L1 Information Numérique Travaux dirigés

Documents pareils
2.4 Représentation graphique, tableau de Karnaugh

Algèbre binaire et Circuits logiques ( )

Architecture des ordinateurs TD1 - Portes logiques et premiers circuits

IFT1215 Introduction aux systèmes informatiques

Système binaire. Algèbre booléenne

Cours Premier semestre

Représentation d un entier en base b

Logique binaire. Aujourd'hui, l'algèbre de Boole trouve de nombreuses applications en informatique et dans la conception des circuits électroniques.

Cours Informatique 1. Monsieur SADOUNI Salheddine

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Codage d information. Codage d information : -Définition-

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

Conversion d un entier. Méthode par soustraction

Arithmétique binaire. Chapitre. 5.1 Notions Bit Mot

CORRIGE LES NOMBRES DECIMAUX RELATIFS. «Réfléchir avant d agir!»

USTL - Licence ST-A 1ère année Codage de l information TP 1 :

Le théorème de Thalès et sa réciproque

MPI Activité.10 : Logique binaire Portes logiques

PROBLEME(12) Première partie : Peinture des murs et du plafond.

Les portes logiques. Voici les symboles des trois fonctions de base. Portes AND. Portes OR. Porte NOT

1S Modèles de rédaction Enoncés

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

Exo7. Calculs de déterminants. Fiche corrigée par Arnaud Bodin. Exercice 1 Calculer les déterminants des matrices suivantes : Exercice 2.

CHAPITRE VIII : Les circuits avec résistances ohmiques

Représentation des Nombres

Activités numériques [13 Points]

Les droites (d 1 ) et (d 2 ) sont sécantes en A Le point A est le point d intersection des 2 droites

Les opérations binaires

RESUME DE COURS ET CAHIER D'EXERCICES

Étude des formes de pratiques de la gymnastique sportive enseignées en EPS à l école primaire

Géométrie dans l espace Produit scalaire et équations

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

V- Manipulations de nombres en binaire

Factorisation Factoriser en utilisant un facteur commun Fiche méthode

Définition 0,752 = 0,7 + 0,05 + 0,002 SYSTÈMES DE NUMÉRATION POSITIONNELS =

Les fonctions logiques

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Première partie. Préliminaires : noyaux itérés. MPSI B 6 juin 2015

Logiciel de Base. I. Représentation des nombres

Electronique Numérique

Informatique Générale

Concevoir son microprocesseur

Organisation des Ordinateurs

Date : Tangram en carré page

Priorités de calcul :

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

FONCTION COMPTAGE BINAIRE ET DIVISION DE FRÉQUENCE

Licence Sciences et Technologies Examen janvier 2010

3 ème 2 DÉVELOPPEMENT FACTORISATIONS ET IDENTITÉS REMARQUABLES 1/5 1 - Développements

«Aucune investigation humaine ne peut être qualifiée de science véritable si elle ne peut être démontrée mathématiquement.

Angles orientés et trigonométrie

Chapitre 2. Matrices

Atelier C TIA Portal CTIA04 : Programmation des automates S7-300 Opérations numériques

Conception de circuits numériques et architecture des ordinateurs

Architecture des ordinateurs Introduction à l informatique

1 Introduction au codage

2. RAPPEL DES TECHNIQUES DE CALCUL DANS R

- Instrumentation numérique -

CONJUGUÉ D'UN POINT PAR RAPPORT À UN TRIANGLE

Probabilités sur un univers fini

Chapitre 1 I:\ Soyez courageux!

I- Définitions des signaux.

Pour l épreuve d algèbre, les calculatrices sont interdites.

GPA770 Microélectronique appliquée Exercices série A

I. Ensemble de définition d'une fonction

Brevet 2007 L intégrale d avril 2007 à mars 2008

Chapitre 11. Séries de Fourier. Nous supposons connues les formules donnant les coefficients de Fourier d une fonction 2 - périodique :

Probabilités. Une urne contient 3 billes vertes et 5 billes rouges toutes indiscernables au toucher.

