CI-5 : Modéliser, prévoir et vérifier les performances des systèmes combinatoires et séquentiels.

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CI-5 :

Modéliser, prévoir et vérifier les performances des systèmes combinatoires et séquentiels.

CI-5-1 Coder l’information

Représenter, simplifier, valider des expressions logiques

LYCÉECARNOT(DIJON), 2013 - 2014

Germain Gondor

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 1 / 92

(2)

Sommaire

1 DARwIn-OP

2 Système de numération

3 Systèmes logiques combinatoires

4 Complément sur les opérateurs exclusifs

(3)

DARwIn-OP

Sommaire

1 DARwIn-OP

2 Système de numération

3 Systèmes logiques combinatoires

4 Complément sur les opérateurs exclusifs

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DARwIn-OP

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DARwIn-OP

DARwIn-OP

Le robot humanoïde DARwIn-OP (Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence - Open Platform) est le dernier né des robots huma- noïdes. Il est capable de marcher, se relever après une chute en avant ou en arrière, suivre une balle et jouer au football, parler et reconnaître des documents..

Il est un exemple type de système complexe actuel à composants mécatroniques intégré.

Avec son apparence futuriste, il intègre toutes les dernières technolo- gies et des fonctionnalités très avancées :

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Bdd

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DARwIn-OP

Communication avec les servomoteurs et entre microcontroleurs

Le servomoteur MX28 Dynamixel est un actionneur à haute perfor- mance incluant toutes les fonctionnalités dont un roboticien pourrait avoir besoin pour contrôler des articulations.

Il comporte un microcontrôleur intégré (CORTEX-M3 de 32 bits), un moto-réducteur à courant continu, un codeur de position à effet Hall sur 12 bits ainsi qu’un correcteur PID.

Le protocole de communication entre les éléments est un protocole

"propriétaire" dans lequel la transmission s’effectue par paquets de données (avec relation maître/esclave). La vitesse de communication varie de 8000 bps à 3 Mbps.

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Communication avec les servomoteurs et entre microcontroleurs

La communication s’effectue physiquement par un bus TTL, suivant une transmission asynchrone série (8 bits de données, 1 bit de stop, pas de parité).

Un bus USB réalise la liaison série haut débit permettant les échanges de données entre le contrôleur principal et secondaire, et bien sûr le flux vidéo de la caméra USB de DARwIn- OP.

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Système de numération

Sommaire

1 DARwIn-OP

2 Système de numération Base de la numération

Changement de bases Codage de l’information 3 Systèmes logiques combinatoires

4 Complément sur les opérateurs exclusifs

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Base de la numération

Définition

Une base BN ={Ci}i=Ni=1 est un système libre de N éléments (chiffres ou caractères) tel que:

∀a∈N,∃m∈N/a= Xm

j=0

Cj.Nj avec Cj ∈ {Ci}Ni=1

∀a∈R+,∃{Cj}j=−∞/a=

+∞X

j=−∞

Cj.Nj avec Cj ∈ {Ci}Ni=1

(11)

Système de numération Base de la numération

Les 3 bases les plus utilisées dans les systèmes industriels sont :

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(12)

Les 3 bases les plus utilisées dans les systèmes industriels sont :

1 Base décimale :

B10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

(13)

Système de numération Base de la numération

Les 3 bases les plus utilisées dans les systèmes industriels sont :

1 Base décimale :

B10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

2 Base binaire : B2=0,1

Les chiffres sont alors appelés bit pour binary digit

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(14)

Les 3 bases les plus utilisées dans les systèmes industriels sont :

1 Base décimale :

B10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

2 Base binaire : B2=0,1

Les chiffres sont alors appelés bit pour binary digit

3 Base hexadécimale :

B16 = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

(15)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

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(16)

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

(17)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

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Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

(19)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

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Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

(21)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

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Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

(23)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

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Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

(25)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

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(26)

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

11 1011 B

(27)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

11 1011 B

12 1100 C

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(28)

