Voici une liste (non exhaustive !) de questions relatives au cours d’électronique numérique et logique. Elles servent d’une part à vous permettre d’évaluer vos connaissances (êtes vous capable de répondre à toutes ?) et d’évaluer ce que vous devriez savoir à l’issue de ce cours. Les questions sont posées dans un ordre qui suit au mieux le déroulement des chapitres du cours.

Quels sont les niveaux de tensions utilisés en électronique logique ? Que représentent les paramètres VOH, VOL, VIH & VIL ? Que représentent les courants IOH, IOL, IIH, IIL?

Expliquer l'immunité au bruit avec les niveaux d'entrée et de sortie. Expliquer la différence entre immunité statique et dynamique ? Quelle est la plus grande ?

Donner le sens des courants d'entrée et de sortie d'une porte NAND.

Qu’est-ce que la sortance ? Expliquer comment on peut la déterminer à partir de paramètres électriques simples des circuits logiques ?

Quelles sont les grandes familles de composants ? Donner leurs caractéristiques principales. Donner des exemples de sous-famille.

Comment se présente un boîtier de circuit ? Que contient-il ? Décrire quelques formes de boîtiers. Comment sont montés les boîtiers sur une carte pour constituer un ensemble complexe ?

Que signifient les sigles SSI, MSI, LSI, VLSI ?

Comment est référencé un circuit intégré ? Quelle est la différence entre le circuit 74LS04 et 74ALS04 ? Entre le circuit 74LS08 et 74HC08 ?

A quel niveau logique équivalent se retrouve une entrée logique laissée en l’air ? Pourquoi ? Quelle est la précaution à prendre en ce qui concerne les entrées non utilisées dans un montage ? Pourquoi cette précaution ne s’applique t-elle pas aux sorties non utilisées ?

Rappeler les numéros d’identification standard des circuits TTL qui réalisent les fonctions OU, ET, NAND, NOT.

Comment calcule-t-on la puissance consommée par un montage ?

A quoi servent les diodes d'écrêtage ?

Définir les temps t_PLH et t_PHL. Comment calcule-t-on le temps de retard d'un montage comprenant plusieurs circuits ?

Pourquoi les systèmes numériques utilisent-ils des nombres, des variables et/ou des fonctions binaires ?

Que sont le poids fort (MSB) et le poids faible (LSB) d'un nombre ? Quels nombres (combien ?) écrit-on avec N chiffres décimaux, N chiffres binaires ?

Quelle est la suite des nombres de 0 à 15 en binaire ? En Hexadécimal ?

Comment passer du décimal au binaire et inversement ? Comment passe-t-on du binaire à l'octal et inversement, du binaire à l'hexadécimal et inversement ?

Donner le principe du changement de base par divisions successives.

Rappeler comment sont formées les valeurs négatives à partir des valeurs positives en complément à deux.

Donner la plage de représentation des nombres de n bits non signés et signés en complément à deux. Quelle représentation est adoptée par un ordinateur ? Rappeler la suite des nombre binaires de -7 à +8 codés sur 4 bits. Donner les valeurs correspondantes en Hexadécimal.

Quelle est la forme d'un nombre en virgule flottante ? Quel est le but recherché avec cette représentation ? Pourquoi les opérations d'addition et de soustraction sont-elles plus complexes avec cette notation ?

Comment sont représentés les caractères ? Qu’est-ce que l’ASCII ? Combien de caractères sont représentables en ASCII ?

Qu'est-ce qu'une variable binaire, une fonction binaire ? Quel est le nombre de fonctions binaires de N variables ? Donner ces nombres pour n = 1, 2, 3, 4. Qu'est-ce qu'un minterme ? Comment obtient-on son expression ? Quelle est sa particularité ?

Qu’est-ce que la logique positive ? La logique négative ? Expliquer la différence entre ces notions et la notion d’état actif d’une variable en entrée ou en sortie d’un circuit. Comment reconnaissez-vous l’état actif (haut/bas) d’une variable sur un schéma (documentation constructeur par exemple) ?

Qu'est-ce qu'une table de vérité ? Combien de cas faut-il envisager pour une fonction de N variables ?

Donner les tables de vérité des fonctions ET, OU, NON, NAND, NOR & XOR pour deux variables.

Rappeler quelques identités remarquables de l'algèbre de Boole ; indiquer en particulier quelles sont les limites de l'analogie ET/"." et OU/"+". Rappeler le théorème de Morgan.

Comment obtient-on l'expression logique d'une fonction à partir de sa table de vérité ?

