Najah.
Mon plan de révision⚡ Défi flash

Sciences de l'ingénieur · 2ème Année Bac — Sciences et Technologies Mécaniques

Logique combinatoire

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

La logique combinatoire traite des systèmes dont l'état de sortie ne dépend que de l'état présent des entrées.

  • Variables logiques : prennent deux états (0 ou 1).
  • Opérations de base :
    • NON (Inversion) : $S = \bar{A}$
    • ET (Produit logique) : $S = A \cdot B$
    • OU (Somme logique) : $S = A + B$
    • OU Exclusif (XOR) : $S = A \oplus B = \bar{A}B + A\bar{B}$
  • Théorèmes de De Morgan : $\overline{A \cdot B} = \bar{A} + \bar{B}$ et $\overline{A + B} = \bar{A} \cdot \bar{B}$.
  • Table de vérité : Représentation exhaustive des états de sortie pour toutes les combinaisons d'entrées.
  • Tableau de Karnaugh : Outil graphique pour simplifier les équations logiques en regroupant les 1 adjacents par puissances de 2.

Méthodes à maîtriser

  1. Passage du cahier des charges à la table de vérité : Identifier les entrées et sorties, puis remplir la table.
  2. Simplification par Karnaugh :
    • Placer les 1 dans le tableau.
    • Regrouper les 1 par paquets de 1, 2, 4 ou 8.
    • Écrire l'équation simplifiée en éliminant les variables qui changent d'état dans le groupe.
  3. Réalisation par portes logiques : Traduire l'équation simplifiée en schéma avec des symboles normalisés (ANSI ou CEI).

Exemples corrigés

Soit une fonction $S = \bar{A}B + AB$.

  • Simplification : $S = B(\bar{A} + A)$. Comme $\bar{A} + A = 1$, alors $S = B$.
  • Vérification par Karnaugh : Le groupe de deux 1 dans la colonne $B=1$ donne directement $S = B$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de simplifier l'équation avant de réaliser le schéma.
  • Confusion entre le OU exclusif ($\oplus$) et le OU inclusif ($+$).
  • Erreur dans le tracé du tableau de Karnaugh (non-respect du code Gray : 00, 01, 11, 10).
  • Négliger les priorités logiques (le ET est prioritaire sur le OU).
La question que tu n'oses pas poser en classe ? Pose-la à UstadZéro jugement, même en darija, même à minuit. Il t'explique pas à pas et corrige ta démarche. Gratuit.

Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Logique combinatoire

1/4

Quelle est la sortie d'une porte ET à deux entrées si A=1 et B=0 ?

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre une porte ET et une porte OU ?
  1. La porte ET (AND) donne un état 1 seulement si toutes ses entrées sont à 1.
  2. La porte OU (OR) donne un état 1 si au moins une de ses entrées est à 1.

💡 À retenir : Le ET est une condition de simultanéité, le OU est une condition de choix.

kifach n7seb l'equation men tableau de karnaugh ?
  1. Regroupe les 1 adjacents par paquets de $2^n$ (1, 2, 4, 8).
  2. Pour chaque groupe, regarde les variables qui ne changent pas d'état.
  3. Si la variable reste à 1, garde-la telle quelle. Si elle reste à 0, garde-la inversée.
  4. Additionne (OU) les résultats de chaque groupe.

💡 À retenir : Plus le groupe est grand, plus l'équation est simplifiée.

Est-ce que l'ordre des entrées dans le tableau de Karnaugh est important ?

Oui, absolument. Le tableau de Karnaugh doit suivre le code Gray (ou binaire réfléchi) : 00, 01, 11, 10. Si tu mets 00, 01, 10, 11, tes regroupements seront faux car les cases adjacentes ne différeront pas d'un seul bit.

💡 À retenir : Le passage de 01 à 11 puis à 10 est obligatoire pour la méthode.

wach l'equation li kankherjo men karnaugh hiya li khassni nresm ?

