Electronique numerique

Électronique numérique

L'électronique numérique regroupe les systèmes électroniques fonctionnant sur la base d'états électriques précis dont le nombre et les valeurs sont fixés à leur conception, à chaque état correspond une valeur numérique.

La prédétermination de ces états électriques permet de disposer de systèmes qui se comportent de manière stable et fiable. Elle permet en particulier de s'affranchir de bon nombre de parasites et autre déformation, se superposant à tout courant électrique et électronique.

Ce type d'électronique est opposé à l'électronique analogique, qui elle traite des systèmes électroniques opérant sur des grandeurs (tension, courant, charge) continues.

Le système « binaire »

Pour éviter les confusions de lecture que peuvent créer les parasites, une des méthodes possibles est de réduire au minimum les ambiguïtés en réduisant au minimum le nombre d'états distincts que peut prendre un signal. Ce minimum possible est 2.

Le système numérique permettant 2 états différents par numéro se nomme « binaire » (du latin, binarius) qui signifie « deux par deux ».

Les états sont notés FAUX / VRAI ou 0 / 1. Ils correspondent à des tensions 0v / +Vcc ou, avec certaines technologies -Vcc / +Vcc.

Ces états peuvent être combinés au travers de portes logiques réalisant des opérations ou fonctions logiques telles le ET, le OU, etc. (voir algèbre de Boole).

On utilise ce type d'électronique pour réaliser des circuits de commutation qui, en raison de leur simplicité, ont le mérite de présenter de très faibles coûts et, donc permettent la réalisation de systèmes logiques très complexes pour des prix dérisoires.

En fonction de leur gamme de tolérance et, aussi longtemps qu'on continue à pouvoir distinguer un état 0 d'un état 1, ils pourront être accélérés jusqu'à des fréquences élevées (en 2005 plusieurs dizaines de gigahertz pour les circuits radiofréquence).

Technologies les plus courantes

• TTL
• CMOS cherche circuit multiplicateur binaire

Le système « ternaire »

Applications

Désormais, l'électronique numérique est utilisée dans tous les domaines :

• Les systèmes d'acquisition de données (temps, vidéo, son, température, pression, vitesse, positionnement, mesures en tous genres) ;
• Les systèmes de calcul, de stockage de l'information (mémoire CI, DD disque magnétique ou CD, DVD optique) ;
• Les transmissions (téléphone, télévision, radio) ;
• Les aides à la gestion et à la conduite des moyens de transport (automobile, avion, train, bateau) ;
• Électroniques :
  • Bascule
  • Additionneur
  • Registre
  • Compteur
  • Multiplexeur
  • Démultiplexeur (décodeur)
  • Microprocesseur
  • Microcontrôleur
  • Processeur de signal numérique (DSP)
  • Photographie numérique
  • Vidéo numérique

Voir aussi

• Logique combinatoire
• Logique séquentielle
• Informatique
• Synthèse numérique du son
• Simulateur logique
• Le wikilivre Architecture des ordinateurs : comment synthétiser des portes logiques par assemblage de transistors CMOS ?

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