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Tp transcodage logique combinatoire

B
B

Tp transcodage logique combinatoire

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Année universitaire 2013-2014
Ministère de l'enseignent supérieur et de la recherche scientifique
TP 03
Les circuits de transcodage et d’aiguillage
Département électronique
Module : électronique Numérique
2éme Année LIC/ELN
Réalisés par :
 Bilal Goura
 Chettih dawod
LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 1
I. Introduction
Un Transcodeur est un dispositif permettant de passer du nombre N écrit dans code C1
au même nombre N écrit dans le Code C2.
Il n’existe pas un code binaire meilleur que les autre : aussi en utilise-t-on plusieurs
avec des transcodeurs pour passer de l’un a l’autres. Leurs utilisations en nombres
relativement limitées expliquent qu’on ne les trouve pas tous sous forme de circuits intégrés :
il faut alors les réaliser a l’aide de ports logiques ET –NON OU NON …La réalisation
pratique d’un transcodeur passe pas l’écriture de sa table de vérité, puis pas la recherche des
équations de sorties avec les tableaux de Karnaugh .
II. Objectif de TP
Notre objectif de ce TP est de réaliser les circuits de transcodage, de codage et
d’aiguillage avec les portes logiques, ainsi de savoir générer le fonctions logiques a partir
des multiplexeurs (circuits d’aiguillage).
Et pour ce TP on utilise :
Logique simulateur Crocodile Physic pour tracer les logigrammes .
 Symboles du logiciel :
Port Symboles
Entrées logique
Sorties logique
AND
XOR
OR
NOT
LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 2
III. Manipulation
1. Transcodeur N→ N’ : N’= | N - 9 |
 Table de vérité
 Les expressions de N’
 T1 :
T1 = 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 + 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 = 𝐴 𝐵 𝐶
 T2 :
Le tableau de Karnaugh nous donne :
𝑇2 = 𝐵𝐶 + 𝐵 𝐶 = 𝐵 ⊕ 𝐶
 T3 et T4 :
Pour T3 et T4 remarquons facilement sous la table de vérité que :
𝑇3 = 𝐶 𝑒𝑡 𝑇4 = 𝐷
N [BCD] N’ = | N-9 |
N A B C D T1 T2 T3 T4
0 0 0 0 0 1 0 0 1
1 0 0 0 1 1 0 0 0
2 0 0 1 0 0 1 1 1
3 0 0 1 1 0 1 1 0
4 0 1 0 0 0 1 0 1
5 0 1 0 1 0 1 0 0
6 0 1 1 0 0 0 1 1
7 0 1 1 1 0 0 1 0
8 1 0 0 0 0 0 0 1
9 1 0 0 1 0 0 0 0
10 1 0 1 0 0 1 1 1
CD 00 01 11 10
00 0 0 1 1
01 1 1 0 0
11 Q Q Q Q
10 0 0 Q Q
AB
LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 3
 Schéma de circuit logique Transcodeur
Fig.1
2. Codeur Décimal-Binaire :
 Table de vérité
Décimal Binaire
0 1 2 3 4 5 6 7 B1 B2 B3
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
 Les expressions
 B1 = 4+5+6+7
 B2 = 2+3+6+7
 B3 = 1+3+5+7
B
Transcodeur
T1
A C D
T2
T3
T4
LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 4
 Schéma de circuit logique: Codeur Décimal-Binaire :
Fig.2
3. Codeur Binaire – Décimal :
 Table de vérité :
Binaire Décimal
B0 B1 B2 0 1 2 3 4 5 6 7
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
 Les expressions
 0 = 𝐴 𝐵 𝐶. 1 = 𝐴 𝐵 𝐶
 2 = 𝐴 𝐵 𝐶. 3 = 𝐴 𝐵𝐶
 4 = 𝐴 𝐵 𝐶. 5 = 𝐴 𝐵 𝐶
 6 = 𝐴 𝐵 𝐶. 7 = A B C
Le Codeur
10 2 3 4 765
B1
B2
B3
