Circuits logiques de base

Dans les chapitres précédents vous avez du  voir que c'est à partir des portes logiques de base (AND, NAND, OR etc...) qu'il était possible de réaliser des fonctions logiques ou encore des opérateurs arithmétiques. Ces fonctions sont à la base de la conception des unités de calcul très complexes (CPU, DSP, FIFO etc...)

Les CI logiques, souvent appelés "CI (circuits intégrés)" sont utilisés dans presque toutes les pièces des équipements  électroniques et dans le monde entier. Les CI de semi-conducteurs sont largement utilisés dans des applications de développement, de conception et de fabrication. Vous pouvez trouver une large gamme de semi-conducteurs logiques standard de haute qualité de grandes marques, notamment Texas Instruments, Toshiba, Nexperia, STMicroelectronics et ON Semiconductor.

Vous devez prendre connaissance des fonctions réalisées par ces circuits logiques de base pour être capable de comprendre n'importe quel schéma électronique ainsi que pour concevoir votre propre architecture numérique. 

Pour rappel, un circuit électronique (intel i7) contient des Milliards de portes logiques (Transistor gravure à 14nm).

Types de CI logiques courants et utilisations

Les portes logiques contrôlent le flux de signal via des fonctions booléennes (NOT, AND, OR, NAND, NOR), traduisant le signal en informations binaires.

Les CI de compteur (également appelés registres à décalage) sont généralement composés d'un certain nombre de bascules connectées en cascade, conçues pour enregistrer le nombre de fois qu'un processus, une horloge ou un événement se produit.

Les décodeurs et les démultiplexeurs convertissent un code binaire d'entrée en une seule sortie numérique (décodeurs) ou recueille des informations à partir d'une seule ligne d'entrée et les transmet via l'une des sorties multiples (démultiplexage).

Les inverseurs hexagonaux produisent des tensions opposées à leur niveau d'entrée, inversant ensuite le signal d'entrée pour faciliter le nettoyage du bruit de signal numérique, l'ajout de temporisation, la translation de niveau ou la conversion entre familles logiques.

Les CI de verrouillage offrent une protection à vitesse élevée et fiable pour les semi-conducteurs contre la décharge statique ou la surtension.

Les translateurs de niveau logique et les translateurs de tension traduisent un signal de niveau logique ou un domaine de tension en un autre, permettant une plus grande compatibilité entre les différents composants/circuits intégrés.

Les inverseurs à trigger de Schmitt sont des circuits actifs qui convertissent les signaux d'entrée analogiques en sortie numérique.