L'inverseur

• Afin de réaliser le circuit d'un UAL, il faut préparer plusieurs composants. La plupart de ces composants existent déjà dans Logic, mais nous allons les reconstuire à partir des portes de base.
• Nous allons commencer par réaliser un inverseur qui prend en entrée 4 bits de données et un 5e qui sert à déterminer si la sortie est une copie des données ou une inversion bit à bit.
• Vous pouvez observer le comportement attendu à partir du composant présent dans Logic.

L'unité logique

• L'UAL permet de choisir l'opération logique effectuée en fonction du code opération.
• Cette partie s'appelle parfois l'unité logique.
• Nous allons faire un prototype d'unité logique à l'aide des portes de base. Il y a 2 entrées A et B, ainsi que 2 interrupteurs permettant de choisir l'opération à effectuer, selon la table suivante :

  Choix	Négation	Résultat
  0	0	A et B
  0	1	non(A et B)
  1	0	A ou B
  1	1	non(A ou B)

• Réaliser le circuit demandé à l'aide des portes disponibles. Il y a plusieurs solutions et vous n'utiliserez probablement pas toutes les portes.

Quadruple NAND

• Notre UAL manipulera des blocs de 4 bits de données.
• Nous avons besoin de réaliser une porte NAND qui peut gérer des entrées et des sorties de 4 bits.
• Réaliser un circuit qui correspond au composant ci-dessous.

Quand on vous dit que NAND, ça fait tout.

• On sait que la porte NAND est universelle.
• Lorsqu'on associe une porte quadruple NAND avec 3 inverseurs, on peut obtenir les opérations A et B, A ou B, non(A et B), non(A ou B).
• En modifiant les valeurs des 3 sélecteurs, déterminer les valeurs qui permettent d'obtenir les opérations booléennes listées au dessus.

L'additionneur

• Nous avons déjà réalisé un additionneur sur un bit.
• Nous allons utiliser l'additionneur de Logic pour réaliser un additionneur 4 bits.
• Il y le demi-additionneur dont les entrées et sorties sont :
  • A et B : les entrées
  • S : le résultat
  • C : la retenue pour l'étape suivante
• Il y aussi l'additionneur dont les entrées et sorties sont :
  • A et B : les entrées
  • Cin : la retenue provenant de l'étape précédente
  • S : le résultat
  • Cout : la retenue pour l'étape suivante
• Réaliser un additionneur sur 4 bits à l'aide des portes disponibles. Les affichages permettent de contrôler facilement les résultats.
• Les bits sont écrits de bas en haut. Le bit le plus bas correspond à la plus grande puissance de 2.
• Attention, puisque nous nous limitons à 4 bits, lorsqu'on atteint 16, on revient à 0. Ainsi, 14+12=26 mais le résultat affiché sera 10.

To be continued...

La suite, c'est ici.