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 Schéma de circuit logique : Codeur Binaire – Décimal
Fig.3
4. Multiplexeurs :
a) A 2 entrées :
 Table de vérité :
 Les expressions:
S = S1 𝐶 +S2 C
 Logigramme :
Fig.4
C S1 S2
0 C 1
1 1 C
C S
0 S1
1 S2
Le Codeur
B0 B1 B2
0
1
2
3
4
5
6
7
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Tp transcodage logique combinatoire

  • 1. Année universitaire 2013-2014 Ministère de l'enseignent supérieur et de la recherche scientifique TP 03 Les circuits de transcodage et d’aiguillage Département électronique Module : électronique Numérique 2éme Année LIC/ELN Réalisés par :  Bilal Goura  Chettih dawod
  • 2. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 1 I. Introduction Un Transcodeur est un dispositif permettant de passer du nombre N écrit dans code C1 au même nombre N écrit dans le Code C2. Il n’existe pas un code binaire meilleur que les autre : aussi en utilise-t-on plusieurs avec des transcodeurs pour passer de l’un a l’autres. Leurs utilisations en nombres relativement limitées expliquent qu’on ne les trouve pas tous sous forme de circuits intégrés : il faut alors les réaliser a l’aide de ports logiques ET –NON OU NON …La réalisation pratique d’un transcodeur passe pas l’écriture de sa table de vérité, puis pas la recherche des équations de sorties avec les tableaux de Karnaugh . II. Objectif de TP Notre objectif de ce TP est de réaliser les circuits de transcodage, de codage et d’aiguillage avec les portes logiques, ainsi de savoir générer le fonctions logiques a partir des multiplexeurs (circuits d’aiguillage). Et pour ce TP on utilise : Logique simulateur Crocodile Physic pour tracer les logigrammes .  Symboles du logiciel : Port Symboles Entrées logique Sorties logique AND XOR OR NOT
  • 3. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 2 III. Manipulation 1. Transcodeur N→ N’ : N’= | N - 9 |  Table de vérité  Les expressions de N’  T1 : T1 = 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 + 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 = 𝐴 𝐵 𝐶  T2 : Le tableau de Karnaugh nous donne : 𝑇2 = 𝐵𝐶 + 𝐵 𝐶 = 𝐵 ⊕ 𝐶  T3 et T4 : Pour T3 et T4 remarquons facilement sous la table de vérité que : 𝑇3 = 𝐶 𝑒𝑡 𝑇4 = 𝐷 N [BCD] N’ = | N-9 | N A B C D T1 T2 T3 T4 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 2 0 0 1 0 0 1 1 1 3 0 0 1 1 0 1 1 0 4 0 1 0 0 0 1 0 1 5 0 1 0 1 0 1 0 0 6 0 1 1 0 0 0 1 1 7 0 1 1 1 0 0 1 0 8 1 0 0 0 0 0 0 1 9 1 0 0 1 0 0 0 0 10 1 0 1 0 0 1 1 1 CD 00 01 11 10 00 0 0 1 1 01 1 1 0 0 11 Q Q Q Q 10 0 0 Q Q AB
  • 4. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 3  Schéma de circuit logique Transcodeur Fig.1 2. Codeur Décimal-Binaire :  Table de vérité Décimal Binaire 0 1 2 3 4 5 6 7 B1 B2 B3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1  Les expressions  B1 = 4+5+6+7  B2 = 2+3+6+7  B3 = 1+3+5+7 B Transcodeur T1 A C D T2 T3 T4
  • 5. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 4  Schéma de circuit logique: Codeur Décimal-Binaire : Fig.2 3. Codeur Binaire – Décimal :  Table de vérité : Binaire Décimal B0 B1 B2 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1  Les expressions  0 = 𝐴 𝐵 𝐶. 1 = 𝐴 𝐵 𝐶  2 = 𝐴 𝐵 𝐶. 3 = 𝐴 𝐵𝐶  4 = 𝐴 𝐵 𝐶. 5 = 𝐴 𝐵 𝐶  6 = 𝐴 𝐵 𝐶. 7 = A B C Le Codeur 10 2 3 4 765 B1 B2 B3
