MIC1065 - Circuits logiques
Plan de cours Hiver 2021
Responsable(s) du cours
Coordination
| Bégin, Guy |
| PK-4825 |
| begin.guy@uqam.ca |
| http://professeurs.uqam.ca/professeur/begin.guy/ |
Enseignement
|
Description du cours
Systèmes numériques: caractéristiques générales, conversion, arithmétique et codes numériques. Fonctions booléennes. Circuits combinatoires: simplification algébrique, table de vérité, diagrammes de Karnaugh, méthode de Quine-McCluskey; circuits MSI conventionnels; circuits programmables; circuits arithmétiques. Bascules. Synthèse des circuits séquentiels synchrones et asynchrones: diagramme d’état, analyse et conception. Compteurs synchrones et asynchrones; registres à décalage, fichiers de registre, mémoires volatiles. Familles de circuits intégrés logiques TTL, ECL, I2L, NMOS, CMOS. Travaux pratiques en laboratoire (2 heures/semaine).
Objectif du cours
Le cours MIC1065 permettra à l’étudiant d’acquérir une formation théorique et pratique sur les méthodes et les outils de conception des circuits logiques.
À la fin du cours, l’étudiant devrait être :
- familier avec les représentations de nombres en bases diverses;
- en mesure d’utiliser les différentes portes et fonctions logiques;
- familier avec le formalisme utilisé pour la description des circuits logiques;
- en mesure d’utiliser les principales méthodes de simplification logique;
- en mesure d’utiliser les différents types de bascules et en expliquer le fonctionnement;
- en mesure d’utiliser des circuits logiques standards pour la conception de circuits numériques;
- en mesure de distinguer les différentes familles de circuits logiques intégrés;
- initié à la description de circuits logiques au moyen d’un langage descriptif, à leur synthèse et simulation;
- en mesure de concevoir et analyser des circuits logiques combinatoires et séquentiels, synchrones et asynchrones
Contenu du cours
- Systèmes numériques et codes
- Notions sur les circuits combinatoires;
- Systèmes numériques;
- Représentation de nombres en bases 2, 8, 10 et 16;
- Conversion d’une base à l’autre;
- Complément de nombres; Arithmétique binaire;
- Codes.
- Fonctions logiques
- Logique booléenne;
- Portes élémentaires: OU, ET, NON, N-OU, N-ET, OU exclusif;
- Théorèmes de Boole et de De Morgan;
- Table de vérité;
- Circuits avec portes SSI.
- Langages descriptifs (HDL) pour la simulation logique
- Modularité et hiérarchie;
- Objets: entity, architecture, paquetage, configuration;
- Types, opérateurs;
- Signaux, variables;
- Modèles de délai;
- Énoncés séquentielles et concurrents;
- Fonctions et procédures;
- Paquetages standards;
- Fichiers d’entrée et sortie;
- Bancs d’essai.
- Synthèse logique de circuits combinatoires
- Simplification: algébrique;
- Diagrammes de Karnaugh;
- Outils de synthèse logiques;
- Normes de documentation: symboles, schémas, niveau logiques, bus;
- Diagrammes temporels et outils d’analyse temporelle;
- Circuits numériques combinatoires: décodeurs, encodeurs, multiplexeurs, sorties 3-états, comparateurs, générateurs de parité;
- Circuits arithmétiques: additionneurs, soustracteurs, multiplicateurs, unités arithmétiques et logiques;
- Introduction aux circuits intégrés programmables;
- Languages descriptifs (HDL) pour la synthèse de circuits combinatoires.
- Circuits séquentiels et bascules
- Classes de machines séquentielles;
- Bascules RS, D, T, JK;
- Bascules sensibles aux niveaux et aux transitions;
- Bascules tampon.
- Synthèse de circuits séquentiels
- Diagrammes d’états;
- Tables de vérité séquentielles;
- Minimisation et codage des états;
- Entrées asynchrones;
- Analyse et conception de circuits séquentiels synchrones;
- Langages descriptifs (HDL) pour la description de la synthèse de circuits séquentiels synchrones.
- Compteurs, registres et mémoires
- Compteurs synchrones et asynchrones;
- Registres à décalage;
- Fichier de registres;
- Mémoires volatiles.
- Circuits séquentiels asynchrones
- Modèles de délai;
- Courses et aléas.
Formule pédagogique
Classe inversée:
- Capsules vidéo asynchrones hebdomadaires
- Séances synchrones hebdomadaires (par Zoom)
Modalités d’évaluation
| DESCRIPTION SOMMAIRE | DATE | PONDÉRATION |
|---|---|---|
| Examen intra | 16 mars 2021 | 30 % |
| Examen final | 27 avril 2021 | 40 % |
| Laboratoires | 30 % |
LABORATOIRES
Les séances de laboratoires (2 heures/semaine) sont obligatoires et font partie intégrante du cours et de l’évaluation. Les étudiants doivent se présenter aux séances afin d’effectuer les travaux pratiques et présenter leurs résultats à l’auxiliaire d’enseignement. Les travaux pratiques sont réalisés par équipe de 2 étudiants. Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. En cas de doute sur l’originalité des travaux, un test oral peut être exigé.
