Composants logiques et opérateurs matériels : exemples de réalisations

1. Technologie et circuits logiques

1.1 Réalisation des inverseurs

1.1.1 Technologies MOS

1.1.2 Technologies bipolaires

1.2 Réalisation des fonctions logiques NOR, NAND

1.2.1 Technologies MOS

1.2.2 Technologies bipolaires

2. Implantation matérielle des opérateurs

2.1 Types de réalisation

2.1.1 Circuits ASIC

2.1.2 Réseaux logiques programmables

2.1.3 Conditions d’utilisation

2.2 Réalisation des réseaux logiques programmables

3. Points mémoire et mémoires RAM

3.1 Logique statique et logique dynamique

3.2 Points mémoire

3.2.1 Point mémoire statique

3.2.2 Point mémoire dynamique

3.3 Mémoires RAM

3.3.1 Mémoires statiques

3.3.2 Mémoires dynamiques

Pour en savoir plus

La première partie de cet article a présenté les fondements logiques des opérateurs matériels. Si les circuits logiques ne connaissent que les valeurs 0 et 1, ils sont néanmoins implantés avec des circuits électroniques utilisant des courants et des tensions qui sont des grandeurs continues. Le paragraphe technologie et circuits logiques montre comment les composants logiques sont implantés avec des transistors MOS ou des transistors bipolaires. Si le fonctionnement de ces transistors n’est que grossièrement modélisé sous forme d’interrupteurs, la présentation permet cependant au lecteur de faire la transition entre le monde logique des 0 et des 1, et le monde de la technologie des circuits intégrés détaillé dans les références [3] [4] [Doc. H 686 ; E 3 505]. Nous soulignons l’importance croissante des réseaux logiques programmables, qui offrent une technique rapide et relativement peu coûteuse de réalisation de circuits intégrés à côté des méthodes plus traditionnelles (prédiffusés, précaractérisés, et optimisés à la demande).

La connaissance des techniques de réalisation des mémoires à accès aléatoire (RAM) permet de comprendre certaines caractéristiques, notamment les temps d’accès et la capacité de mémorisation. Les mémoires statiques utilisent un principe de mémorisation logique, identique à celui des bascules utilisées pour les registres. Les mémoires dynamiques utilisent un principe de mémorisation fondé sur des principes électriques (charge et décharge de condensateurs), qui nécessitent moins de place pour stocker chaque bit, mais impliquent un rafraîchissement périodique de l’information et un temps de cycle au moins double du temps d’accès.