Introduction à l'électronique numérique.
Les images des grandeurs physiques récupérées en sortie des capteurs sont analogiques.
Elles évoluent continûment en fonction du temps. Longtemps, elles ont été récupérées et traitées comme telles et elles le restent encore dans de nombreux systèmes (télévision pour quelques temps encore). Cependant, ce type de signal pose de nombreux problèmes
(conception des systèmes délicate, sensibilité au bruit, stockage d'information moins performant…). L'électronique numérique permet d'atténuer nombre de ces inconvénients. En effet, les valeurs des signaux étant quantifiées, ils sont moins sensibles au bruit (transmissions), le stockage d'informations est plus simple et plus fiable, on peut réaliser ou programmer des séquences évoluées complexes et enfin, l'intégration des composants est bien plus grande qu'en analogique (on n'a plus à intégrer des inductances ou des capacités notamment…).
I. Algèbre de Boole et fonctions logiques élémentaires.
L'algèbre de Boole permet de travailler avec des variables ne pouvant prendre que 2 valeurs, 0 (état bas) ou 1 (état haut). Ces valeurs correspondent à des niveaux de tension électrique qui dépendent de la technologie employée. Par exemple, si on travaille entre 0 et 5
V, une tension comprise entre 0 et 2,5 V correspondra à 0 et une tension comprise entre 2,5 et
5V à 1.
Les circuits logiques comprennent souvent plusieurs entrées pour une seule sortie. On appelle table de vérité le tableau donnant la valeur de la sortie pour toutes les combinaisons possibles en entrée.
I.1. Fonctions logiques élémentaires.
Il faut noter que les fonctions dont nous allons parler peuvent être réaliser avec un nombre variable d'entrées. Pour simplifier, nous nous contenterons de donner les fonctions à une ou deux entrées (notées A et B). Le résultat de l'opération sera appelé x.
I.1.1. Le "ou" logique (OR).
L'opération est représentées par un + (on note x = A+B). Cette opération est