ele1300 circuits logiques - groupes.polymtl.ca · ... (travail en équipe et projet) ......
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ELE1300 Circuits logiquesELE1300 Circuits logiques
Introduction
Considérations officiellesConsidérations officielles
ELE1300 – Circuits logiques
→ Cours de première année ♥
Réussir le cours est requis ou corequis à nombre de cours du baccalauréat en génie électrique (dont certains en spécialité):
ELE1001 (travail en équipe et projet)ELE3311 (systèmes logiques programmables)ELE3312 (microcontrôleurs et applications)ELE4306 (électronique des communications)
Circuits logiques : Introduction2
Considérations officielles ( )Considérations officielles (…)Évaluation:
Laboratoires 10% (2% par laboratoire)Laboratoires 10% (2% par laboratoire)TIP + oral 10%Super Boole 10% (1% par matière)Contrôle périodique 30%Examen final 40%
Laboratoires:6 séances (une fois aux deux semaines)La présence aux laboratoires est obligatoireLes laboratoires sont réalisés en équipe de deuxLes laboratoires sont réalisés durant la séance de Les laboratoires sont réalisés durant la séance de 3 heures et l’évaluation est effectuée durant la séance.Le logiciel Quartus est utilisé au laboratoire
Circuits logiques : Introduction3
Considérations officielles ( )Considérations officielles (…)Votre chargé de cours:Tarek Ould Bachir→ Étudiant au doctorat
Coordonnées:Bureau M-5028Extension téléphonique 7128E-mail : tarek.ould-bachir@polymtl.caE-mail personnel: tarkoo@gmail.comE mail personnel: tarkoo@gmail.com
DisponibilitésAprès la séance de coursSur RDV (par e-mail)
Circuits logiques : Introduction4
Considérations officielles ( )Considérations officielles (…)Site web du cours:www cours polymtl ca/ele1300www.cours.polymtl.ca/ele1300
Documentation:Acétates du cours (disponibles sur le site web du cours)Notes de cours (disponibles sur le site web du cours)Le livre de référence (en vente à la Coop)Le livre de référence (en vente à la Coop)
Plan de cours:C i l’i f i é é i i l Contient toute l’information présentée ici et plus. Disponible sur le site web du cours…
Coordinateur du cours:Le professeur Jean-Pierre David
Circuits logiques : Introduction5
Ce que nous allons étudierCe que nous allons étudier
Al èb d B lAlgèbre de Boole
Circuits combinatoires
Optimisation de circuits combinatoire
Représentation des nombres et op.
Circuits séquentiels de base
Circuits séquentiels avancés
Codage et intégrité de l’information
Circuits logiques : Introduction6
Après le cours vous pourrezAprès le cours, vous pourrez
C m rendre les rinci es f ndamenta menant à la c nce ti n des Comprendre les principes fondamentaux menant à la conception des systèmes numériques
Analyser, concevoir et simuler des circuits logiques de complexité moyenne
Réaliser l’importance des notions relatives aux circuits logiques dans le Réaliser l importance des notions relatives aux circuits logiques dans le domaine des technologies de l’information (TI) et de les appliquer dans d’autres domaines
Circuits logiques : Introduction7
Commençons un peuCommençons un peu…
Pourquoi circuits logiques?Pourquoi circuits logiques?
Circuits logiques : Introduction8
La logiqueLa logiqueCe ne serait pas quelque chose qui se rapporte au raisonnement ???
Vous êtes devant deux portes, chacune protégéeVous êtes devant deux portes, chacune protégéepar un gardien. Une porte donne sur la liberté, l’autre sur la guillotine. Un des gardiens dit toujours la vérité, l’autre ment toujours toujours.
Mais vous ne savez pas qui est qui !!!
Vous avez droit à une et une seule question à undes gardiens. Après, il vous faut choisir une porte.
Quelle sera votre question ?
Circuits logiques : Introduction9
Petite modèle personnelPetite modèle personnel…
esprit rigueur
MathématiquesPhilosophie
Raisonner
Ingénierie
calcul10
calculCircuits logiques : Introduction
En philosophieEn philosophieSyllogisme (triste) d’Aristote
Les hommes sont mortels
Je suis un hommeJe suis un homme
J lJe suis mortel
Circuits logiques : Introduction11
En philosophieEn philosophieSyllogisme mal formé d’Aristote
Les ingénieurs sont des hommes riches
Je serai ingénieurJe serai ingénieur
J h hJe serai un homme riche
Circuits logiques : Introduction12
En philosophieEn philosophieSyllogisme (drôle) de Ionesco
L: Voici donc un syllogisme exemplaire Le chatL: Voici donc un syllogisme exemplaire. Le chat a quatre pattes. Isidore et Fricot ont chacun quatre pattes. Donc Isidore et Fricot sont chats.
M: Mon chien aussi a quatre pattes.
L: Alors, c'est un chat.
Circuits logiques : Introduction13
Ensembles (théorie des) ?Ensembles (théorie des) ?
