plan-cours-h2008

Tarek

Description

Plan de cours ELE1300 - Circuits Logiques Département de Génie Électrique Hiver 2008 3 Crédits 3-1½ -4½ http://www.cours.polymtl.ca/ele1300 Professeur Coordonnateur du cours Nom Jean Pierre DAVID Bureau M - 5027 Téléphone [phone] - 2009 Courriel [e-mail] Disponibilité Après le cours ou sur rendez-vous Chargé de cours Nom Tarek Ould Bachir Bureau M - 5306 Téléphone [phone] - 7838 Courriel [e-mail] Disponibilité Après le cours ou sur rendez-vous Description de l’annuaire Introduction aux circuits logiques, signaux analogiques vs signaux numériques. Systèmes de numération pondérée, systèmes binaire, octal, décimal et hexadécimal, conversion entre des systèmes de bases différentes, arithmétique binaire, codes analytiques et représentatifs, contrôle des erreurs. Algèbre de Boole, postulats et théorèmes, portes logiques. Circuits logiques combinatoires, formulation algébrique, formes canoniques disjonctive et conjonctive, simplification par les cercles d'Euler, simplification par les tables de Karnaugh, tables de Karnaugh à variables inscrites, technique de Quine-McCluskey, méthode de Petrick, application aux circuits à plusieurs sorties, aléas dans les circuits logiques combinatoires, circuits usuels (additionneur, comparateur, codeur, décodeur, multiplexeur, démultiplexeur, dispositifs logiques programmables). Circuits logiques séquentiels, fonctions fondamentales, circuits ...

Informations

• Publié par: Saem
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• Langue: Français

Extrait

École Polytechnique de Montréal

1

ELE1300

-

Circuits Logiques

Département de Génie Électrique

Hiver 2008

3 Crédits

3-1½ -4½

http://www.cours.polymtl.ca/

ele1300

Professeur Coordonnateur du cours

Nom Jean Pierre DAVID

Bureau M - 5027

Téléphone [phone] - 2009

Courriel [e-mail]

Disponibilité Après le cours ou sur rendez-vous

Chargé de cours

Nom Tarek Ould Bachir

Bureau M - 5306

Téléphone [phone] - 7838

Courriel [e-mail]

Disponibilité Après le cours ou sur rendez-vous

Description de l’annuaire

Introduction aux circuits logiques, signaux analogiques vs signaux numériques. Systèmes de numération

pondérée, systèmes binaire, octal, décimal et hexadécimal, conversion entre des systèmes de bases différentes,

arithmétique binaire, codes analytiques et représentatifs, contrôle des erreurs. Algèbre de Boole, postulats et

théorèmes, portes logiques. Circuits logiques combinatoires, formulation algébrique, formes canoniques

disjonctive et conjonctive, simplification par les cercles d'Euler, simplification par les tables de Karnaugh, tables

de Karnaugh à variables inscrites, technique de Quine-McCluskey, méthode de Petrick, application aux circuits à

plusieurs sorties, aléas dans les circuits logiques combinatoires, circuits usuels (additionneur, comparateur,

codeur, décodeur, multiplexeur, démultiplexeur, dispositifs logiques programmables). Circuits logiques

séquentiels, fonctions fondamentales, circuits bistables, circuits usuels. Analyse et synthèse des circuits

séquentiels synchrones, modèles de Mealy et de Moore. Analyse et synthèse des circuits séquentiels

asynchrones.

Plan de cours

École Polytechnique de Montréal

2

Objectifs généraux

9

Faire découvrir le domaine des signaux numériques et leur traitement au moyen de portes

logiques.

9

Faire acquérir tous les concepts de base nécessaires aux cours plus avancés sur la

conception, la synthèse et la vérification des systèmes numériques.

9

Incruster les connaissances théoriques au moyen d’exemples concrets, notamment en

demandant aux étudiants de réaliser eux même des circuits numériques simples en

laboratoire et au cours de leur projet individuel personnalisé.

