Calculateur de portes logiques
Évaluez les portes AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR et XNOR et consultez leur table de vérité complète.
Évaluer une porte logique
Choisissez une porte, changez ses entrées binaires et calculez sa sortie.
Table de vérité
| Entrée A | Entrée B | Sortie |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
À propos des portes logiques
Les portes logiques sont les éléments de décision fondamentaux de l'électronique numérique. Chaque porte reçoit une ou plusieurs entrées binaires, représentées par zéro et un, et produit une sortie binaire selon une règle booléenne. Dans un circuit physique, ces états correspondent à des plages de tension plutôt qu'à des nombres parfaits, mais la notation binaire facilite l'analyse du comportement. Ce calculateur évalue les sept types de portes courants et génère la table de vérité complète de l'opération choisie.
Une porte AND produit un uniquement lorsque les deux entrées valent un. OR produit un lorsqu'une entrée ou les deux valent un. NOT est une porte unaire qui inverse son unique entrée. NAND et NOR nient respectivement AND et OR : leurs sorties sont donc opposées à celles de l'opération de base. XOR, ou OU exclusif, produit un lorsque les entrées diffèrent. XNOR produit un lorsqu'elles sont identiques, ce qui permet de détecter l'égalité sur un bit.
Une table de vérité énumère toutes les combinaisons d'entrées possibles et la sortie correspondante. Deux entrées binaires donnent quatre combinaisons : zéro-zéro, zéro-un, un-zéro et un-un. Une porte NOT à une entrée ne comporte que deux lignes. Les tables de vérité offrent une méthode systématique pour vérifier un circuit, déduire une expression booléenne, comparer des conceptions apparemment différentes et repérer les conditions qui activent une sortie. On peut analyser des circuits plus grands en ajoutant des colonnes pour les portes intermédiaires.
NAND et NOR sont dites universelles, car des portes d'un seul de ces types peuvent être combinées pour reproduire toutes les autres opérations booléennes. Cette propriété est précieuse pour concevoir des circuits intégrés et réaliser des prototypes en réduisant le nombre de familles de composants. XOR est particulièrement fréquente dans les additionneurs, les générateurs de parité, les inverseurs commandés et les détecteurs de changement. XNOR est utilisée dans les comparateurs et les circuits de correspondance.
Utilisez les boutons pour définir les entrées, puis calculez l'opération choisie. L'expression affichée résume l'évaluation, tandis que le tableau en dessous reste une référence complète pour cette porte. Le matériel réel présente aussi des délais de propagation, une sortance, des marges de bruit, des contraintes d'alimentation et des zones de tension indéfinies. Aucune de ces caractéristiques électriques n'est représentée par un calculateur booléen idéal. Consultez la fiche technique de la famille logique concernée avant de transformer un schéma logique en circuit physique.
Exemples de portes logiques
| Opération | Résultat | Explication |
|---|---|---|
| AND avec A = 1, B = 1 | 1 | Les deux entrées doivent être à l'état haut pour que AND soit à l'état haut. |
| OR avec A = 0, B = 1 | 1 | Au moins une entrée à l'état haut suffit pour que OR soit à l'état haut. |
| XOR avec A = 1, B = 0 | 1 | XOR est à l'état haut car les entrées diffèrent. |
| NAND avec A = 1, B = 1 | 0 | NAND inverse le résultat de AND. |
Comment utiliser le calculateur de portes logiques
- Choisissez l'une des sept opérations proposées.
- Basculez l'entrée A entre zéro et un et, pour une porte à deux entrées, faites de même avec B.
- Sélectionnez Calculer la sortie pour évaluer les entrées binaires actuelles.
- Comparez le résultat à toutes les combinaisons possibles de la table de vérité générée.
Questions fréquentes sur les portes logiques
Quelle est la différence entre OR et XOR ?
OR est à l'état haut si l'une des entrées ou les deux sont à l'état haut. XOR ne l'est que si exactement une entrée est à l'état haut.
Pourquoi une porte NOT n'a-t-elle qu'une entrée ?
NOT effectue une inversion unaire et n'a donc besoin que d'une valeur binaire. Une entrée zéro devient un, et une entrée un devient zéro.
Qu'est-ce qu'une porte logique universelle ?
Une porte universelle peut être combinée avec d'autres portes identiques pour réaliser toute fonction booléenne. NAND et NOR possèdent toutes deux cette propriété utile.
Que montre une table de vérité ?
Elle énumère toutes les combinaisons d'entrées possibles et leurs sorties. C'est une façon directe de définir et de vérifier le comportement d'une fonction numérique.
Zéro et un sont-ils des tensions réelles du circuit ?
Ils représentent des plages logiques basses et hautes, et non des tensions exactes universelles. Les plages valides dépendent de la famille logique, de la tension d'alimentation et de la fiche technique du composant.