HommesMortels
Je
Circuits logiques : Introduction14
Ensembles (théorie des) ?Ensembles (théorie des) ?Riches
Ingénieurs
Je
Circuits logiques : Introduction15
Ensembles (théorie des) ?Ensembles (théorie des) ?
Avoir quatre pattesChats
Avoir quatre pattes
Chiens
Circuits logiques : Introduction16
Théorie des ensemblesThéorie des ensemblesParadoxe de Russell
L’ensemble des ensembles qui se ne se contiennent pas eux-mêmes se contient-il lui-même?
→ Si oui alors un élément de cet ensemble ne respecte → Si oui, alors un élément de cet ensemble ne respecte pas la définition
→ Si non, alors l’ensemble des ensembles qui ne se contiennent pas eux-mêmes ne contient pas au moins un élément: lui-même Cantor
R llCircuits logiques : Introduction17
Russell
Arrive Gödel!!Arrive Gödel!!Logicien (mathématicien) d’exception→Théorème d’incomplétude
Raisonner c’est calculerRaisonner c est calculerGödelGödel
Petit paradoxe de Gödel:De peur d’être empoisonné, Gödel ne mangeait que ce
f Q d ll dé édé Göd l que sa femme cuisinait. Quand celle-ci est décédée, Gödel a cessé de manger et il en est mort…
Circuits logiques : Introduction18
L’ingénierie entre en scèneL ingénierie entre en scèneMachine de Turing
Réseaux de neurones artificiels
Automates de von Neumann
L’ordinateur de von NeumannLordinateur de von Neumann
RAISONNER C’EST CALCULERRAISONNER C EST CALCULER…LE CERVEAU HUMAIN EST-IL UNE CALCULATRICE?...
Circuits logiques : Introduction19
Petite modèle personnelPetite modèle personnel…
esprit rigueur
MathématiquesPhilosophie
Raisonner
Ingénierie
calcul20
calculCircuits logiques : Introduction
Shannon et ses foutus bitsShannon et ses foutus bits…Shannon, étudiant au MIT, découvre l’algèbre de Boole dans un cours de philosophie un cours de philosophie.
Une écriture mathématique des propositions logiques :( 0 / 1 ) et ( · / + )
Très vite, il fait le lien entre cette science et son application ibl i i à l ipossible aux circuits à relais
Circuits logiques : Introduction21
Circuits logiquesCircuits logiquesNON, ET, OU
ET (« AND »)
A
OU (« OR »)NON (« NOT »)
AB S A
B SA S
ou S A B AB= ⋅ S A B= +S A=
A B S
0 0 0
A B S
0 0 0A S
0 10 1 0
1 0 0
1 1 1
0 1 1
1 0 1
1 1 1
1 0
Circuits logiques : Introduction22
1 1 1 1 1 1
Circuits logiquesCircuits logiquesNON, ET, OU? PLUS!
NON-ET (« NAND ») NON-OU (« NOR »)
AB
SAB S
A B SS AB=
A B S
S A B= +
A B S
0 0 1
0 1 1
S
0 0 1
0 1 0
1 0 1
1 1 0
1 0 0
1 1 0
Circuits logiques : Introduction23
Circuits logiquesCircuits logiquesNET, NOU? BEAUCOUP PLUS!
ÉQUIVALENCE(« XNOR »)
OU EXCLUSIF(« XOR »)
AB S
AB S
S A B= ⊕ BABAS ⊗=⊕=
A B S
0 0 1
A B S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
0 1 1
1 0 1
Circuits logiques : Introduction24
1 1 11 1 0
Learning by doingLearning by doing
Exprimer la fonction logiquep g q
FA
F
BB
CC
25 Circuits logiques : Introduction
Learning by doingLearning by doing…
Trouver le circuit de cette table de vérité
A B C S
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 1
26 Circuits logiques : Introduction
Learning by doingLearning by doing…
Trouver le circuit de cette table de vérité
A B C S
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
27 Circuits logiques : Introduction
Learning by doingLearning by doing…
Trouver le circuit de cette table de vérité
A B C S
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
28 Circuits logiques : Introduction
Des chiffres des chiffresDes chiffres, des chiffresAvec des 0 et des 1 ?
Que vaut 110 en binaire?
Mais d’abord que vaut 110 en décimal?q
Circuits logiques : Introduction29
Des chiffres des chiffresDes chiffres, des chiffresOUI, avec des 0 et des 1
Que vaut 110 en décimal?
1 × 100 + 1 × 10 + 0 × 11 × 100 + 1 × 10 + 0 × 1
Que vaut 110 en binaire?Q
1 × 4 + 1 × 2 + 0 × 1
Circuits logiques : Introduction30
Encore plus de chiffresEncore plus de chiffres
00 0000 -- 08 100001 0001 -- 09 100102 0010 -- 10 101002 0010 10 101003 0011 -- 11 101104 0100 -- 12 110005 0101 -- 13 110106 0110 -- 14 111007 0111 -- 15 111107 0111 15 1111
Circuits logiques : Introduction31
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