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

11 1011 B

12 1100 C

13 1101 D

(29)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

11 1011 B

12 1100 C

13 1101 D

14 1110 E

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(30)

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

11 1011 B

12 1100 C

13 1101 D

14 1110 E

(31)

Système de numération Base de la numération

Base décimale B10 Base binaire B2 Base hexadécimale B16

0 0 0

1 1 1

2 10 2

3 11 3

4 100 4

5 101 5

6 110 6

7 111 7

8 1000 8

9 1001 9

10 1010 A

11 1011 B

12 1100 C

13 1101 D

14 1110 E

15 1111 F

16 10000 10

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(32)

Exemples

Base 10 (2014)10 2.103+0.102+1.101+4.100 Base 2 (11111011110)2

1.210+1.29+1.28+1.27+1.26+0.25 +1.24+1.23+1.22+1.21+0.20 Base Hex (7DE)16 7.162+13.161+14.160

REMARQUE: Pour différencier les bases, on reporte le numéro de la base en indice : (2014)10

(33)

Système de numération Base de la numération

Passage d’une base B

N

à la base décimale B

10

En base BN, chaque chiffre est affecté d’un poids (Nn) avec n le nombre de chiffres à sa droite. Pour obtenir le nombre en base 10, il suffit de faire la somme des chiffres du nombre en base N multipliés par leur poids.

(120)3=1×32+2×31+0×30=9+6+0=15

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(34)

Passage de la base décimale B

10

à une base B

N

La passage de la base décimale B10 à une base BN se fait en recher- chant la puissance de N immédiatement inférieure au nombre décimal à convertir, puis la puissance de N immédiatement inférieure au reste, et ainsi de suite jusqu’à un reste nul.

a= Xm

j=0

aj.Nj

En factorisant par N, on obtient : a=N.









m−1X

j=0

aj+1.Nj







+a0

(35)

Système de numération Base de la numération

Le reste de la division de a par N est égale au coefficient a0. Par divi- sion successive par N, on obtient les autres cœfficients associés aux puissances de BN:

a=N.







N.









m−2X

j=0

aj+2.Nj







+a1







+a0

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(36)

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1

105 2 1 52

(37)

Système de numération Base de la numération

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0

105 2 1 52 2

0 26

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(38)

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13

(39)

Système de numération Base de la numération

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0 13 = 6×2+1

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13 2

1 6

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(40)

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0 13 = 6×2+1

6 = 3×2+0

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13 2

1 6 2 0 3

(41)

Système de numération Base de la numération

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0 13 = 6×2+1

6 = 3×2+0 3 = 1×2+1

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13 2

1 6 2 0 3 2

1 1

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(42)

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0 13 = 6×2+1

6 = 3×2+0 3 = 1×2+1 1 = 0×2+1

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13 2

1 6 2 0 3 2

1 1 2 1 0

(43)

Système de numération Base de la numération

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0 13 = 6×2+1

6 = 3×2+0 3 = 1×2+1 1 = 0×2+1

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13 2

1 6 2 0 3 2

1 1 2 1 0

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(44)

EXEMPLE :(105)10 ⇔( ?)2

105 = 52×2+1 52 = 26×2+0 26 = 13×2+0 13 = 6×2+1

6 = 3×2+0 3 = 1×2+1 1 = 0×2+1

105 2 1 52 2

0 26 2 0 13 2

1 6 2 0 3 2

1 1 2 1 0 Ainsi 105 en base 10 s’écrit 1101001 en base 2.

(45)

Système de numération Base de la numération

Passage de la base 2

p

à la base 2

q

Pour le passage de la base 2p à la base 2q, le plus simple est de re- passer par la base 2, pour convertir chaque chiffre en son équivalent binaire.

Ainsi chaque chiffre de la base 2p se code en p chiffres de la base binaire (p bits). En convertissant le nombre binaire par paquets de q chiffres (bits), nous obtenons les chiffres du nombre en base q.