Donner le nombre maximum de termes produits pour une fonction de 1, 2, 3 ou 4 variables.

Pourquoi simplifie-t-on les fonctions logiques ? Pourquoi cette simplification a t-elle perdu de son intérêt aujourd'hui ?

Qu’est-ce qu’une table de Karnaugh ? Comment sont réparties les cases pour repérer les simplifications ? Qu’obtient-on à partir de deux termes produits adjacents ? Combien de cases comprend une table de 2, 3 ou 4 variables ? Existe-t-il une seule forme pour une fonction simplifiée ? Pourquoi ?

Quelles sont les limites de la simplification algébrique ? Quels sont ses défauts ?

Comment traiter les termes produits incomplètement définis dans la méthode de Karnaugh (cases "X") ? Donner les différents critères permettant de choisir leur valeur. Quels sont les critères prioritaires ?

Qu’appele t-on "conception dans le pire des cas" ? Pourquoi adopte t-on cette méthode ? Donner un exemple.

Décrire une porte à collecteur ouvert et donner quelques exemples de ses utilisations possibles.

Décrire le "ET cablé" et son fonctionnement à l'aide d'un schéma. Pourquoi appelle t-on également ce genre de montage un "OU cablé" ?

Comment transmet-on une information avec un ET câblé ? Comment sont déformées les impulsions par des portes à collecteur ouvert ?

Y a-t-il un courant de court-circuit dans une porte à collecteur ouvert ?

Décrire une porte trois états et donner un exemple de ses utilisations. Comment dérive-t-elle du schéma de base ?

Pourquoi une porte trois états a-t-elle un courant de court-circuit ?

Donner les nouveaux paramètres temporels d'une porte trois états par rapport à ceux d'une porte standard.

Expliquer l’intérêt d’un bus et ses applications courantes. Qu’est-ce qu’un bus d’adresses, un bus de données ? Qu'est-ce qu'un conflit de bus ? Donner les règles à respecter pour employer les portes trois états.

Pourquoi faut-il appliquer des signaux à fronts raides à une porte ordinaire ?

Qu'est-ce qu'une porte à entrée trigger de Schmitt ? Qu'est-ce que l'hystérésis ? Expliquer pourquoi les deux seuils d'une porte à entrée trigger de Schmitt éliminent certains parasites.

A quoi sert un comparateur ? Donner sa structure générale. Revoir le tableau de vérité de la fonction égalité de deux bits Pi et Qi et la fonction égalité du 74 ALS 688.

A quoi sert un multiplexeur ? Un démultiplexeur ? Donner leur structure générale. Revoir le schéma et le tableau de vérité du multiplexeur 74LS157.

A quoi sert un décodeur ? Donner sa structure générale. Revoir le schéma et le tableau de vérité du décodeur 74LS151. Donner un exemple de décodage d’un mot de 4 bits.

A quoi sert un encodeur ? Revoir le schéma et le tableau de vérité de l'encodeur 74LS147/8.

Donner le principe de la protection de l'information. Qu'est-ce que la parité et l'imparité ? Avec quelle fonction les calcule-t-on ? Quelle protection apporte la parité ? Que se passe-t-il si l'on change un nombre pair ou impair de bits de l'information pour les fonctions de parité ou d'imparité ? Donner le principe d'utilisation du calcul de parité pour transmettre et recevoir une information et la contrôler à l'arrivée. Donner des exemples de bits de parité calculés sur des mots de 7 bits pour fournir des mots de 8 bits en exprimant les mots choisis en Hexadécimal.

Rappeler le principe d’une liaison RS232. Rappeler le principe d’une liaison différentielle. Dans quelles conditions et pour quelle(s) raison(s) utilise-t-on des liaisons différentielles ?

Qu’est-ce qu’un UART ? Qu’est-ce qu’un "Start bit" ? Un "Stop bit" ? Quel est l’intérêt de leur emploi du point de vue de la synchronisation des envois de mots binaires ?

Donner la structure d'un additionneur à retenue série pour des nombres de n bits ? Qu'est-ce qui en limite les performances ? Comment les améliorer ? Décrire la génération et la propagation de retenue. Comment mettre en cascade des additionneurs ?

Qu'est-ce que le dépassement de capacité pour des nombres non signés ? Comment le détecte-t-on ? Dans quel cas un dépassement de capacité est-il normal ?

Qu'est-ce que le débordement de capacité pour des nombres signés en complément à deux ? De quoi dépend la fonction débordement ? Dans quel cas un débordement de capacité est-il normal ?