1/24. I passer d un problème exprimé en français à la réalisation d un. I expressions arithmétiques. I structures de contrôle (tests, boucles)

Premiers pas sur l ordinateur Support d initiation

VIII- Circuits séquentiels. Mémoires

TP 1 : 1 Calculs en binaire, octal et hexadécimal

MICROINFORMATIQUE NOTE D APPLICATION 1 (REV. 2011) ARITHMETIQUE EN ASSEMBLEUR ET EN C

Quelques contrôle de Première S

BCI - TPSP - Processeurs et Architectures Numériques

Note de cours. Introduction à Excel 2007

Si deux droites sont parallèles à une même troisième. alors les deux droites sont parallèles entre elles. alors

Développer, factoriser pour résoudre

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Groupe symétrique. Chapitre II. 1 Définitions et généralités

Introduction à l étude des Corps Finis

Continuité et dérivabilité d une fonction

1 radian. De même, la longueur d un arc de cercle de rayon R et dont l angle au centre a pour mesure α radians est α R. R AB =R.

Limites finies en un point

6. Les différents types de démonstrations

La mémoire. Un ordinateur. L'octet. Le bit

La maison Ecole d ' Amortissement d un emprunt Classe de terminale ES. Ce qui est demandé. Les étapes du travail

Définition : On obtient les nombres entiers en ajoutant ou retranchant des unités à zéro.

Représentation géométrique d un nombre complexe

MEMOIRES MAGNETIQUES A DISQUES RIGIDES

EVALUATIONS FIN CM1. Mathématiques. Livret élève

Rappels et compléments, première partie : Nombres complexes et applications à la géométrie

UEO11 COURS/TD 1. nombres entiers et réels codés en mémoire centrale. Caractères alphabétiques et caractères spéciaux.

ASR1 TD7 : Un microprocesseur RISC 16 bits

Fonctions homographiques

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

CORRECTION EXERCICES ALGORITHME 1

CHAPITRE 10. Jacobien, changement de coordonnées.

Architecture matérielle des systèmes informatiques

Transcription:

L Information Numérique Travaux dirigés Année 2007-2008

: Représentation des nombres Exercice La représentation d un nombre en base 2 étant [0000]2, déterminer sa représentation dans chacune des bases suivantes : 8 (octal), 0 (décimal), 6 (hexadécimal). Exercice 2 Ecrire en base 2 et en base 6 les nombres écrit en base 0 suivant : 0,425 et 32,85 Exercice 3 Ecrire en décimal la valeur du nombre héxadécimal AB,CD]6. Ecrire en octal et en binaire la valeur du nombre héxadécimal BAFFE]6. Exercice 4 ) Convertir les valeurs décimales suivantes en base 2, puis en 8 5 432,25 45,50 2) Convertir les valeurs binaires suivantes en base 0 puis en héxadécimal 00 0,0 rappel 2-3 = 0,25 et2-4 = 0,0625 3) Convertir les nombres exprimés en octal ou en héxadécimal en base 2. [CA56] 6 [707] 8 Exercice 5 Déterminer la base n du nombre 53]n sachant que 53]n = 89]0. Exercice 6 Exprimer les nombres suivants en base 2 sous la forme complément à deux, on travaillera sur un format de 8 bits 38, -38, 5 5, +4, -4 Exercice 7 Avec une représentation sur un format de 8 bits, effectuer les soustractions suivantes : 8-2, 5-3, 56-27, 64+65, 6-60, 5-25 2