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(46)

EXEMPLE : (247)8⇔( ?)4 La base 8 se code sur 3 bits (8= 23), et la base 4 se code sur 2 bit (4=22)

(A)8 = 247

(47)

Système de numération Base de la numération

EXEMPLE : (247)8⇔( ?)4 La base 8 se code sur 3 bits (8= 23), et la base 4 se code sur 2 bit (4=22)

(A)8 = 247 (A)8 = 2

|{z}

010

|{z}4

100

|{z}7

111

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 19 / 92

(48)

EXEMPLE : (247)8⇔( ?)4 La base 8 se code sur 3 bits (8= 23), et la base 4 se code sur 2 bit (4=22)

(A)8 = 247 (A)8 = 2

|{z}

010

|{z}4

100

|{z}7

111

(A)2 = 10100111

(49)

Système de numération Base de la numération

EXEMPLE : (247)8⇔( ?)4 La base 8 se code sur 3 bits (8= 23), et la base 4 se code sur 2 bit (4=22)

(A)8 = 247 (A)8 = 2

|{z}

010

|{z}4

100

|{z}7

111

(A)2 = 10100111 (A)2 = 10

|{z}

2

|{z}10

2

|{z}01

1

|{z}11

3

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(50)

EXEMPLE : (247)8⇔( ?)4 La base 8 se code sur 3 bits (8= 23), et la base 4 se code sur 2 bit (4=22)

(A)8 = 247 (A)8 = 2

|{z}

010

|{z}4

100

|{z}7

111

(A)2 = 10100111 (A)2 = 10

|{z}

2

|{z}10

2

|{z}01

1

|{z}11

3

(A)4 = 2213

(51)

Système de numération Base de la numération

Codage de l’information

Coder une information revient à fixer une convention permettant de lire et écrire cette information sans ambiguïté. Les chiffres arabes sont notre code humain pour les données numériques. Ce code est peu ap- proprié aux machines.

Les systèmes automatiques exploitent des codes basés sur le binaire pour des raisons d’architecture.

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(52)

Codage de l’information

Coder une information revient à fixer une convention permettant de lire et écrire cette information sans ambiguïté. Les chiffres arabes sont notre code humain pour les données numériques. Ce code est peu ap- proprié aux machines.

Les systèmes automatiques exploitent des codes basés sur le binaire pour des raisons d’architecture.

Les qualités requises pour un code sont principalement :

(53)

Système de numération Base de la numération

Codage de l’information

Coder une information revient à fixer une convention permettant de lire et écrire cette information sans ambiguïté. Les chiffres arabes sont notre code humain pour les données numériques. Ce code est peu ap- proprié aux machines.

Les systèmes automatiques exploitent des codes basés sur le binaire pour des raisons d’architecture.

Les qualités requises pour un code sont principalement :

1 La taille du codage (nombre de bits nécessaires)

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 20 / 92

(54)

Codage de l’information

Coder une information revient à fixer une convention permettant de lire et écrire cette information sans ambiguïté. Les chiffres arabes sont notre code humain pour les données numériques. Ce code est peu ap- proprié aux machines.

Les systèmes automatiques exploitent des codes basés sur le binaire pour des raisons d’architecture.

Les qualités requises pour un code sont principalement :

1 La taille du codage (nombre de bits nécessaires)

2 La fiabilité de lecture

(55)

Système de numération Base de la numération

Codage de l’information

Coder une information revient à fixer une convention permettant de lire et écrire cette information sans ambiguïté. Les chiffres arabes sont notre code humain pour les données numériques. Ce code est peu ap- proprié aux machines.

Les systèmes automatiques exploitent des codes basés sur le binaire pour des raisons d’architecture.

