Niveau(x) scolaire(s)
Fiche ressource

Les portes logiques

Des combinaisons de 0 et / ou de 1

Tout commence par …

Nous savons (ou admettons) que l’ordinateur (et tous les micro-controleurs) traite uniquement des instructions écrites en binaire avec des 0 et des 1. Nous savons aussi qu’il est formé des circuits électroniques. Quel est le lien entre ces deux éléments ?

C’est que les circuits électroniques se comportent comme des circuits logiques au comportement binaire. Ils font circuler des signaux électriques de deux sortes : soit au niveau bas (disons entre 0 et 2 volts), soit au niveau haut (entre 2 et 5 volts), en évitant toute ambiguïté entre ces deux états. Cela correspond exactement aux chiffres 0 ou 1 en binaire.

Mais comment fait-il pour être si fort en calcul alors qu’il ne connait que deux chiffres : le "zéro" et le "un" ?

Le composant élémentaire d’un circuit électronique est le transistor, qui agit comme un interrupteur ultra rapide. Des transistors sont alors regroupés et agencés pour remplir une certaine fonction, formant des circuits logiques élémentaires que l’on appelle des portes logiques. Et ce sont ces portes logiques, reliées les unes aux autres, qui forment l’ossature de la carte mère, et assurent le fonctionnement de l’ordinateur.

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Les portes logiques
Des portes qui laissent passer le courant, ou pas !

Tout commence par le transistor mais nous n’allons pas ici développer un cours sur le transistor (peut-être dans un article "pour en savoir plus"). Ceci n’est pas un sujet d’étude au collège.

Les différentes portes logiques

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Remarque : Nous n’utilisons pas les portes logiques "EXOR" et "EXNOR" dans les exercices. Le but de cette approche sur les portes logiques est de vous faire découvrir quelques notions sur l’infrastructure d’un ordinateur, de savoir que tout ou presque est possible en ne connaissant que deux chiffres, et puis d’acquérir un raisonnement logique pour la programmation à venir des robots.