Domaine 04
Logique numérique
Des 1, des 0 et les décisions au cœur de chaque ordinateur
La logique numérique est le langage des ordinateurs. Des portes simples, qui répondent oui ou non, peuvent être combinées pour former des dispositifs qui comptent, mémorisent et décident.
Ce que vous allez apprendre
- Ce que sont les signaux binaires : 1 et 0, allumé et éteint
- Comment fonctionnent les portes AND (ET), OR (OU) et NOT (NON)
- Comment lire et construire une table de vérité
- Comment les portes se combinent en circuits qui comptent et mémorisent
Exemples d’expériences
-
Avec deux interrupteurs et une porte AND, faites en sorte qu’une lampe ne s’allume que si les deux boutons sont activés.
-
Construisez un circuit qui allume une lampe dès que l’une des deux portes s’ouvre.
-
Combinez des portes pour additionner deux nombres binaires.
Ce que vous pouvez construire
-
Une serrure à combinaison secrète
-
Un compteur binaire
-
Un contrôleur simple de feux de circulation
Ces exemples montrent le type de travail propre à ce domaine. Les leçons publiées peuvent différer.
Essayer un petit modèle
Ces petits modèles fonctionnent directement dans votre navigateur et continuent de fonctionner hors ligne une fois la page chargée. Ce sont des modèles pédagogiques simplifiés, et non le moteur de simulation de MEKALUMI.
Porte logique
Activez ou désactivez les entrées, puis choisissez une porte. La lampe indique la sortie.
- Sortie
- Lampe éteinte (0)
AND (ET) : la lampe ne s’allume que si A et B valent tous les deux 1.
| A | B | Sortie |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Les portes logiques suivent des règles exactes : ce modèle se comporte donc comme la vraie logique numérique.
Ce que la simulation simplifie
- Dans la plupart des leçons, les signaux changent instantanément, alors que les vraies puces ont besoin d’un tout petit peu de temps.
- Les détails électriques, comme la consommation d’énergie et le bruit électrique, sont généralement laissés de côté.
Toute simulation simplifie la réalité. Comprendre ces simplifications fait partie de l’apprentissage de l’ingénierie.
Liens avec les matières scolaires
Mathématiques (nombres binaires), informatique, électronique
Liens avec les autres domaines
La logique numérique relie les circuits à l’automatisation, à la programmation et à la robotique.
Bon à savoir
Chaque ordinateur et chaque téléphone contient des milliards de minuscules interrupteurs qui fonctionnent comme des portes logiques.