Exercice 8 En sachant que les règles de calcul s appliquent dans tous les systèmes de numération, additionner les nombres hexadécimaux suivants : ) 26]6 + 6]6 2) 2B]6 + 84]6 3) DF]6 + AC]6 Exercice 9 Effectuer les opérations suivantes des nombres décimaux suivants. Les nombres seront représentés en binaire sur 8 bits en complément à deux. Vérifier les résultats. 52+40 52-40 -52+40-52-40 68+84 68-84 -68+84-68-84 Exercice 0 Les suites binaires suivantes sont données en complément à 2. Pour chacune d elles, indiquez quel est le nombre décimal représenté. 0000 000 Exercice Quels sont les entiers les plus petits et les plus grands représentables avec des valeurs de 4 bits, 8 bits, 6 bits en utilisant : a) La représentation binaire non signée. b) La représentation en complément à deux. 3

2 : Algèbre booléenne, simplifications Exercice Exprimer par une proposition logique que ) Les variables A, B, C, D sont toutes égales à 2) Toutes les variables A, B, C, D sont nulles 3) Au moins l une des variables A, B, C, D est égale à 4) Au moins l une des variables A, B, C, D est égale à 0 Exercice 2 Exercice 3 ) Soit F(a,b,c) =. a. b a.b.c a. c Que valent F(0,,), F(,,0) et F(,0,0)? 2) Démontrer, à l aide des tables de vérités, le théorème suivant : a.b.b a b 3) Soit F(a,b,c) = a. b a.b a.c Montrer que F(a,b,c) = a. 4)Soit F(a,b,c) = a.b.c a.b.c a.b.c a.b.c a.b.c Montrer que F(a,b,c) = a b.c Calculer les compléments des fonctions suivantes : Exercice 4 F a b a b F a( c d) ( a c)( b c d) 2 F abc abc a( bc bc) 3 En utilisant l algèbre booléenne, simplifier chaque expression : ) bd b( d e) d( d f) 2) abc ( a b c) abcd 3)( b bc)( b bc)( b d) 4) abcd ab( cd) ( ab) cd 5) abc( ab c( bc ac)) 4

Exercice 5 Simplifier les équations logiques suivantes par la méthode algébrique S ( A B )( A B )( A B ) S A A ( B C D C D ) B D 2 S AB C A BC ACD B C D AC 3 S ABCD EF AB CDE F ABD EF AB CDE AB CDF BD E F BCDE 4 Exercice 6 Mettre les fonctions logiques suivantes sous forme disjonctive simplifiée. y y y x x x x 3 2 3 2 x x 3 x x 2 x x 3 x 2 x x3 x 2 x x x x x x x x x x x x 2 x 3 3 2 0 2 0 3 2 0 2 x0 Exercice 7 Soit F(x,y,z) définit par sa table de vérité : x y z F(x,y,z) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Donner la forme canonique conjonctive et disjonctive de F. Exercice 8 Écrire sous forme canonique disjonctive les fonctions définies par : ) F(A,B,C) = si le nombre de variable à est paire 2) F(A,B,C) = si une variable et une seule est égale à 5

Exercice 9 Simplifier par la méthode de Karnaugh les fonctions suivantes F (A, B, C, D) = ( 0, 3, 4, 5, 8,, 2, 3) F2 (A, B, C, D) = (, 2, 3, 4, 5, 9, 0,, 2, 3) = a d) c, b, (a, F 3 b c d + a b c d + a b d + a b c d + a b c d F4(A, B, C, D,E )= (0,, 2, 5, 7, 9, 3, 6, 8, 2, 23) 6

3 : Circuits logiques combinatoires Exercice Soit la fonction logique définie par la table de vérité suivante : a b F(a,b) 0 0 0 0 0 Donner le schéma de cette fonction en utilisant uniquement des portes NON-ET. Exercice 2 On considère le circuit ci-dessous : a b S c ) Donner la valeur de la sortie S si a= 0, b=0 et c=0 2) Donner l'expression logique de S sous forme disjonctive 3) Donner l'expression logique de S sous forme conjonctive 4) Faite le schéma de la fonction S en n'utilisant que des portes Non-Ou Exercice 3 On considère le schéma logique de la figure ci-dessous ) Déterminer l'équation logique de la sortie S. 7