Médiagraphie
Les transparents et énoncés de laboratoires sont disponibles sous MIC1065.
VO BROWN et VRANESIC – Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design, 3rd Edition – MCGRAW HILL, 2008.
VC Ashenden, P.J. – The designer’s guide to VHDL, 3rd Edition – Morgan Kaufmann, 2008.
VC AIRIAU, R., BERGÉ, J.-M., ROUILLARD, V. – VHDL langage, modélisation, synthèse, 2e édition – PRESSE POLYTECHNIQUES ET UNIVERSITAIRES ROMANDES.
VC JOHN F. WAKERLY – Digital Design Principles and Practices, Third Edition – PRENTICE HALL.
VC THOMAS L. FLOYD – Systèmes numériques – REYNALD GOULET, 9E ÉDITION.
VC M. MORRIS MANO – Digital Design, Third Edition – PRENTICE HALL, 2002.
VC NELSON, V.P.; NAGLE, H.T.; CARROLL, B.D. et IRWIN, J.D. – Digital Logic Circuit Analysis & Design – PRENTICE-HALL, 1995.
VC DANIELS D. GAJSKI – Principles of Digital Design – PRENTICE HALL, 1997.
VC JAN M. RABAEY – Digital Integrated Circuits – PRENTICE HALL, 1997.
VC PARAG K. LALA – Practical Digital Logic Design and Testing – PRENTICE HALL, 1996.
VC WAKERLY, J.F – Digital Design: Principles & Practices, Second Edition – PRENTICE HALL, 1994.
VC HAYES, J.P. – Introduction to Digital Logic Design – ADDISON-WESLEY, 1993.
VC ASHENDEN, Peter J. Juillet – The VHDL Cookbook. First Edition 1990 . En vente à la COOP.
VC MORRIS MANO, M. – Digital Design – PRENTICE HALL, 2ND EDITION, 1991.
VC DIETMEYER, D.L. – Logic Design of Digital Systems – ALLYN AND BACON . THIRD EDITION, 1998.
Participation à un cours ou à une activité d’enseignement en ligne
Lors d’un cours ou d’une activité d’enseignement en ligne, le personnel enseignant peut décider, selon le cas, de procéder à l’enregistrement audio ou audiovisuel du cours ou de l’activité d’enseignement. Le personnel enseignant peut partager l’enregistrement uniquement à son groupe-cours.
En cas d’enregistrement, l’étudiante, l’étudiant sera informé au début de la séance.
Il est de la responsabilité de l’étudiante, de l’étudiant de désactiver son microphone et/ou sa caméra s’il ne souhaite pas être enregistré.
À défaut de désactiver son microphone et/ou sa caméra, l’étudiante, l’étudiant consent à l’enregistrement audio ou audiovisuel, à la conservation, à la rediffusion et à l’utilisation de l’enregistrement de son nom, de sa voix et de son image dans le cadre du cours ou de l’activité en ligne. L’étudiante, l’étudiant reconnaît ne détenir aucun droit dans l’enregistrement.
Sauf avec l’autorisation expresse écrite du personnel enseignant, il est interdit de reproduire, d’enregistrer, de publier, de diffuser, de communiquer ou de partager, par quelque moyen que ce soit, tout ou partie de l’enregistrement d’un cours ou d’une activité d’enseignement en ligne de même que tout matériel pédagogique s’y rattachant.
Une étudiante, un étudiant qui contrevient à ce qui précède s’expose aux sanctions prévues dans les règlements et politiques de l’UQAM ou à tout recours légal, notamment en vertu de la Loi sur le droit d’auteur.
Politique d’absence aux examens
Reprise d’examen
L’autorisation de reprendre un examen en cas d’absence est de caractère exceptionnel. Pour obtenir un tel privilège, l’étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés.
Conflits d’horaire
Il est de la responsabilité de l’étudiant.e de ne pas s’inscrire à des cours qui sont en conflit d’horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d’exercices que les examens. De tels conflits d’horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d’examen de reprise.
Procédure
L’étudiant.e absent.e lors d’un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l’examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur http://info.uqam.ca/politiques.
L’étudiant.e doit déposer le formulaire dûment complété au secrétariat de la direction de son programme d’études :
- PK-3150 pour les programmes de premier cycle
- PK-4150 pour les programmes de cycles supérieurs
Pièces justificatives
Dans le cas d’une absence pour raison médicale, l’étudiant.e doit joindre un certificat médical original et signé par le médecin décrivant la raison de l’absence à l’examen. Les dates d’invalidité doivent être clairement indiquées sur le certificat. Une vérification de la validité du certificat pourrait être faite. Dans le cas d’une absence pour une raison non médicale, l’étudiant.e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l’absence à l’examen ; par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d’un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d’études de l’étudiant.e constate qu’un.e étudiant.e a un comportement récurrent d’absence aux examens, l’étudiant.e peut se voir refuser une reprise d’examen.