Quelles opérations réalise un bloc de calcul (ALU) ? Pourquoi doit-on l’associer à un accumulateur ? Trouver quelques exemples de fonctions annexes obtenues par programmation adéquate à partir des fonctions de base du circuit 74LS181. Indiquer le principe du déroulement d’un "programme" d’addition de 2 mots par un processeur utilisant une ALU et un registre accumulateur.

A quelles opérations logiques équivalent la multiplication et la division par des puissances de deux ? Pourquoi obtient-on parfois des résultats faux dans ce type d'opération ? Quelle précaution faut-il prendre pour des nombres signés ?

Quelle particularité ont les circuits séquentiels par rapport aux combinatoires ?

Donner le schéma d’une bascule RS avec des portes NOR. Rôle des entrées R et S ?

Dans quelle configuration d'entrée le bistable est-il au repos ? La commande R=S=1 a-t-elle un sens ? Donner l'état futur correspondant ?

Tracer le diagramme des temps d'un bistable commandé par deux impulsions successives R et S. Particularité des sorties Q et /Q pendant la commutation ? Donner un ordre de grandeur de la durée minimale de l'impulsion R ou S et du temps de basculement.

Comment fonctionne le bistable anti-rebond ? Quel est son utilité ?

Rappeler le rôle des entrées d'une bascule JK et donner la table de vérité au front d’horloge. Expliquer la différence entre entrées synchrones et asynchrones.

Pourquoi les circuits séquentiels sont-ils plus sensibles aux parasites que les circuits combinatoires ?

Pourquoi la plupart des entrées de controle des circuits (Set, Reset, etc.) sont-elles actives au niveau bas ?

Expliquer la différence entre une bascule D et une bascule JK. Comment obtient-on une bascule D à partir d’une JK ? Comment charger une information dans une bascule JK ?

Expliquer la différence entre une bascule transparente et une bascule sur un front.

Comment réaliser un diviseur de fréquence avec une JK ? Avec une bascule D ?

Qu'est-ce qu'un registre à décalage ? Comment décrit-on son fonctionnement ? Expliquez la différence entre fonctionnement série (séquentiel) et parallèle d’un registre. Donner la structure d'un registre à décalage formé de bascules D. Rappeler les numéros de références de quelques registres à décalage en TTL standard.

Qu'est-ce qu'une rétroaction ? Donner un exemple.

A quoi sert un monostable ? Comment programme-t-on la durée de l'impulsion ? Pourquoi faut-il éviter de s'en servir ?

Comment calculer la fréquence maximale d'un montage séquentiel ?

Avec quels circuits séquentiels réalise-t-on les compteurs ?

Comment construire un compteur asynchrone ? Comment mettre des compteurs asynchrones en cascade ?

ll existe des états transitoires dans un compteur asynchrone : pourquoi ? Quelle est leur durée ? Qu'obtient-on en décodant certaines positions d'un compteur ? Expliquer comment cabler un compteur asynchrone (3 bits) par 5, par 6.

Comment construire un compteur synchrone ? Quels sont les paramètres temporels d'un compteur synchrone ?

Définir un compteur programmable. Comment l'étudier ? Revoir les formules décrivant le comportement d'un étage de compteur programmable. Décrire le comportement d'un compteur programmable.

Un compteur programmable synchrone peut-il avoir des commandes asynchrones ? Lesquelles ? Donner un exemple de circuit compteur acceptant des entrées asynchones.

Comparer la durée des parasites de décodage d'un compteur synchrone et d'un compteur asynchrone.

Comment mettre en cascade des compteurs synchrones ? Décrivez le cas particulier du compteur 161/162. Expliquer la différence entre le 74LS161 et le 74LS162.

Donner deux façons de construire un compteur synchrone à cycle incomplet. Indiquer ce qui peut se passer si l'on utilise un compteur à progression synchrone et remise à zéro asynchrone. Détailler le chronogramme de la remise à zéro dans les 2 cas.

Comment diviser la fréquence d'un signal avec un compteur ? Décrire un diviseur de fréquence par un nombre entier quelconque entre 1 et 8.

Qu'est-ce qui limite la vitesse d'un compteur synchrone ? Comment calculer la fréquence maximale de fonctionnement ?

Donner la structure et le rôle des composants d'une machine à états. A quel type de machine cette structure s'applique-t-elle ? Indiquer comment coder les états d'une machine séquentielle.

