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TP Introduction à la logique combinatoire
I. Objectif du TP et cahier des charges
L'objectif de ce TP est de retrouver les tables de vérités de certaines portes logiques (opérateurs logiques). Pour cela, nous utiliserons une suite de logiciels : PROTEUS. Cette suite est composée de deux logiciels : ISIS et ARES. ISIS permet la saisie et la simulation de schémas structurels. ARES permet de créer, à partir du schéma structurel saisi sous ISI, le typon du circuit. Aujourd'hui, nous utiliserons ISIS.
II. Prise en main rapide des fonctions de simulation du logiciel ISIS.
A. Lancement d'une simulation normale.
Objectif : Vous allez maintenant ouvrir un projet existant et lancer une simulation active.
Q1. Ouvrir le logiciel ISIS en cliquant sur l'icone . Vous obtenez une fenêtre contenant plusieurs cadres.
Q2. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier SAMPLE/traffic light et le fichier traffic.
Q3. Vous obtenez un schéma structurel avec plusieurs composants.
Q4. Lancer la simulation avec le bouton .
Q5. Vous obtenez une simulation des feux de carrefour sans pouvoir intervenir.
Q6. Que se passe-‐t-‐il?
Appeler le professeur pour faire valider le résultat. Q7. Arrêter la simulation avec le bouton .
B. Lancement d'une simulation active.
Q8. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier SAMPLE/Animated circuit et le fichier CAPS02.
Q9. Vous obtenez un schéma structurel avec plusieurs composants.
Q10. Lancer la simulation.
Q11. Vous obtenez une simulation des feux de carrefour sur lesquels vous pouvez intervenir via SW1 et SW2.
Q12. Que se passe-‐t-‐il ?
Appeler le professeur pour faire valider le résultat.
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Q13. Arrêter la simulation.
III. Expérimentation.
Objectif : retrouver les tables de vérités de certaines portes logiques et effectuer, à partir de l'étude d'un comparateur 2 bits, le logigramme de celui-‐ci.
A. Simulation des tables de vérité.
Q14. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier OPERATEUR et le fichier OU-‐exclusif et lancer la simulation
Q15. Dans le tableau ci-‐dessous, dessiner le symbole de l'opérateur logique (sans les composants en entrée et en sortie) et remplir la table de vérité.
Symbole de l'opérateur Table de vérité
entrées sorties
A B S lampe
Q16. Expliquer le fonctionnement d'une porte OU-‐Exclusif.
Q17. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier OPERATEUR et le fichier ET AND et lancer la simulation.
Q18. Dans le tableau ci-‐dessous, dessiner le symbole de l'opérateur logique (sans les composants en entrée et en sortie) et remplir la table de vérité.
Symbole de l'opérateur Table de vérité
entrées sorties
A B S lampe
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Q19. Expliquer le fonctionnement d'une porte ET.
Q20. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier OPERATEUR et le fichier OU OR et lancer la simulation.
Q21. Dans le tableau ci-‐dessous, dessiner le symbole de l'opérateur logique (sans les composants en entrée et en sortie) et remplir la table de vérité.
Symbole de l'opérateur Table de vérité
entrées sorties
A B S lampe
Q22. Expliquer le fonctionnement d'une porte OU.
Q23. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier OPERATEUR et le fichier OU OR 4 entrees et lancer la simulation.
Q24. Dans le tableau ci-‐dessous, dessiner le symbole de l'opérateur logique (sans les composants en entrée et en sortie) et remplir la table de vérité.
Symbole de l'opérateur Table de vérité
entrées sorties
A B C D S lampe
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Q25. Expliquer le fonctionnement d'une porte OU.
Q26. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier OPERATEUR et le fichier NON NOT et lancer la simulation.
Q27. Dans le tableau ci-‐dessous, dessiner le symbole de l'opérateur logique (sans les composants en entrée et en sortie) et remplir la table de vérité.
Symbole de l'opérateur Table de vérité
entrées sorties
A S lampe
Q28. Expliquer le fonctionnement d'une porte NON.
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B. Étude d'un comparateur 2 bits.
Soit le comparateur 2 bits suivant :
Figure 1: comparateur 2 bits.
Q1. A partir du fonctionnement ci-dessus, remplir la table de vérité ci-dessous.
Q29. Expliquer le fonctionnement de la sortie A=B.
Q30. Ecrire l'équation logique de la sortie A=B.
COMPA
B
A0
A1
B0
B1
A < B
A = B
A > B
Fonctionnement: -‐ Si AB=1 et le reste des sorties à 0. Remarque: -‐ Une et une seule sortie peut être au niveau haut.
A1 A0 B1 B0 A < B A = B A > B 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
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C. Réalisation du logigramme du comparateur.
Apport :
Pour placer un composant : sélectionner l'icône en haut à gauche et le composant à placer dans la fenêtre. Cliquer ensuite sur la zone de travail avec le bouton droit pour le placer.
Pour connecter des composants entre eux: sélectionner l'icône en haut à gauche et faire la connexion.
Q31. Sur l'espace page suivante, dessiner le logigramme de la sortie A=B en vous aidant des résultats obtenus précédemment.
Appeler le professeur pour faire valider le résultat. Q32. Dans fichier/ouvrir projet choisir le dossier OPERATEUR et le fichier EVALUATION.
Q33. Vous obtenez un espace de travail sans composants. Seules les entrées et les orties apparaissent.
Q34. Saisir le schéma du logigramme de la sortie A=B.
Appeler le professeur pour faire valider le résultat Q35. Lancer la simulation et remplir le tableau ci-‐dessous.
Q36. Peut-‐on valider les résultats de la simulation?
Appeler le professeur pour faire valider le résultat.
A1 A0 B1 B0 A < B A = B A > B 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
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CIR
CU
ITS
LO
GIQ
UE
S -
EV
ALU
ATI
ON
A=B
0A0
0A1
L1 12V
0B0
0B1