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Concept
Porte logique
Résumé
vignette|Composants TTL
Une porte logique (gate) est un circuit électronique réalisant des opérations logiques (booléennes) sur une séquence de bits. Cette séquence est donnée par un signal d'entrée modulé en créneau (signal carré), et cadencé de façon précise par un circuit d'horloge, ou quartz. Les opérations logiques sont réalisées électriquement par une combinaison de bascules ou inverseurs, à base de transistors. Étant donné les capacités d'intégration en électronique, un circuit intégré comporte généralement plusieurs portes à la fois.
La négation logique est représentée par un triangle, puisqu'elle est réalisée par un simple transistor. On constate d'ailleurs que cette porte n'a qu'une seule entrée.
Les portes logiques sont constitutives des technologies numériques (par opposition aux technologies analogiques) : elles sont omniprésentes dans les ordinateurs, les filtres numériques, horloges et chronomètres numériques. Elles assurent une multitude de fonctions : unité arithmétique et logique, adressage et lecture de circuits de mémoire, conversion analogique-numérique et numérique-analogique, conversion DCB, décodage de codes Gray, etc.
vignette|Circuit compteur à base d'inverseurs et de portes NAND.
Le circuit ci-contre est alimenté en courant par le générateur à courant continu en haut à gauche, cependant que la base de temps est donnée par le signal d'horloge (le générateur de créneaux en bas à gauche). Les circuits 74LS107D sont de simples inverseurs à base de diode Schottky : ils détectent chaque changement d'état (de 0 à 1, ou de 1 à 0) de leur entrée, et envoient un signal 1 chaque fois qu'un changement a lieu (fonction de trigger).
Le principe de l'afficheur numérique DCD_HEX en haut à droite est simple : en fonction du mot binaire codé sur quatre bits qu'il reçoit en entrée, il affiche la valeur décimale du nombre correspondant ( 0110 = 0x23+2x22+2x2+0x20 = 6) en allumant les segments d'un afficheur sept segments.
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