Que risquerait-on si l'on ne synchronisait pas les signaux d'entrée asynchrones dans une machine à états ? Quels sont les paramètres temporels en jeu ?

Décrire la structure d'un graphe d’état dans un cas simple.

Donner la méthode d'étude d'une machine séquentielle décrite par un graphe. Bien qu'il n'y ait pas de méthode générale pour construire le graphe d'une machine à états à partir de ses spécifications, donner quelques idées directrices.

Définir la mémoire idéale. Qu'est-ce qu'une mémoire permanente, une mémoire vive ? Rappeler la différence de structure entre une mémoire SRAM et DRAM. Donner les avantages et inconvénients respectifs.

Définir la capacité, le format, le temps d'accès, le role de l'adresse, dans une mémoire.

Qu'est-ce que l'état actif, I'état d'attente ? Comment se comparent les courants consommés correspondants ? Comment varie la consommation avec la vitesse de fonctionnement d'une mémoire ? Avec le nombre de circuits ?

Comment sont organisés les données à l'intérieur d'une mémoire ?

Comment est matérialisée une information dans une PROM ? Peut-on en modifier le contenu ? Comment ? Donner un ordre de grandeur des temps d'accès d'une PROM.

Rappeler les différences entre ROM, PROM, EPROM et EEPROM. Donner un ordre de grandeur des temps d'accès d'une EPROM.

Donner les méthodes d'extension de capacité; comment éviter les conflits de bus ?

Pourquoi faut-il des programmes en mémoire permanente dans un ordinateur ? Qu'est-ce qu'un microprogramme dans un ordinateur ?

Pourquoi le calcul de fonctions logiques avec une PROM est-il plus facile et plus rapide qu'avec des portes logiques ? Quel est le domaine d'emploi privilégié des PROM en générateur de fonctions ?

Comment utiliser une PROM dans une machine à états ?

Comment réalise-t-on des décodages de valeurs irrégulières avec des PROM ?

Donner des exemples d'emploi des EPROM et EEPROM.

Donner l'ordre de grandeur du temps d'accès d'une mémoire statique, d'une mémoire dynamique.

Décrire les différents cycles de fonctionnement (R/W) d'une memoire. Qu’est-ce que l’Output Enable (OE) d’une mémoire ? Pourquoi est-il actif à l’état Bas ?

Donner un ordre de grandeur du nombre des paramètres temporels d'une mémoire vive statique, d'une mémoire dynamique. Une mémoire possède-t-elle plusieurs temps d'accès ?

Pourquoi faut-il sans cesse rafraichir une mémoire dynamique ? Quel est l’ordre de grandeur du temps entre deux rafraichissements ?

Les courants consommés en mode actif et en mode d'attente sont-ils différents ?

Pourquoi les mémoires ont-elles des entrées et sorties communes ?

Pourquoi les boîtiers des mémoires dynamiques sont-ils plus petits que ceux des mémoires statiques ?

Qu'est-ce que le multiplexage d'adresse dans une mémoire dynamique ?

A quoi servent les signaux RAS et CAS ?

Les temps d'accès des mémoires dynamiques sont-ils plus importants ou plus faibles que ceux des mémoires statiques ?

Pourquoi une mémoire dynamique a-t-elle deux temps d'accès ?

Donner les objectifs de la protection par code de Hamming. Comment sont calculés les bits de contrôle de Hamming ?

Qu’est-ce qu’un circuit programmable ?

Expliquer les sigles PLA, PAL, PLD, PROM. Les PAL ont un réseau ET programmable et un réseau OU fixe ; existe-t-il d'autres structures ?

Décrire la structure du PAL combinatoire 16H8; pourquoi les tampons ont-ils deux polarités de sortie ?

Nombre maximal de fonctions combinatoires réalisables avec le 16H8 ? Combien ont-elles de variables dans ce cas ?

Possibilités du tampon trois états des fonctions combinatoires du 16H8 avec ou sans rebouclage dans le réseau ET ?

Quel est l'intérêt du partage des termes produits dans un PAL ? Décrire la structure du PAL séquentiel 16R4.

Quel est le rôle du rebouclage des fonctions combinatoires dans le reseau ET ? A quoi sert le rebouclage des fonctions séquentielles (/Q) dans le réseau ET ? Pourquoi peut-on réaliser une machine à états avec un seul boitier ?

Utiliser les connaissances acquises durant ce cours pour détailler en quelques phrases la différence qui existe selon vous entre les appellations "numérique", "logique" ou "digital" pour désigner les signaux prenant les valeurs 0/1.