Logique Ire Sequentielle Sommaire PDF [PDF]

Zitiervorschau

Collection : L e s M a n u e l s d e L ’ é t u d i a n t

L o g iq ue Combinatoire et séquentielle Cours, exercices et Travaux Pratiques Avec Corrigés

M c B E LA I D & Collectif :

S. MERZOUK H. BOUZOURANE A. AMAROUCHE D. HAMOUDI © Copyright E url Pages Bleues Internationales

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© Co p y r i g ht E url Pages Bl eues In terna t i ona le s Maison d’ édition pour l’ enseignem ent et la form ation Siège social : Raffour 10102 Bouira Algérie Tél : (026) 95-59-79 Siège de L’édition : 182 Rue Saidi Ahmed, Bordj El Kifane Alger Algérie Tél/Fax : (021) 20-58-31 / 021 20 18 22 / 021 20 83 30 Librairie : Cité 2068 lgts Smail yefsah bt 73 Bab ezzouar Alger E-mail : [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Site Web : www.pagesbleues-editions.com

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ISBN : 9 7 8 - 9 9 4 7 - 8 5 0 - 3 0 - 5 Dépôt l égal : 5 9 9 - 2 0 0 9

Avant Propos L’ouvrage « Logiqu e combinatoir e et séqu entielle » est un ouvrage destiné à la fois aux étudiants du premier cycle universitaire en informatique et à ceux de l’électronique, adapté au système LMD. Il comprend trois parties : La première partie traite les systèmes de numération et le codage des informations ; La deuxième partie étudie l’algèbre de Boole et les fonctions logiques ; La troisième partie traite les circuits combinatoires et les circuits séquentiels. Chaque partie est scindée en plusieurs leçons conclues par des exercices corrigés. A la fin de l’ouvrage on y trouve des travaux pratiques de laboratoire, des exercices supplémentaires et un mini-projet. Le minimum que l’on puisse dire de cet ouvrage, c’est qu’il présente les notions d’une manière pédagogique et méthodique en se basant sur l’évaluation progressive et sur la pratique. Les Chapitres traités dans cet ouvrage serviront comme notions de base aux cours sur l’architecture des ordinateurs thèmes d’un autre ouvrage du même Auteur. Nous attirons l’attention des enseignants qui utilisent nos supports de cours de nous communiquer toute remarque, erreur, incohérence, …etc, que nous accueillerons avec satisfaction. La commission

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Table des Matières Partie I : Systèmes de numération et codage des informations L eçon 1 : Rep ré sen ta ti on d es d on n ées

09 13

1. Typologie de l’information

14

2. Représentation des données non numériques

15

3. Représentation des données numériques

16

3.1. Représentation des entiers non signés 3.2. Représentation des entiers signés 3.3. Représentation des nombres fractionnaires  Travaux dirigés

L eçon 2 : L e s cod e s d éci m a u x cod és en b i n a i re

45 59 65

1. Le code BCD

66

2. Le code excédent.3

69

3. Le code 2 parmi 5

71

 Travaux dirigés

72

L eçon 3 : L e s cod e s d éte cteu rs e t co rr ect eu rs d ’ erreu rs

73

1. Codes auto-vérificateurs

74

2. Codes auto-correcteurs

75

2.1. Double parité

76

2.2. Code Hamming

77

 Travaux dirigés

82

P arti e I I : Alg èbr e de B o ol e e t Fonctions Logiques L eçon 4 : A lg èb re d e Boo le e t f on cti on s logi q u es

85

87

1. Concepts de l’Algèbre de Boole

88

2. Les opérations logiques

91

3. Les fonctions booléennes

97

4. Les formes canoniques

106

 Travaux Dirigés

114

L eçon 5 : S i m p li f i ca ti on d es f on c ti on s logi q u es

117

1. Méthode algébrique

118

2. Méthode de Karnaugh

119

 Travaux Dirigés

132

Partie III : Les Circuits Logiques L eçon 6 : L es circu its logiqu es com b in a toires

133

135

1. Les portes logiques

137

2. Synthèse d’un circuit combinatoire

138

3. Analyse d’un circuit combinatoire

146

 Trava ux Di rig és

149

5

L eçon 7 : L e s ci rcu i ts com b i n a toi res p a rti cu li e rs

151

1. Multiplexeur et démultiplexeur 2. Décodeurs, codeurs et transcodeurs

155

3. Additionneur, soustracteurs et comparateurs

159

 Trava ux Di rig és

163

L eçon 8 : L e s ci rcu i ts logi q u es séq u en ti el s

167

1. Définition d’un circuit séquentiel

168

2. Définition d’une bascule

169

3. Schéma fonctionnel d’une bascule

170

4. Les bascules de base

171

5. Déclenchement d’une bascule

183

6. Analyse d’un circuit séquentiel

187

7. Synthèse d’un circuit séquentiel

189

 Trava ux Di rig és

192

L eçon 9 : L e s com p t eu rs

193

1. Types de compteurs

194

2. Compteurs asynchrones

197

3. Compteur synchrone

203

 Trava ux Di rig és

208

L eçon 1 0 : L es regi st res

211

1. Registre de mémorisation

213

2. Registres à décalage

216

3. Types de registres à décalage

218

4. Registre universel

223

 Trava ux Di rig és

224

L eçon 1 1 : L es m ém oi res 1. Introduction

227 228

2. Notions de base 3. Mémoires mortes (ROM)

229

4. Mémoires vives (RAM)

236

 Trava ux Di rig és

240

A n n ex e 1 : S olu ti on s d es E x er ci c es T D

241

 Solution des TD : Représentation des données

242

 Solution des TD : Les codes décim aux codés en binaire

262

 Solution des TD : Les codes déte cteurs e t correcteurs d’e rreurs

265

 Solution des TD : Algè bre de Boole et fonctions logiques

269

 Solution des TD : Simplification des fonctions logiques

276

 Solution des TD : Les circuits logiques combi natoires

279

 Solution des TD : Les circuits com binatoi res particuliers

286

 Solution des TD : Les circuits logiques sé que ntiels

292

 Solution des TD : Les com pteurs

295

 Solution des TD : Les registres

303

 Solution des TD : Les mémoires

309

A n n ex e 2 : E x erci ce s su p p lém en ta i r es

311

A n n ex e 3 : S o l u t i o n s d e s e x o s S u p p l é m e n t a i r e s

321

A n n ex e 4 : E tu d e d e ca s/ Réa li sa ti on d ’ u n e h orlo ge

339

7

A n n ex e 5 : T ra v a u x P ra ti q u es d e la b ora toi r es

349

 Rappels technologiques

350

 Travaux pratiques

359

 TP n° 1 : Système combinatoire

360

 TP n° 2 : Décodeur pour affichage à sept segments

362

 TP n° 3 : Multiplexeur et démultiplexeur

365

 TP n° 4 : Réalisation d’une horloge digitale

367

 Solutions des TP

374

 Brochage des circuits intégrés (TTL)

379

Bi b li og ra p h i e

385