
Tpe sur l'évolution de
l'informatique
L'algèbre de boole
L’ algebre de boole joue
un rôle capital dans la construction de l ordinateur bien qu'il soit difficile à comprendre. En effet
elle a la fonction de traduire des signaux électriques en
expressions mathématiques. Ainsi, à chaque signal
correspond une variable logique qui sera traitée par une fonction logique. Ces fonctions peuvent êtres
simplifiées grâce à l’algèbre de boole
et à des identités remarquables de base.Les expressions
logiques sont utilisées en électronique, et donc dans nos
PC. Un processeur par exemple est composé de
transistors assemblés permettant de réaliser des
fonctions très simples (addition, soustraction, etc). L Algebre
de Boole est composé de :
Variable logique : Elle se note
avec un caractère. Elle peut prendre deux valeurs logiques : 0
ou 1 , langage binaire l unique compréhensible par l
ordinateur.
Fonction logique : C’est
une fonction permettant d’avoir plusieurs états de sortie
en fonction des entrées. Exemple : S = a + b + cd.
Porte logique : Les
opérations simples faites par les transistors
s’établissent à l’aide de portes
logiques. Voici la liste des portes logiques :
1. La fonction ET
(AND) : la sortie est égale à 1 si les deux variables
sont égales à 1, sinon elle est égale
à 0. Elle se représente par un point (dans les fonctions
logiques)
2. La fonction OU (OR)
: la sortie est égale à 0 si les deux variables sont
à 0, sinon elle est égale à 1. Elle se
représente par un signe + dans les fonctions logiques
3. La fonction NON
(NO) : elle est égale au contraire de la variable. Si la
variable est à 0, la sortie sera à 1, et inversement.
4. La fonction OU
EXCLUSIF (XOR) : elle est égale à 1 si une des deux
entrées sont égales à 1 mais pas les deux.
Les portes logiques sont aussi
regroupées en deux portes principales utilisées en
electronique :
1. Les portes NAND
(NON ET) : elles sont le regroupement d’une fonction NON et
d’une fonction ET) .
2. Les portes NOR (NON
OU) : elles sont le regroupement d’une fonction NON et
d’une fonction OU)
Représentation graphique de l’opérateur booléen A + B :
L'état d’un signal se représente
graphiquement à l’aide de chronogrammes, qui comme leur
nom le stipule indiquent la valeur du signal en fonction du temps.
Prenons le cas pour la fonction OU , on obtient le diagramme suivant :
Toutes les entrées et toutes les
possibilités de sorties sont rassemblées dans un tableau
: La table de vérité . Reprenons le cas pour la fonction
OU :
![[Image introuvable]](Images/table-verite-z.gif)
Ainsi , l Algebre de Boole permet de transcrire des
signaux électriques en un langage compréhensible par l
ordinateur : le langage binaire . Après de nombreuses
années de recherche , un premier prototype que l' on peut
appeller « pseudo ordinateur » voit le jour en 1944 : l ENIAC (*)
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