Les qualités requises pour un code sont principalement :

1 La taille du codage (nombre de bits nécessaires)

2 La fiabilité de lecture

3 La simplicité de manipulation

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 20 / 92

(56)

Code binaire naturel

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 1 0 0

5 0 1 0 1

6 0 1 1 0

7 0 1 1 1

8 1 0 0 0

9 1 0 0 1

Il permet de coder les nombres.

(57)

Système de numération Base de la numération

Code binaire naturel

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 1 0 0

5 0 1 0 1

6 0 1 1 0

7 0 1 1 1

8 1 0 0 0

9 1 0 0 1

Il permet de coder les nombres.

C’est le seul code qui permet de réaliser des opérations.

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 21 / 92

(58)

Code binaire naturel

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 1 0 0

5 0 1 0 1

6 0 1 1 0

7 0 1 1 1

8 1 0 0 0

9 1 0 0 1

Il permet de coder les nombres.

C’est le seul code qui permet de réaliser des opérations.

La taille du codage est optimale (minimum de bits pour coder un nombre)

(59)

Système de numération Base de la numération

Code binaire naturel

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 1 0 0

5 0 1 0 1

6 0 1 1 0

7 0 1 1 1

8 1 0 0 0

9 1 0 0 1

Il permet de coder les nombres.

C’est le seul code qui permet de réaliser des opérations.

La taille du codage est optimale (minimum de bits pour coder un nombre)

REMARQUE:4 bits sont nécessaires pour co- der un chiffre entre 0 et 9

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(60)

Code binaire réfléchi (code Gray)

Le passage d’un nombre au suivant se fait en changeant la valeur d’un seul bit. Ceci peut apporter une garantie sur l’interprétation du code.

On peut ainsi détecter des erreurs.

(61)

Système de numération Base de la numération

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 1

3 0 0 1 0

4 0 1 1 0

5 0 1 1 1

6 0 1 0 1

7 0 1 0 0

8 1 1 0 0

9 1 1 0 1

Ce code présente des symétries d’où le nom de code binaire réfléchi:

1 Colonne en 20: le couple (0,1) subit un effet miroir et ainsi de suite

2 Colonne en 21: même chose avec (0011)

3 Colonne en 22: même chose avec (00001111)

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 23 / 92

(62)

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 1

3 0 0 1 0

4 0 1 1 0

5 0 1 1 1

6 0 1 0 1

7 0 1 0 0

8 1 1 0 0

9 1 1 0 1

Ce code présente des symétries d’où le nom de code binaire réfléchi:

1 Colonne en 20: le couple (0,1) subit un effet miroir et ainsi de suite

2 Colonne en 21: même chose avec (0011)

3 Colonne en 22: même chose avec (00001111)

Il est utilisé dans les capteurs de position absolus et évite des sources d’erreur dans les positions intermédiaires.

(63)

Système de numération Base de la numération

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 1

3 0 0 1 0

4 0 1 1 0

5 0 1 1 1

6 0 1 0 1

7 0 1 0 0

8 1 1 0 0

9 1 1 0 1

Ce code présente des symétries d’où le nom de code binaire réfléchi:

1 Colonne en 20: le couple (0,1) subit un effet miroir et ainsi de suite

2 Colonne en 21: même chose avec (0011)

3 Colonne en 22: même chose avec (00001111)

Il est utilisé dans les capteurs de position absolus et évite des sources d’erreur dans les positions intermédiaires.

La taille du codage est optimale.

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 23 / 92

(64)

Roue codeuse

(65)

Système de numération Base de la numération

Le code 3 parmi 5

Ce code consiste à choisir 3 bits à 1 parmi 5 bits (donc 2 bits à 0).

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(66)

Le code 3 parmi 5

Ce code consiste à choisir 3 bits à 1 parmi 5 bits (donc 2 bits à 0).

Le nombre de combinaison vaut : C53= 5!

3!(5−3)! =10

(67)

Système de numération Base de la numération

Le code 3 parmi 5

Ce code consiste à choisir 3 bits à 1 parmi 5 bits (donc 2 bits à 0).

