Didacticiel sur la porte logique numérique | Types de base | Comment ça marche ?

Porte logique numérique

Tout d'abord, nous devons connaître les portes logiques "Une porte logique est un circuit ou un dispositif électronique qui prend des décisions logiques. En d'autres termes, une porte logique est un circuit électronique ayant une ou plusieurs entrées et une seule sortie qui sera soit haute soit basse (selon l'état de l'entrée). Les portes logiques sont largement utilisées dans les ordinateurs numériques et différents types de systèmes et circuits numériques.

Comme les portes logiques sont les éléments constitutifs de différents systèmes numériques, elles peuvent être utilisées pour créer de nombreux systèmes numériques. En 1854, George Boole a introduit l'algèbre booléenne pour les calculs. Les fonctions de base des portes logiques numériques sont l'algèbre booléenne/l'algèbre logique. Ces portes logiques exécutent des fonctions de calcul en un rien de temps, ce qui rend le calcul très facile de nos jours.

Logique positive et négative

    Les zéros et les uns sont très importants dans les systèmes informatiques, qui illustrent deux états différents possibles d'un circuit ou d'un appareil. Ces deux états peuvent être identifiés par des noms différents. En logique positive, le symbole 1 peut être appelé ON, Closed, High, Plus, True, Up tandis que le symbole 0 peut être appelé Off, Open, low, Minus, False, Down. En logique négative, la situation sera inverse. Par exemple, si un système numérique fonctionne, il sera identifié comme 1 en logique positive mais il sera appelé 0 en logique négative.

Types de portes logiques

          1) OU gat 2) Porte ET     3) Porte NON       4) Porte NOR 5) Porte NAND

          6) Porte XOR 7) Porte XNOR

Ici, nous allons discuter uniquement des portes logiques de base.

Comment fonctionne la porte OU ?

Ce type de porte logique qui se compose de deux ou plus de deux entrées et d'une seule sortie. Il donne une sortie haute lorsque l'une de ses entrées est haute est appelée porte OU. On l'appelle aussi tout ou n'importe quelle porte. En d'autres termes, la porte logique donne une sortie élevée lorsqu'une entrée est haute.
Dans la figure ci-dessus (a) Symbole de porte OU avec expression booléenne affichée. Comme nous pouvons le voir, la porte OU a deux entrées A, B et sortie Y. Dans l'autre figure (b), la table de vérité est donnée pour la porte OU. Dans lequel nous pouvons voir que dans la première option, lorsque les deux entrées sont au niveau 0, une sortie est également 0, mais lorsque l'une des entrées passe au niveau haut, la sortie Y est 1. L'opération logique dit tout que la porte logique OU ajoute tout ses apports entre eux. La figure (c) illustre le circuit équivalent de la porte OU. Dans lequel deux interrupteurs sont connectés en parallèle l'un à l'autre et connectés en série à la lampe. Lorsque les deux commutateurs sont ouverts, cela signifie que les deux entrées sont au niveau 0, puis la lampe sera éteinte. Mais si l'un des interrupteurs est fermé, la batterie sera connectée au circuit et la lampe s'allumera.

Comment fonctionne la porte ET ?

Ce type de porte logique qui se compose de deux ou plus de deux entrées. Il donne une sortie faible lorsque l'une de ses entrées est faible. Il ne peut donner une sortie haute que lorsque toutes ses entrées sont au niveau haut. Il multiplie ses entrées entre elles.

D'après les figures ci-dessus, dans la première figure, c'est le symbole de porte ET et l'expression booléenne affichés. Ce qui démontre clairement que la porte ET a deux entrées X, Y et Z en sortie. En n/b les entrées il n'y a rien signifie que les deux entrées se multiplient l'une avec l'autre. La table de vérité donne les options d'opération logique possibles. Par contre sur la figure ©, un circuit équivalent est représenté. Quels sont constitués de deux interrupteurs connectés en série entre eux et également avec la lampe ? Lorsque l'un des interrupteurs A ou b est ouvert, le circuit sera incomplet, donc la lampe ne fournira pas de lumière, mais lorsque les deux interrupteurs seront fermés, le circuit sera complet et la lumière commencera à briller.

Comment PAS la porte fonctionne ?

Un autre type de porte logique qui est aussi appelé inverseur. On peut définir la porte logique qui donne toujours la sortie complémentaire de son entrée est appelée porte NON. Cette porte logique est constituée d'une entrée et d'une sortie. Le symbole de la porte NOT est donné ci-dessous dans la figure.

Dans la figure ci-dessus (a), le symbole PAS de porte est affiché. Le symbole de la porte NOT est de forme triangulaire avec une bulle à l'extrémité. La porte NOT n'a qu'une seule entrée A et une seule sortie Z qui est toujours complémentaire de l'entrée. Une table de vérité de la porte NOT est donnée dans la figure suivante qui donne toutes les options possibles. Transistor not gate est le circuit équivalent pour cette porte logique particulière. Lorsqu'aucune tension n'est fournie sur l'entrée de base du transistor, le transistor reste bloqué et les tensions +Vcc circulent vers la sortie Â. Mais lorsqu'une certaine tension est fournie sur la base du transistor, il s'allume et le courant circule vers la terre. Le point commun à partir duquel la sortie est prise reste au potentiel zéro. Cette sortie de résultat est zéro.