9

Permettre aux étudiants de mesurer continuellement l’état de leurs connaissances et

compétences au moyen d’un exerciseur intelligent « SuperBoole »

Contenu du cours : programme détaillé

Cours

Matière

Groupe 1

1

Introduction

09-janvier

Présence et utilité des circuits logiques dans le monde

Représentation des entiers positifs en binaire

Démonstration d’un circuit logique avec des portes « vivantes »

Abstraction vers le symbole de porte logique

Exercice de conception d’un circuit logique

2

Algèbre de Boole

16-janvier

Postulats et théorèmes

Formulation algébrique

Table de vérité

Portes logiques et leur interconnexion

3

Circuits logiques combinatoires

23-janvier

Formes canoniques SOP POS

NAND-NOR

Cercles d’Euler

Coût d’un circuit

Circuits logiques usuels non arithmétiques

Optimisation d’un circuit combinatoire

4

Tables de Karnaugh simples

30-janvier

5

Tables de Karnaugh complexes

06-février

6

Méthode de Quine Mc Cluskey

13-février

7

Représentation des nombres et opérations

20-février

Formats de représentation

Circuits usuels arithmétiques

Circuits logiques séquentiels de base

8

Circuits fondamentaux

12-mars

9

Conception et analyse de circuits séquentiels simples (machines à états)

19-mars

10

Optimisation des circuits séquentiels

26-mars

11

Introduction aux circuits logiques séquentiels avancés

2-avril

Notions de machines à états algorithmiques (ASM)

12

Codage et intégrité de l’information

9-avril

Codes

Contrôle des erreurs

École Polytechnique de Montréal

3

Méthode d’enseignement

Le cours comporte des séances de cours magistral portant sur la théorie des circuits logiques

ainsi que des séances de laboratoire où sont vus les aspects pratiques de la matière.

L’enseignement est dispensé de manière à faire le lien entre la théorie et ses applications. En

laboratoire, les étudiants sont confrontés à des problèmes qu’ils doivent résoudre

concrètement, en équipe de deux, sur une carte FPGA au moyen des outils logiciels mis à leur

disposition. En fin de cours, les étudiants doivent être capables de réaliser un circuit logique

de petite envergure : le travail individuel personnalisé. En tout temps, les étudiants vérifieront

l’état de leurs compétences et de leurs connaissances au moyen de l’outil « SuperBoole ».

Évaluation

Nature

Nombre

Pondération

Date

Travaux Pratiques (TP)

5

20%

Voir ci-dessous

Utilisation de SuperBoole

10

5%

En continu

Travail Individuel Personnalisé (TIP)

1

5%

Voir ci-dessous

Contrôle

1

30%

27 février (heures du cours)

Examen final

1

40%

à déterminer

Travaux pratiques (

présence obligatoire !)

Gr.

Chargés de laboratoire

Labo 1

Labo 2

Labo 3

Labo 4

Labo 5

Eval et TIP

1

[[e-mail]]

11-01

25-01

08-02

22-02

14-03

04-04

2

18-01

01-02

15-02

29-02

28-03

11-04

9

Les laboratoires 1 à 5 contribuent de façon égale à la note finale des laboratoires pour un

total de 20%.

9

Puisque les travaux pratiques se font par deux et sont accessibles en tout temps, une évaluation

orale sera réalisée à la séance de laboratoire 6 et sera utilisée comme coefficient pondérateur pour

les laboratoires 1 à 5.

9

L’énoncé du travail individuel sera remis à la fin du laboratoire 5.

9

5% de la note est consacrée à l’utilisation de l’outil SuperBoole.

10 utilisations significatives

au

minimum doivent être enregistrées par l’outil.

Examen différé

Tout examen différé se fera de manière orale, en présence du coordonnateur du cours et d’un autre

témoin. La date sera fixée au choix par le coordonnateur du cours, n’importe quel jour ouvrable

après la période légale d’inaptitude au travail de l’étudiant. L’examen pourrait comporter une

épreuve à réaliser sur le site SuperBoole.

Critères d’évaluation

Connaissance – Compréhension - Capacité de mise en application - Capacité d’analyse d’un

problème - Démarche pour solutionner un problème - Exactitude des solutions proposées -

Forme (propreté, présentation …)

Documentation

Livre recommandé : Givone, « Digital Principles and Design ».

McGraw-Hill 2003.

Notes du cours