Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Daniel ETIEMBLE : Ingénieur de l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon - Professeur à l’Université Paris Sud
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Un premier article [Opérateurs logiques- Fondements] a présenté les fondements des opérateurs logiques, un deuxième [Opérateurs logiques- Opérateurs séquentiels] les bascules et les automates.
Dans ce troisième article [Opérateurs logiques- Exemples de réalisations], nous abordons les caractéristiques technologiques des circuits logiques. 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. 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.
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 des deux types de mémoire RAM utilisées : les RAM dynamiques (DRAM) et les RAM statiques (SRAM).
Nous présentons enfin les différents types de réseaux logiques programmables, qui offrent une technique rapide et relativement peu coûteuse de réalisation de circuits intégrés. Ils prennent de plus en plus d’importance par rapport aux méthodes de réalisation plus anciennes (prédiffusés, précaractérisés, et optimisés à la demande).
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VERSIONS
- Version archivée 2 de août 2013 par Daniel ETIEMBLE
- Version courante de mai 2017 par Daniel ETIEMBLE
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Technologue et circuits logiques3. Implantation matérielle des opérateurs
Nous avons vu dans le paragraphe 1 comment réaliser les portes logiques fondamentales à l’aide de transistors MOS. Nous abordons maintenant la manière de réaliser des circuits intégrés permettant d’implanter des traitements complexes, dépendant des fonctionnalités que demande une application donnée.
Dans ce paragraphe, nous voulons simplement préciser les différentes approches offertes au concepteur qui veut implanter dans un circuit intégré des fonctionnalités données, à l’aide d’opérateurs combinatoires et d’opérateurs séquentiels.
Il est important de souligner que depuis l’invention des premiers transistors en 1947, le concepteur de systèmes électroniques est confronté à l’alternative suivante pour réaliser son système : réaliser un circuit ou un système spécifique, ou utiliser des circuits universels qui sont particularisés ou programmés pour le besoin spécifique. Il est curieux de remarquer que selon les périodes, la tendance est d’utiliser tantôt une approche spécifique, tantôt une approche universelle, en fonction des progrès des développements technologiques.
L’onde de Makimoto, présenté en figure 20 illustre ce phénomène périodique, avec alternance tous les dix ans. À partir de 1947, l’invention des transistors a conduit au développement de circuits particuliers, tout circuit étant nouveau. Puis ont été développés les composants discrets standards, permettant par assemblage de ces composants la réalisation de circuits ou de systèmes spécifiques. L’exemple le plus typique est le « TTL Data Book » fournissant des circuits logiques à faible ou moyenne densité d’intégration : portes de bases, bascules de base et opérateurs relativement simples comme multiplexeurs, démultiplexeurs, décodeurs, comparateurs, additionneurs, compteurs, etc. sur un petit nombre de bits. La période suivante a vu la réalisation des circuits intégrés...
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