGES DE PROGRAMMATION :..............................................................23 3) Automate programmable :..............................................................................................................24 4) Partie théorique..............................................................................................................................31 III. Conclusion :.....................................................................................................................................35 18 I. Première partie : Circuit combinatoire & séquentiel 1)Circuit combinatoire: a) INTRODUCTION : Un circuit combinatoire est un circuit à n entrées et m sorties, où l'état de chaque sortie (0ou 1) dépend uniquement de l'état des entrées. Les circuits combinatoires les plus simples sont appelés portes logiques. Ils sont la base de la logique mathématique qui effectue les opérations à l'intérieur du processeur, et plus particulièrement à l'intérieur de l'U.A.L. C'est donc la base de tous les calculs internes du processeur. Ces circuits sont composés d'un à plusieurs transistors, mais nous ne détaillerons pas ces structures trop compliquées qui mettent en jeu de nombreux montages différents pour les transistors. Les portes logiques sont à l'origine de tous les calculs effectués dans les transistors. Leur fonctionnement étant basé sur le passage éventuel du courant, elles ne peuvent que traiter des informations en langage binaire. Enfin l'association de portes logiques permet de traiter une instruction du microprocesseur (opérations simples par exemple). De nouvelles combinaisons sont à l'origine du traitement de nouvelles instructions, comme celles du Pentium 4. Cela contribue donc à l'amélioration des performances d'un microprocesseur. Dans notre travail, nous allons décrire le fonctionnement des portes logiques les plus simples b)REPRESENTATION DES PORTES LOGIQUES: Dans chaque type de circuits logique, vous trouverez: - Le nom de la porte logique, en français et en anglais - La représentation schématique, en version européenne ou américaine (la version Américaine est de loin la plus utilisée...). - La fonction du circuit logique. - La table de vérité, qui est un tableau donnant l'état (haut -1- ou bas -0-) en fonction de l'état des entrées. - L'équation logique, qui résume à elle seule la fonction et la table de vérité. A propos de la représentation schématique, remarquons que la représentation européenne est un carré avec le signe de la fonction à l'intérieure, alors que la version américaine est un demi-ovale comportant de variantes (coté arrondie etc...) Remarquons également que lorsque la fonction comprend une fonction inverseuse (NON, dans la fonction NON, OU-NON et ET-NON), on ajoute un petit cercle à la schématisation américaine et un petit trait à la schématisation européenne. Les différents types sont: 18 Porte Schéma universel Description Fonctionnement NOT La porte non a une entrée a et une sortie s. L'état de s est opposé à celui de a Etat de a Etat de s 1 0 0 1 AND La porte et a deux entrées a et b et une sortie s. Le courant ne passe que si a et b sont tous deux positifs. Etat de a Etat de b Etat de c 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 OR La porte ou a deux entrées a et b. Le courant ne passe que si a ou b sont passants, ou a et b sont passants Etat de a Etat de b Etat de c 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 NOR (NOT OR) La porte non ou est l'opposé de la porte ou Etat de a Etat de b Etat de c 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 18 XOR ou exclusive La porte ou exclusif a deux entrées a et b et une sortie s. Le courant ne passe que si a ou b est passant mais pas les deux. Etat de a Etat de b Etat de c 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 NAND (NOT AND) La porte NAND. Ainsi, Pour chaque type de circuit logique, on doit retenir: - Son nom (c'est un minimum !) en