TP2 circuits combinatoires

Dans ce TP, vous allez utiliser CIRCUITVERSE pour construire des circuits logiques schématiques par assemblage de portes logiques élémentaires. Vous vérifierez par simulation que les tables de vérité correspondent effectivement à vos observations.

Il existe plusieurs manières de décrire un circuit électronique. Deux principales s’en dégagent :

La description schématique : par un schéma électronique. Pour cela, les outils mettent à disposition des bibliothèques de composants usuels (mémoires, compteurs…) et bien sûr des portes élémentaires.

La description textuelle : langage de description VHDL (il existe d’autres langages, Verilog).

Connaissances requises

Portes logiques, algèbre de Boole.

Projet

Vous allez instancier deux circuits équivalents ce qui vous permettra de valider les acquis de cette leçon. Un troisième circuit plus simple devra être trouvé par simplification dela fonction logique .

Enfin un mini projet sera complétement réaliser de A à Z .

Une fois circuitverse lancé, vous pouvez créer un projet TP21.

Partie 1

Je vous propose de tester vos connaissances et vos acquis avec un petit exercice. Vous allez maintenant comparer deux circuits qui, vous le verrez, font la même chose. Voici les deux schémas à implémenter: Vous allez construire un circuit à la fois dans le menu circuit > new circuit, chaque circuit sera sauvegarder dans votre environnement personnel sous le nom circuit1 et circuit2. Afin de nommer les ports d'entrée/sortie ; il suffit de sélectionner un port et d'y ajouter un nom a, b, c, s ou t dans le champs label de properties en bas à droite de votre outil.

En revenant sur l'onglet Main de votre projet vous allez construire un circuit qui utilise les deux circuits que vous venez de construire. Cette façon de procéder est connue sous le nom de bottom up design: du plus simple au plus complexe on remonte dans le design du circuit...Dans l'onglet main et sous le menu circuit > insert subcircuit vous pouvez instancier vos deux instances des deux composants précédemment définis. Il vous suffit de relier les entrées et sorties tel que vous le propose le schéma suivant. Vous pouvez aussi modifier l'orientation dans properties pour chaque port. Il faut respecter les noms des ports et non leur position sur les dessins!!!

Partie 2

Retrouvez les deux fonctions logiques de ces deux circuits. Transformez ces deux fonctions logiques pour en trouver une commune et la plus simple possible. Instanciez alors un troisième circuit dans main pour vérifier que vos transformations positionnent de la même façon une troisième sortie w associée à ce troisième circuit. Il faudra créer un circuit3 et ajouter une instance dans votre circuit main.
Il faudra une copie de ciruit1 circuit2 circuit3 et main en image pour votre contribution sur moodle.

Partie 3

Vous êtes libre de faire comme vous voulez pour construire ce circuit en utilisant au moins l'outil circuitverse.

L’entreprise dans laquelle vous effectuez un stage vous demande de résoudre un problème de câblage qui concerne un tableau électrique situé dans l’entrée avec trois interrupteurs qui allument le bureau, le salon 1 et le salon 2. Voici les constatations dans l’ordre des manipulations des interrupteurs:

 Les trois interrupteurs non actionnés (position 0), rien n’est allumé.

 En actionnant l’interrupteur a, rien n’est allumé.

 En actionnant l’interrupteur b, le bureau s’allume ainsi que le salon2.

 En actionnant l’interrupteur c, seul le bureau reste allumé.

 En actionnant l’interrupteur b, le salon1 et salon2 s’éclairent mais le bureau s’éteint.

 En actionnant les interrupteurs a et b la lumière apparait dans le bureau et les deux salons s’éteignent.

 On allume le salon2 tout seul en actionnant l’interrupteur c.

 En actionnant les interrupteurs b et c le bureau est allumé ainsi que le salon1. Par contre le salon2 s’éteint.

Il vous est demandé de fournir un schéma électrique de l’installation afin de reproduire ce problème de fonctionnement. Pour cela produisez le table de vérité , simplifiez éventuellement les fonctions logiques obtenues et implémentez un circuit équivalent à l'observation de l'éclairage en utilisant 3 entrées a, b, c et 3 sorties bureau, salon1 et salon2.

Déposez également ce circuit sur moodle avec la table de vérité.