Le nombre de combinaison vaut : C53= 5!

3!(5−3)! =10

Il permet donc de coder les dix chiffres déci- maux.

0 0 0 1 1 1

1 0 1 0 1 1

2 1 0 0 1 1

3 1 0 1 0 1

4 1 1 0 0 1

5 1 1 0 1 0

6 1 1 1 0 0

7 0 1 1 0 1

8 0 1 1 1 0

9 1 0 1 1 0

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(68)

Le code 3 parmi 5

Avantage Auto-détection d’erreurs de lecture Codage personnalisable (10! possibilités) Inconvénients La taille du codage n’est pas optimale

toute opération nécessite un décodage préalable.

(69)

Système de numération Base de la numération

Code postal

0 0 0 1 1 1

1 0 1 0 1 1

2 0 1 1 0 1

3 0 1 1 1 0

4 1 0 0 1 1

5 1 0 1 0 1

6 1 0 1 1 0

7 1 1 0 0 1

8 1 1 0 1 0

9 1 1 1 0 0

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 27 / 92

(70)

Code postal

0 0 0 1 1 1

1 0 1 0 1 1

2 0 1 1 0 1

3 0 1 1 1 0

4 1 0 0 1 1

5 1 0 1 0 1

6 1 0 1 1 0

7 1 1 0 0 1

8 1 1 0 1 0

9 1 1 1 0 0

Ce code est utilisé à la poste pour la lecture du code postal

(71)

Système de numération Base de la numération

Code postal

0 0 0 1 1 1

1 0 1 0 1 1

2 0 1 1 0 1

3 0 1 1 1 0

4 1 0 0 1 1

5 1 0 1 0 1

6 1 0 1 1 0

7 1 1 0 0 1

8 1 1 0 1 0

9 1 1 1 0 0

Ce code est utilisé à la poste pour la lecture du code postal

CPGE du Lycée Carnot 16, bd Thiers 21000, DIJON

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(72)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

(73)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

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(74)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(75)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(76)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(77)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(78)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(79)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(80)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(81)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(82)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(83)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(84)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(85)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(86)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(87)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(88)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(89)

Système de numération Base de la numération

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 28 / 92

(90)

Code décimal codé binaire (DCB)

Chaque chiffre décimal est codé en binaire sur 4 bits.

Avantage le code est plus proche de la base 10 les opérations peuvent être adaptées Inconvénients la taille n’est pas optimale

Ce code est utilisé sur les afficheurs 7 seg- ments. Chaque afficheur reçoit le chiffre codé en binaire sur 4 bits.

Afficheur

(91)

Système de numération Base de la numération

Code ASCII

Le code ASCII permet de coder sur 8 bits 256 caractères classiques du clavier

1 alphabet en majuscule et en minuscule

2 les chiffres

3 les lettres accentuées

4 la ponctuation

EXEMPLE :le transfert des mails s’effectue en code ASCII

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(92)

Code ASCII

FIGURE:Table de code ASCII

(93)

Systèmes logiques combinatoires

Sommaire

1 DARwIn-OP

2 Système de numération

3 Systèmes logiques combinatoires Définitions

Algèbre de Boole

Représentation des fonctions logiques Réorganisation des fonction logiques

4 Complément sur les opérateurs exclusifs

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 31 / 92

(94)

Système d’éclairage

(95)

Systèmes logiques combinatoires

Système d’éclairage

On souhaite réaliser un escalier contenant 4 lampes qui s’allument automatiquement lorsque l’on monte ou descend l’escalier. Pour l’esthétisme, on désire que les lampes s’allument puis s’éteignent successivement lorsqu’une présence est détectée.

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 33 / 92

(96)

Système d’éclairage

On souhaite réaliser un escalier contenant 4 lampes qui s’allument automatiquement lorsque l’on monte ou descend l’escalier. Pour l’esthétisme, on désire que les lampes s’allument puis s’éteignent successivement lorsqu’une présence est détectée.

