Ce module, généralement intitulé "Systèmes Numériques", "Logique Combinatoire et Séquentielle" ou "Architecture des Ordinateurs", est une introduction fondamentale à l'électronique numérique et à la conception des circuits logiques. Il se décompose en 8 chapitres couvrant la théorie et la mise en œuvre pratique des systèmes électroniques binaires.
1. Fondements et Représentation de l'Information (Chapitres 1 & 2)
· Algèbre de Boole : Étude des variables et fonctions logiques de base AND,OR, NOT, NAND, NOR, XOR des lois fondamentales et du théorème de De Morgan. L'objectif est d'apprendre à représenter et à simplifier des expressions logiques en utilisant l'algèbre ou les tables de Karnaugh.
· Systèmes de numération et codage : Maîtrise des différentes bases (binaire, hexadécimal, décimal), de la représentation des nombres signés et non signés, ainsi que des conversions. Étude des codes spécifiques (code de Gray, code ASCII, codes détecteurs/correcteurs d'erreurs) et des opérations arithmétiques binaires.
2. Les Circuits Combinatoires (Chapitres 3 à 5)
Ces chapitres abordent les circuits dont la sortie ne dépend que de l'état présent des entrées :
· Transcodeurs et décodeurs (Chapitre 3) : Étude des décodeurs, encodeurs de priorité et transcodeurs, ainsi que de l'analyse de leurs fiches techniques (datasheets) et de leur mise en cascade.
· Aiguilleurs de données (Chapitre 4) : Étude des multiplexeurs et démultiplexeurs, qui permettent de diriger l'information à travers un système.
· Circuits de comparaison (Chapitre 5) : Conception et analyse de comparateurs binaires (à 1, 2 et 4 bits) et de leur mise en cascade.
3. Les Circuits Séquentiels et le Traitement Temporel (Chapitres 6 à 8)
Contrairement aux circuits combinatoires, ces circuits intègrent la notion de mémoire et d'évolution dans le temps :
· Les bascules (Chapitre 6) : Introduction aux circuits séquentiels à travers les différents types de bascules (RS, RST, D, Maître-esclave, T, JK). Analyse de leurs tables de vérité, de leurs chronogrammes, de leurs imperfections et de leurs applications (diviseurs de fréquence, générateurs d'impulsions).
· Les compteurs (Chapitre 7) : Classification, conception et réalisation de compteurs synchrones et asynchrones (réguliers, irréguliers, à cycles complets ou incomplets, programmables) en utilisant les tables d'excitation des bascules.
· Les registres (Chapitre 8) : Étude des registres classiques et à décalage (configurations PIPO, PISO, SIPO, SISO), des registres universels (comme le circuit 74LS194A) et de leurs applications (files d'attente, compteurs spécifiques).
Objectif global du module : Permettre à l'étudiant de comprendre comment manipuler les signaux binaires, d'analyser et de concevoir des fonctions logiques simples jusqu'à des blocs fonctionnels complexes (mémoires, compteurs, unités de traitement) utilisés au cœur des systèmes informatiques et électroniques.
- Teacher: Abdelmoumen saci