ANGLAIS (le plus couramment utilisé) mais en FRANÇAIS si nécessaire. - La schématisation américaine (la plus utilisée...) mais FRANÇAISE si nécessaire - L'équation logique (indispensable pour retrouver la table de vérité quels que soit les nombres d'entrées).D’après nos manipulations, on a remarqué qu'acheter des portes NOR ou des NAND suffit. En effet, avec une NOR (par exemple), on peut obtenir: - une porte NOR (évidemment...) - une OR (OR = NOR + NOT et NOT = NOR qui a ses deux entrées reliées…) - et même des NAND (théorème de De Morgan) - et donc des AND (NAND + NOT et NOT = ...) - Et même des XOR (Car A(Xor)B = (/A).B + A.(/B) et avec la NOR, on peut faire le NOT, le AND et le OR.) - Et donc X-NOR (XOR+NOT) Ainsi, faire un X-NOR uniquement avec des NOR demande beaucoup de portes logiques, donc, de trous dans la plaquette, de soudure à faire et de place occupée sur lemontage. En revanche, on vera très souvent des NOR ou des NAND montées en NOT à la place de la porte NOT elle-même… 18 2) Manipulation : BUT Le but de cette manipulation est simuler le fonctionnement des systèmes combinatoires sur des maquettes de simulation DIGIBORAD. La fonction a.b : On transforme cette équation à une équation qui convient pour le tracer de son logigramme sauf par des portes NAND à 2 entrées : On a : Alors la fonction peut être représenté par : a a.b b S=a.b 18 Tableau de Vérité a b S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 La fonction a + b : De même on transforme a + b : Alors la fonction peut être représenté par : a a 1 S=a+b b b 18 Tableau de Vérité a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 La fonction a b : De même on le transforme : Alors la fonction peut être représenter par : a a 1 b S= a b 18 Tableau de Vérité a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 La fonction a b : Alors la fonction peut être représenter par : a a 1 a . b b b 1 S=a b a.b 18 Le décodeur : Un décodeur est un circuit comportant "n" entrées et 2 sorties. A chaque combinaison des variables logiques appliquées aux entrées correspond une sortie. Le décodeur qu’on étudié est un décodeur à 2 entrées (e0, e1) alors il a 4 sorties (s0, s1, s2, s3) Le logigramme de ce décodeur sera de la forme suivante : e0 S0 S1 S2 e1 S3 18 Le tableau de vérité ou le fonctionnement de ce décodeur et qu’on a vérifié par la réalisation du câblage sur le simulateur sera comme suit : e1 e0 s0 s1 s2 s3 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 s0 = e1.e0 ; s1 = e1.e0 ; s2 = e1.e0 ; s3=e1.e0 Le multiplexeur : Un multiplexeur logique est un circuit permettant d’obtenir sur sa sortie (unique) la valeur logique présente sur l’une de ses entrées principales qui sera sélectionnée au moyen d’entrées d’adresses. Le multiplexeur qu’on a étudié dans notre T.P est un multiplexeur à 4 voies : Le logigramme de ce multiplexeur sera de la forme suivante : Remarque : sur le simulateur qu’on a utilisé dans notre TP il y a que trois portes ET à trois entrées pour cette raison on est amené à utiliser les portes ET à 2 entrées car : a.b.c = a.b . c.1 18 Alors on peut la remplacer par 2 portes ET à 2 entrées Le tableau de vérité de ce multiplexeur et qu’on a vérifié par la réalisation du câblage sur le simulateur sera comme suit : Addresses informations Sortie a1 a0 e3 e2 e1 e0 → a1.a0. e0 0 0 - - - X 18 → a1.a0. e1 → a1.a0. e2 → a1.a0. e3 0 1 - X - 1 0 - X - - 1 1 X - - - Alors S= a1.a0.e0 + a1.a0.e1+ a1.a0.e2+ a1.a0.e3 Additionneur :  Table de vérité d’un demi-additionneur : D’après la table de vérité : et Ai Bi Si ri 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 Si=Ai Bi ri-1 ri = Ai.Bi + ri-1(Ai Bi) 18 3)Partie pratique : On a réalisé le câblage des fonctions suivantes Exclusif : Décodeur : 18 Multiplexeur : Demi-additionneur : 18 Additionneur : 4)Conclusion Ce qu’on peut le conclure c’est que la sortie d’un circuit combinatoire peut s’exprimer uploads/Philosophie/ compte-rendu-final-fati.pdf