On utilise 3 détecteurs de présence notés a, b, c. L’utilisateur doit tou- jours être éclairé par deux ampoules. L’objectif est de déterminer le câ- blage des lampes aux détecteurs de présence. Chaque capteur détecte une présence sur 3 marches autour de celui-ci.

(97)

Systèmes logiques combinatoires Définitions

Variables logiques

Les variables logiques n’admettent quedeux valeurs. Elles sont du type :

• Vrai ou Faux

• 0 ou 1

• Tout ou

Rien Composant réel Variable associée

avec t0<t

REMARQUE: L’association d’une variable logique à un composant ne peut pas rendre compte des états transitoires apparaissant. C’est donc une simplification du comportement réel.

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(98)

Système Logique

Un système logique est un système modélisé par des variables logiques. Il en existe deux grandes familles :

Systèmes logiques combinatoire Systèmes logiques séquentiels

L’état des sorties est donné de façon unique par l’état des entrées à l’instant présent (système instantané)

L’état des sorties est fonction de l’état des entrées à l’instant présent, mais aussi de l’histoire de l’évolution des en- trées et sorties.

(99)

Systèmes logiques combinatoires Définitions

Exemple: dispositifs pour allumer une lampe

Interrupteur (2 positions) Contacteur

1ère position, la lampe est éteinte

2ème position, la lampe est allumée

1er impulsion : la lampe s’allume

2ème impulsion : la lampe s’éteint

Système logique combinatoire Système logique séquentiel

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 36 / 92

(100)

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

(101)

Systèmes logiques combinatoires Algèbre de Boole

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 37 / 92

(102)

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

1 : élément identité

(103)

Systèmes logiques combinatoires Algèbre de Boole

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

1 : élément identité

Cet ensemble présente une structure d’algèbre avec les lois suivantes :

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 37 / 92

(104)

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

1 : élément identité

Cet ensemble présente une structure d’algèbre avec les lois suivantes :

Relation d’équivalence : égale ou=

(105)

Systèmes logiques combinatoires Algèbre de Boole

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

1 : élément identité

Cet ensemble présente une structure d’algèbre avec les lois suivantes :

Relation d’équivalence : égale ou=

Fonction ET (ou produit booléen)

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 37 / 92

(106)

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

1 : élément identité

Cet ensemble présente une structure d’algèbre avec les lois suivantes :

Relation d’équivalence : égale ou=

Fonction ET (ou produit booléen)

Fonction OU (ou somme booléenne)

(107)

Systèmes logiques combinatoires Algèbre de Boole

Algèbre de Boole

Soit l’ensemble constitué des deux élémentsB={0,1}.

0 : élément nul

1 : élément identité

Cet ensemble présente une structure d’algèbre avec les lois suivantes :

Relation d’équivalence : égale ou=

Fonction ET (ou produit booléen)

Fonction OU (ou somme booléenne)

fonction NON (ou complément)

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 37 / 92

(108)

Fonction ET (ou produit booléen)

B2 7→ B

(a,b) 7→ a ET b=a.b=ab

a.b possède la valeur 1 si et seulement si a est à 1 et b est à 1.

a.b=1 ⇔











 a=1 b=1

a b a.b

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

(109)

Systèmes logiques combinatoires Algèbre de Boole

Fonction OU (ou somme booléenne)

B2 7→ B

(a,b) 7→ a OU b=a+b

a+b possède la valeur 1 si et seulement si a est à 1 ou b est à 1.

a+b=1 ⇔ a=1 OU b=1

a b a+b

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Sciences de l’Ingénieur (MPSI - PCSI) CI-5-1 Coder l’information Année 2013 - 2014 39 / 92

(110)

fonction NON (ou complément)

B 7→ B

a 7→ NON(a) =a

a est à 1 ssi a est à 0 et a est à 0 ssi a est à 1.

a a 0 1 1 0

Figure

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References

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