## Portes logiques

| Utilisation de la logique Crocodile Physics propose trois familles logiques : 74ACT, 74HC et 4000B. Pour sélectionner une famille logique, utilisez L ogique… dans le menu O ptions. La famille logique que vous sélectionnerez s’appliquera aux portes logiques et aux circuits intégrés logiques de la rubrique Circuits intégrés.

Pour faciliter leur utilisation, l’ensemble des portes logiques et des circuits logiques intégrés ont une alimentation cachée. Pour modifier la valeur de l’alimentation, choisissez L ogique… dans le menu O ptions, puis tapez la tension voulue à côté de la famille que vous avez sélectionnée. Si votre circuit contient d’autres types de composants, vous devez ajouter une Prise terre ou une Ligne de zéro volt. En effet, l’alimentation cachée utilise la prise terre du circuit comme référence, voir Prise terre du circuit.

Paramètres des portes logiques et circuits intégrés logiques simulés

| 74ACT | 74HC | 4000B
Tension d’alimentation (V DD) | 5 V | 2-6 V | 3-15 V
Courant d’entraînement de sortie (I O) | 24 mA | 4 mA | 0,4 mA
Tension basse maximale de sortie | 0,4 V (I O=24 mA) | 0,4 V (I O=4 mA) | 0,4 V (I O=0,4 mA)
Tension haute maximale de sortie (V DD=5 V) | 2,4 V (I O=24 mA) | 4,6 V (I O=4 mA) | 4,6 V (I O=0,4 mA)
Tension maximale pour une entrée 0 | 0,8 V | 30 % de V DD | 30 % de V DD
Tension minimale pour une sortie 1 | 2,0 V | 70 % de la V DD | 70 % de la V DD
Courant maximum de sortie | 50 mA | 50 mA | 50 mA
Tension minimale d’entrée | -1 V | -1 V | -1 V
Tension maximale d’entrée | V DD + 1 V | V DD + 1 V | V DD + 1 V

Pour s’assurer que la tension d’entrée d’une porte ou d’un circuit intégré logique sera reconnue comme une valeur binaire, elle doit respecter la Tension maximale pour une entrée 0 ou la Tension minimale pour une sortie 1. Sinon, l’entrée aura une valeur logique indéfinie.

Pour afficher les signaux logiques au lieu des voltmètres barres, activez Si g naux logiques dans le menu A ffichage. Les trois états logiques apparaîtront de la façon suivante.

0 logique | 0
Indéfini | x
1 logique | 1

Les trois familles logiques sont basées sur la technologie CMOS ; par conséquent, les entrées n’attirent pas de courant. Contrairement aux portes TTL courantes, les entrées logiques non connectées flottent vers 0 V. Connectez toujours les entrées de portes flottantes à 1 ou 0.

Horloge

Le composant Horloge produit une onde carrée. L’amplitude de tension est égale à la valeur de l’alimentation logique cachée (voir Utilisation de la logique ci-dessus).

La fréquence par défaut est de 1 Hz. Pour changer la fréquence, changez le taux d’échantillonnage.

Fréquence d’horloge = taux d’échantillonnage / 5

Si vous avez besoin d’une horloge ayant une amplitude et une fréquence variables, utilisez le Générateur de signaux.

Portes

Le tableau ci-dessous décrit le comportement des portes logiques.

Porte | Nombre d’entrées | Sortie = 1 si : | Sortie = 0 si :
Inverseur | 1 | Entrée = 0 | Entrée = 1
NAND | 2, 3 ou 4 | Une des entrées = 0 | Toutes les entrées = 1
NOR | 2 | Toutes les entrées = 0 | Une des entrées = 1
AND | 2 | Toutes les entrées = 1 | Une des entrées = 0
OR | 2 | Une des entrées = 1 | Toutes les entrées = 0
XOR | 2 | Entrées inégales | Entrées égales

Entrée logique

La façon la plus simple d’activer les portes logiques est d’utiliser l’entrée logique. Pour déclencher l’entrée logique, cliquez sur le petit bouton carré.

Bouton relâché | Logique = 0 | Court-circuite vers la terre
Bouton enfoncé | Logique = 1 | Court-circuite vers l’alimentation logique cachée

Sortie logique

Sans effet sur le circuit, la sortie logique contrôle l’état logique.

0 logique |
Indéfini |
1 logique |

La sortie logique n’attire pas de courant. Elle permet d’accélérer les simulations si elle est utilisée à la place d’une diode électroluminescente.

Inverseur de Schmitt

L’inverseur de Schmitt se comporte comme un inverseur (voir Portes ci-dessus), mais il a différents seuils prédéterminés, selon que l’entrée monte ou descend. Au-dessus du seuil prédéterminé, la tension d’entrée produira un 1 binaire, au-dessous de ce seuil un 0 binaire.

| 74ACT | 74HC | 4000B
Seuil prédéterminé pour une tension d’entrée montante | 1,6 V | 60 % de l’alimentation logique | 60 % de l’alimentation logique
Seuil prédéterminé pour une tension d’entrée descendante | 0,8 V | 44% de l’alimentation logique | 44% de l’alimentation logique

L’inverseur de Schmitt sert d’interface entre les signaux logiques et les signaux analogiques.