Oui, c'est l'objectif. Une fois simplifiée, l'équation est plus facile à câbler avec moins de composants, ce qui réduit le coût et les risques de panne.

💡 À retenir : Toujours simplifier avant de passer au schéma logique.

Comment appliquer les théorèmes de De Morgan ?
  1. Coupe la barre de négation au-dessus de l'expression.
  2. Change l'opérateur : le ET devient OU, et le OU devient ET.
  3. Applique la négation sur chaque terme individuellement. Exemple : $\overline{A + B} = \bar{A} \cdot \bar{B}$.

💡 À retenir : "On casse la barre, on change le signe".

c'est quoi une variable logique ?

C'est une grandeur qui ne peut prendre que deux valeurs discrètes : 0 (faux, ouvert, repos) ou 1 (vrai, fermé, actif).

💡 À retenir : En logique combinatoire, on ne travaille jamais avec des valeurs intermédiaires.

kifach n3ref wach l'equation simplifiée sahiha ?
  1. Compare la table de vérité de l'équation originale avec celle de l'équation simplifiée.
  2. Si les deux tables sont identiques pour toutes les combinaisons, alors la simplification est correcte.

💡 À retenir : La table de vérité est la preuve ultime de ton résultat.

Est-ce qu'on peut utiliser des portes NAND pour tout faire ?

Oui, c'est possible. Toute fonction logique peut être réalisée uniquement avec des portes NAND (portes universelles). C'est souvent utilisé en électronique pour réduire le nombre de types de composants.

💡 À retenir : Les portes NAND et NOR sont dites "universelles".

Si j'ai trois variables A, B, C, combien de cases aura mon tableau ?

Tu auras $2^3 = 8$ cases. Le tableau sera organisé en 2 lignes (pour A) et 4 colonnes (pour B et C).

💡 À retenir : Le nombre de cases est toujours $2^n$ avec $n$ le nombre d'entrées.

Pourquoi on utilise le OU exclusif (XOR) ?

On l'utilise quand on veut une sortie à 1 seulement si les entrées sont différentes. C'est idéal pour les systèmes de sécurité ou les comparateurs.

💡 À retenir : $A \oplus B = 1$ si $A \neq B$.

Est-ce que je dois toujours mettre les 1 dans le tableau de Karnaugh ?

Oui, pour obtenir la forme canonique disjonctive (somme de produits). Si tu avais choisi de regrouper les 0, tu obtiendrais l'équation inversée.

💡 À retenir : Reste sur la méthode des 1 pour éviter les confusions.

Est-ce que les portes logiques ont un sens de branchement ?

Oui, les entrées sont toujours à gauche et la sortie à droite sur le symbole. Il ne faut jamais inverser le sens du flux logique.

💡 À retenir : Respecte toujours la convention de lecture de gauche à droite.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un système de sécurité possède deux capteurs $A$ et $B$. L'alarme $S$ se déclenche si :

  • Le capteur $A$ est actif ET le capteur $B$ est inactif.
  • OU le capteur $A$ est inactif ET le capteur $B$ est actif.
  1. Établir la table de vérité.
  2. Donner l'équation logique.
  3. Simplifier l'équation.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Soit la fonction logique $S = \bar{A}\bar{B}C + \bar{A}BC + AB\bar{C} + ABC$. Simplifier cette expression en utilisant un tableau de Karnaugh.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Un système de tri industriel utilise trois capteurs $A, B, C$. La sortie $S$ est active si au moins deux capteurs sont actifs.

  1. Établir la table de vérité.
  2. Donner l'équation simplifiée par Karnaugh.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Un prof de Sciences de l'ingénieur pour aller plus loin

Les cours du soir avec des profs vérifiés arrivent : inscris-toi pour être prévenu(e) en premier.

Être prévenu(e) gratuitement

Autres chapitres de Sciences de l'ingénieur