2) Proposer un schéma à base de portes NAND qui réalise la fonction. Exercice 4 On considère le circuit décrit ci-dessous dans lequel : A et B sont deux entrées logiques C2, C et C0 sont trois entrées logiques de commande permettant à ce circuit de réaliser 8 fonctions logiques simples. Cette cellule de base constitue la partie logique d une unité arithmétique et logique. Déterminer la table de vérité du système, c est à dire la fonction S (A,B) réalisée pour chaque valeur du mot de commande C2CC0. 8

S (A,B) sera toujours une expression simple. Vous pouvez utiliser si nécessaire les simplifications par la méthode de Karnaugh. Plutôt que de développer complètement les équations, exprimer les termes intermédiaires en fonctions des valeurs du mot (C2CC0). Exercice 5 )Donner l équation de sortie d un multiplexeur à deux entrées adresses A A0 et quatre entrées données D3 D2 D D0. 2) Donner le schéma de ce multiplexeur avec des portes NAND. 3) On souhaite réaliser la fonction majorité M. Cette fonction est à à chaque fois qu il y a une majorité de un parmi les variables d entrée. Utiliser un multiplexeur à quatre entrées d adresse pour réaliser la fonction majorité de de cinq variables A, B, C, D, E. Exercice 6 On souhaite réaliser le transcodage du code binaire naturel vers le code binaire réfléchi ou (code GRAY). A B C D a b c d 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ) Programmer la PROM donnée en annexe afin d obtenir ce transcodeur. Une mémoire PROM (abréviation anglaise de programmable read-only mémory) contient une série de porte ET non programmable connecté à un tableau de porte OU programmable. 2) Programmer l élément PAL donné en annexe afin d obtenir ce transcodeur. Chaque sortie doit être exprimée sous la forme de OU de quatre termes. Un élément PAL (programmable array logic) contient un tableau de ET programmable et un tableau de OU fixe. 9

4 : Systèmes logiques combinatoires Exercice Dans les systèmes logiques, les opérations de transfert sont très courantes. Au cours de ces transferts, les informations peuvent être erronées (parasites, défaillances du circuit). L information peut donc être modifiée sans que l utilisateur s en rende compte. Divers moyens sont mis en œuvre pour vérifier la fiabilité du transfert. Le générateur de parité est un système qui permet de détecter certaines erreurs, sans pouvoir les corriger. Le système consiste, par exemple tous les 4 bits, à rajouter un cinquième bit de parité dont la valeur est 0 si le nombre de transférés est impair et si le nombre de transférés et pair. Exercice 2 ) Donner la table de vérité 2) Etablir le diagramme de Karnaugh, Essayer de simplifier la fonction. 3) Faire le schéma logique correspondant en utilisant qu une seule sorte de fonction logique. 4) En déduire le schéma d un générateur de parité sur 8 bits. Un distributeur de monnaie fonctionne de la façon suivante : Pièce ou billet introduit Pièces ou billets rendus Nombre 0 Euros 5 Euros 3 Euro 4 0,5 Euro 5 Euros Euro 0,5 Euro 3 4 2 Euros Euro 0,5 Euro 2 Euro 0,5 Euro 2 On note P0, P5, P2 et P, les variables d entrées correspondant aux pièces ou billets introduits de 0 Euros, 5 Euros, 2 Euro, Euro. On suppose que deux variables d entrée ne peuvent être à en même temps. Les variables de sorties sont l affichage, en binaire, du nombre de pièces ou billets rendus de 5 Euros, Euro et 0,5 Euro. On note N5 (codé sur un bit N5), N (codé sur deux bits Nb et Na ) et N0,5 (codé sur trois bits N0,5C,N0,5B,N0,5a). ) Donner la table de vérité des six fonctions de sortie précédentes en fonction des quatre variables d entrée. 2) Simplifier ces fonctions 3) Proposer un logigramme à l aide de portes ET,OU, NON. 0

