Les circuits électroniques sont des composants essentiels dans la conception de systèmes numériques. Ils permettent de réaliser des opérations logiques en traitant des signaux électriques. Dans le domaine de l’informatique, on retrouve deux types de circuits : les circuits séquentiels et les circuits combinatoires. Bien qu’ils aient des fonctions similaires, ils ont des caractéristiques et des fonctionnements différents. Dans cet article, nous allons expliquer en détail la différence entre ces deux types de circuits.
Les circuits combinatoires
Les circuits combinatoires sont des circuits électroniques dont la sortie ne dépend que des entrées actuelles. Cela signifie que les sorties sont déterminées uniquement par les valeurs des entrées à un instant T, indépendamment de leur état précédent. On peut les représenter sous forme de tableaux de vérité, où chaque combinaison d’entrées correspond à une sortie unique.
Un exemple courant de circuit combinatoire est la porte logique AND. Cette porte prend deux entrées et produit une seule sortie, qui sera égale à 1 si les deux entrées sont également à 1. Sinon, la sortie sera égale à 0. D’autres portes logiques telles que OR, NAND et NOR sont également des exemples de circuits combinatoires.
Entrée A | Entrée B | Sortie |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Les circuits combinatoires sont utilisés pour réaliser des opérations arithmétiques et logiques simples. Ils sont également utilisés pour créer des décodeurs et des multiplexeurs, qui sont des composants clés dans la conception de systèmes numériques.
Les circuits séquentiels
Contrairement aux circuits combinatoires, les circuits séquentiels ont une mémoire interne qui leur permet de se souvenir de l’état précédent des entrées. Cela signifie que la sortie d’un circuit séquentiel dépend non seulement des entrées actuelles, mais aussi de l’état précédent du circuit.
Les circuits séquentiels sont souvent représentés sous forme de diagrammes à états, où chaque état correspond à une combinaison unique des entrées et des sorties. Ils sont utilisés pour réaliser des opérations plus complexes que les circuits combinatoires, comme des compteurs et des registres à décalage.
Prenons l’exemple d’un compteur binaire à 3 bits. Ce circuit séquentiel peut compter de 0 à 7 en incrémentant la valeur de 1 à chaque impulsion d’horloge. Voici à quoi ressemblerait son diagramme à états :
État actuel | Entrée d’horloge | État suivant | Sortie |
---|---|---|---|
000 | 0 | 000 | 0 |
000 | 1 | 001 | 1 |
001 | 0 | 001 | 1 |
001 | 1 | 010 | 2 |
010 | 0 | 010 | 2 |
010 | 1 | 011 | 3 |
011 | 0 | 011 | 3 |
011 | 1 | 100 | 4 |
100 | 0 | 100 | 4 |
100 | 1 | 101 | 5 |
101 | 0 | 101 | 5 |
101 | 1 | 110 | 6 |
110 | 0 | 110 | 6 |
110 | 1 | 111 | 7 |
111 | 0 | 111 | 7 |
111 | 1 | 000 | 0 |
On remarque que la sortie du compteur binaire à 3 bits dépend non seulement des entrées d’horloge, mais aussi de l’état précédent du compteur.
Les différences entre circuits séquentiels et combinatoires
Maintenant que nous avons vu les définitions et les exemples des circuits séquentiels et combinatoires, il est temps de mettre en évidence les principales différences entre ces deux types de circuits :
1. La mémoire interne
La principale différence entre les circuits séquentiels et combinatoires est la présence de mémoire interne dans les circuits séquentiels. Cette mémoire permet aux circuits séquentiels de se rappeler de l’état précédent des entrées, ce qui influence leur sortie actuelle. Les circuits combinatoires, quant à eux, n’ont pas de mémoire interne et leur sortie ne dépend que des entrées actuelles.
2. La représentation
Les circuits combinatoires sont généralement représentés sous forme de