  • 6. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 5  Schéma de circuit logique : Codeur Binaire – Décimal Fig.3 4. Multiplexeurs : a) A 2 entrées :  Table de vérité :  Les expressions: S = S1 𝐶 +S2 C  Logigramme : Fig.4 C S1 S2 0 C 1 1 1 C C S 0 S1 1 S2 Le Codeur B0 B1 B2 0 1 2 3 4 5 6 7 S2 S1 S2 C S
  • 7. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 6 b) A 4 bits :  Table de vérité :  L’expression :  Logigramme : Fig.5 5. Démultiplexeurs : a) 2 sorties :  Table de vérité :  Logigramme : Fig.6 fig.6 C1 C0 S 0 0 E0 0 1 E1 1 0 E2 1 1 E3 C S1 S2 0 E 0 1 0 E S = 𝐶1 𝐶0 𝐸0 + 𝐶1 𝐶0 𝐸1 + 𝐶1 𝐶0 𝐸2 + 𝐶1 𝐶0 𝐸3 C0 C1 E0 E1 E2 E3 S  S1 =𝐶 𝐸 , S2 = C E S1 S2 S2 E C
  • 8. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 7 b) A 4 bits :  Table de vérité C1 C2 S1 S2 S3 S4 0 0 E 0 0 0 0 1 0 E 0 0 1 0 0 0 E 0 1 1 0 0 0 0  Les expressions des sorties  S1 = E 𝐶1 𝐶2 = E(𝐶1+𝐶2 )  S2 = E 𝐶1 𝐶2  S3 = E 𝐶1 𝐶2  S4 = E 𝐶1 𝐶2  Logigramme de circuit Démultiplexeurs (4bits) : Fig.7 S4 S3 S2 S1 C2C1 E
  • 9. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 8 II. Travail théorique : 1. Transcodage Binaire ver Gray (3bits)  Table de vérité : N A B C G1 G2 G3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 0 1 1 3 0 1 1 0 1 0 4 1 0 0 1 1 0 5 1 0 1 1 1 1 6 1 1 0 1 0 1 7 1 1 1 1 0 0  Les expressions  Pour G1 : A = G1  Pour G2 :  Pour G3  Logigramme Fig.8 BC A 00 01 11 10 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 BC A 00 01 11 10 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1  G2 = A⊕B  G 3 = B⊕C A B C G1 G2 G3
  • 10. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 9 2. Transcoder Gray-Binaire  Table de vérité N A B C B1 B2 B3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 2 0 1 1 0 1 0 3 0 1 0 0 1 1 4 1 1 0 1 0 0 5 1 1 1 1 0 1 6 1 0 1 1 1 0 7 1 0 0 1 1 1  Les expressions des sorties  Pour B1 : Directement On a B1 = A  Pour B2 : Algébriquement B2 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵 .Donc B2 = A ⊕ B  Pour B3 (Table de karnaugh) : BC A 00 01 11 10 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 Ça nous donne : B3 = A ⊕ 𝐵 ⊕ 𝐶  Logigramme Fig.9 C B A B1 B2 B3
  • 11. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 10 3. Génération des fonctions logiques a) F1 = ∑( 1, 3 , 4 ,7) b) F2 = ∑( 0, 3 , 4 ,6,7) On a : 22 < 7 <23 alors nous utilisons un multiplexer (8-1)  Table de vérité :  Les expressions des F1 et F2:  F1 (A, B, C) = k1 𝐴 𝐵 C + k3 𝐴 BC + k4 A𝐵 𝐶 + k7 ABC  F2 = k0 𝐴 𝐵 𝐶 + k3 𝐴 BC + k4 A𝐵 𝐶 + k6 A𝐵𝐶 + k7 ABC K N A B C F1 F2 k0 0 0 0 0 0 1 k1 1 0 0 1 1 0 k2 2 0 1 0 0 0 k3 3 0 1 1 1 1 k4 4 1 0 0 1 1 k5 5 1 0 1 0 0 k6 6 1 1 0 0 1 k7 7 1 1 1 1 1
  • 12. LES CIRCUITS DE TRANSCODAGE ET D’AIGUILLAGE 11  Logigramme des fonctions F1 et F2 : Pour tracé logigramme nous remarquons que il y a des entrées commun et pour ça on peut simplement reliaison les deux fonctions dans même logigramme. Fig.10 k6 k0 k1 k2 k3 k4 k5 k7 C B A F2 F1