Exercice 3 Un jeu électronique à deux joueurs consiste pour chacun d entre eux à utiliser l un des trois boutons poussoirs A, B, C. Pour le joueur N, on note A, B, C chacun des trois boutons poussoirs dont il dispose ; pour le joueur N 2, on note A2, B2, C2 chacun des trois boutons poussoirs, dont il dispose. Chaque joueur ne peut appuyer que sur un bouton à la fois. Le joueur appuyant sur A l emporte sur celui qui appuie sur B, ; le jouer appuyant sur B l emporte sur celui qui appuie sur C ; le joueur appuyant sur C l emporte sur celui qui appuie sur A. A chaque envoi, s allume la lampe J si c est le premier joueur qui a gagné. La lampe J2 s allume si le deuxième joueur gagne. S il y a égalité, la lampe N s allume. ) Compléter la table de vérité ci-dessous C B A C2 B2 A2 J J2 N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2) A partir de la table de vérité, établir les formes disjonctives de J et de J2 ) Exprimer N en fonction de J et de J2 2) On considère les fonctions élémentaires de trois variables (A, B, C) Z A B C Z 2 A B C Z 3 A B C Montrer que J et J2 peuvent être exprimés en fonction de (Z, A2, B2, C2) et (Z2, A2, B2, C2) et (Z3, A2, B2, C2). Donner un logigramme simple des fonctions Z, Z2, Z3. 3) On utilise deux circuits appelés multiplexeurs MUX et MUX2 à 8 entrées et dont chaque sortie doit réaliser respectivement les fonctions J et J2. Les grandeurs (A2, B2, C2) sont les adressages des deux multiplexeurs. Terminer le schéma suivant, en indiquant comment on obtient N. Un multiplexeur est un circuit à 2 n entrées d information, n entrées d adresse et une sortie S. En sélectionnant une entrée par son adresse codée à n chiffres binaires, on transmet son signal vers la sortie.

C B A Z Z 2 Z 3 A 2 B 2 C 2 MUX A 2 B 2 C 2 MUX2 J J 2 Exercice 4 : Soit la fonction logique qui est vrai quand (ABCD)2 est un nombre premier ( n'est pas considéré comme un nombre premier). ) Donner la table de vérité de cette fonction f(a,b,c,d). 2) Simplifier par la méthode de votre choix. 3) Sans faire le schéma, donner l'expression de la fonction avec des portes NAND. 4) Représenter le schéma logique de la fonction f(a, B, C, D) avec un multiplexeur à quatre entrées adresses. 5) Représenter le schéma logique de la fonction f(a, B, C, D) avec un multiplexeur à trois entrées adresses. 6) Représenter le schéma logique de la fonction f(a, B, C, D) avec un multiplexeur à deux entrées adresses. 2

Exercice 5 : Dans une usine de brique, on effectue le contrôle de qualité selon quatre critères ; Le poids P, la longueur L, la largeur l, la hauteur h. Si le critère est correct il est noté, 0 sinon. On peut classer les briques en trois catégories : Qualité A : le poids P et deux dimensions au moins sont corrects. Qualité B : le poids seul est incorrect ou le poids étant correct, deux dimensions au moins sont incorrectes. Qualité C : le poids est incorrect ainsi qu une ou plusieurs dimensions. ) Écrire les équations de A, B, C. Vous pouvez pour vous aider établir la table de vérité. 2) Simplifier ces équations 3) Exprimer B en fonction des deux autres équations A et C. Proposer un schéma logique de A,B, C avec le minimum de portes logiques. 4) Programmer l élément PAL (Programmable Array Logic) donné en annexe afin d obtenir ces fonctions. Chaque sortie doit être exprimée sous la forme de OU de quatre termes. 3