Équivalents logiques mixtes

Les tampon numérique, les portes logiques et les IC logiques

Notation logique au niveau assertion

Le lecteur est déjà familier avec le fait qu'une porte ET ou OU a une sortie active haute (c'est-à-dire que la sortie d'une porte OU passe à l'état haut lorsqu'une entrée est haute, etc.), et avec la convention MIL/ANSI selon laquelle le l'ajout d'un petit circuit à une sortie de porte OU (etc.) implique que la porte a une sortie basse active, comme le montre la figure ci-dessous.

Principes de base de la notation logique au niveau des assertions

Techniquement, la présence ou l'absence de ce petit cercle est connue sous le nom de notation logique de niveau assertion, et peut être légitimement appliqué aussi bien à l’entrée qu’à la sortie d’un symbole logique.

Ainsi, le symbole brut du générateur d'impulsions à porte de la figure ci-dessous (a) implique que le générateur d'impulsions est déclenché par un signal d'entrée élevé, mais le symbole modifié de (b) - dans lequel un petit cercle est ajouté à l'entrée du générateur - implique que ce générateur est déclenché par un signal d'entrée faible, etc.

Notez qu'en pratique, le générateur (a) peut être amené à donner la même action que celui de (b) en insérant simplement un étage inverseur entre la borne IN et le du générateur, comme indiqué en (c), de sorte qu'une entrée faible force l'entrée du générateur à un niveau haut et l'active.

Générateurs d'impulsions pouvant être activés par (a) entrées logiques 1 et (b, c) logiques 0

Ce système de notation logique au niveau assertion est, en fait, largement utilisé dans la symbologie logique électronique ; quelques exemples de son utilisation sont présentés dans la figure Équivalents logiques mixtes qui traite des équivalents logiques mixtes.

Lorsque la notation logique au niveau d'assertion est appliquée à une simple porte ET ou OU à deux entrées, on peut rapidement voir que la porte a quatre ensembles de niveaux d'assertion d'entrée possibles, c'est-à-dire, les deux entrées actives-hautes, ou les deux actives-basses, ou un actif-haut et un actif-bas, ou vice versa.

De même, la sortie de la porte a deux niveaux d’assertion possibles (actif-haut ou actif-bas).

Ainsi, une porte ET ou OU à deux entrées a un total de huit niveaux d'assertion d'entrée/sortie possibles.

Si des tables de vérité sont établies pour les 16 variantes possibles de portes ET et OU, il devient évident que chaque variation de porte ET a un équivalent de porte OU à logique mixte, et vice versa, comme le montre la figure ci-dessous.

Notez en particulier qu'un ET normal peut être simulée par une porte NON-OU avec les deux entrées inversées, et qu'une porte OU normale peut être simulée par une porte NAND avec les deux entrées inversées, etc.

Équivalents logiques mixtes

Portes de transmission numérique

La plupart des circuits à portes logiques présentés dans cette section montrent les portes utilisées comme de simples détecteurs d'état logique.

Les portes AND, NAND, OR et NOR à deux entrées peuvent cependant également être utilisées comme portes de transmission numérique qui transmettent un signal d'entrée numérique uniquement lorsqu'elles sont ouvertes par un signal de commande ou un niveau logique approprié.

Les portes de transmission sont disponibles en quatre types de base, et les symboles logiques de celles-ci sont illustrés, ainsi que leurs équivalents de porte logique, dans la figure ci-dessous.

Quatre types de base de porte de transmission numérique, avec leurs équivalents logiques à deux entrées

La porte de transmission de base (a) donne une sortie non inversée, peut être ouverte par un signal de commande 1 logique, et peut être simulé par une porte ET à deux entrées.

Cette porte de transmission peut être amenée à donner une sortie inversée, comme en (b), en utilisant une porte NAND au lieu d'une porte ET.

Une autre variante de la porte de transmission de base est représentée sur la figure (c) ; elle donne une sortie non inversée mais est ouverte par un signal de commande logique 0 et peut être simulé par une porte OU à deux entrées.

Cette porte peut être amenée à donner une sortie inversée, comme en (d), en utilisant une porte NOR au lieu d'une porte OU.

Enfin, pour conclure cette dernière partie, les figures ci-dessous montrent les relations précises entre les signaux d'entrée, de sortie et de commande de chacun de ces quatre types de portes de transmission numérique.

La porte de transmission de type ET est ouverte par une commande logique 1 et donne une sortie normalement basse et non inversée	La porte de transmission de type NAND est ouverte par une commande logique 1 et donne une sortie normalement basse et hautement inversée
La porte de transmission de type OU est ouverte par une commande logique 0 et donne une sortie normalement élevée et non inversée	La porte de transmission de type NOR est ouverte par une commande logique 0 et donne une sortie inversée normalement basse.