Pour plus d’informations
Consulter la page http://info.uqam.ca/politiques.
Règlement numéro 18 sur les infractions de nature académique (extraits)
Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l’occasion d’un examen ou d’un travail faisant l’objet d’une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement.
La liste non limitative des infractions est définie comme suit :
la substitution de personnes;
l’utilisation totale ou partielle du texte d’autrui en la faisant passer pour sien ou sans indication de référence;
la transmission d’un travail pour fins d’évaluatiion alors qu’il constitue essentiellement un travail qui a déjà été transmis pour fins d’évaluation académique à l’Université ou dans une autre institution d’enseignement, sauf avec l’accord préalable de l’enseignante, l’enseignant;
l’obtention par vol, manoeuvre ou corruption de questions ou de réponses d’examen ou de tout autre document ou matériel non autorisés, ou encore d’une évaluation non méritée;
la possession ou l’utilisation, avant ou pendant un examen, de tout document non autorisé;
l’utilisation pendant un examen de la copie d’examen d’une autre personne;
l’obtention de toute aide non autorisée, qu’elle soit collective ou individuelle;
la falsification d’un document, notamment d’un document transmis par l’Université ou d’un document de l’Université transmis ou non à une tierce persone, quelles que soient les circonstances;
la falsification de données de recherche dans un travail, notamment une thèse, un mémoire, un mémoire-création, un rapport de stage ou un rapport de recherche;
Les sanctions reliées à ces infrations sont précisées à l’article 3 du Règlement no 18.
Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements :
Politique no 16 visant à prévenir et combattre le sexisme et les violences à caractère sexuel
Les violences à caractère sexuel se définissent comme étant des comportements, propos et attitudes à caractère sexuel non consentis ou non désirés, avec ou sans contact physique, incluant ceux exercés ou exprimés par un moyen technologique, tels les médias sociaux ou autres médias numériques. Les violences à caractère sexuel peuvent se manifester par un geste unique ou s’inscrire dans un continuum de manifestations et peuvent comprendre la manipulation, l’intimidation, le chantage, la menace implicite ou explicite, la contrainte ou l’usage de force.
Les violences à caractère sexuel incluent, notamment :
- la production ou la diffusion d’images ou de vidéos sexuelles explicites et dégradantes, sans motif pédagogique, de recherche, de création ou d’autres fins publiques légitimes;
- les avances verbales ou propositions insistantes à caractère sexuel non désirées;
- la manifestation abusive et non désirée d’intérêt amoureux ou sexuel;
- les commentaires, les allusions, les plaisanteries, les interpellations ou les insultes à caractère sexuel, devant ou en l’absence de la personne visée;
- les actes de voyeurisme ou d’exhibitionnisme;
- le (cyber) harcèlement sexuel;
- la production, la possession ou la diffusion d’images ou de vidéos sexuelles d’une personne sans son consentement;
- les avances non verbales, telles que les avances physiques, les attouchements, les frôlements, les pincements, les baisers non désirés;
- l’agression sexuelle ou la menace d’agression sexuelle;
- l’imposition d’une intimité sexuelle non voulue;
- les promesses de récompense ou les menaces de représailles, implicites ou explicites, liées à la satisfaction ou à la non-satisfaction d’une demande à caractère sexuel.
Pour consulter la politique no 16
https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_16.pdf
Pour obtenir de l’aide, faire une divulgation ou une plainte
Bureau d’intervention et de prévention en matière de harcèlement
514-987-3000, poste 0886
Pour obtenir la liste des services offerts à l’UQAM et à l’extérieur de l’UQAM
Soutien psychologique (Services à la vie étudiante)
514-987-3185
Local DS-2110
CALACS Trêve pour Elles – point de services UQAM
514 987-0348
calacs@uqam.ca
http://trevepourelles.org
Service de la prévention et de la sécurité
514-987-3131
Politique no 44 d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap
Politique
Par sa politique, l’Université reconnait, en toute égalité des chances, sans discrimination ni privilège, aux étudiant.e.s en situation de handicap, le droit de bénéficier de l’ensemble des ressources du campus et de la communauté universitaire, afin d’assurer la réussite de leurs projets d’études, et ce, dans les meilleures conditions possibles. L’exercice de ce droit est, par ailleurs, tributaire du cadre réglementaire régissant l’ensemble des activités de l’Université.
Responsabilité de l’étudiant.e
Il incombe aux étudiant.e.s en situation de handicap de rencontrer les intervenant.e.s (conseiller.ère.s à l’accueil et à l’intégration du Service d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap, professeur.e.s, chargé.e.s de cours, direction de programmes, associations étudiantes concernées, etc.) qui pourront faciliter leur intégration à la communauté universitaire ou les assister et les soutenir dans la résolution de problèmes particuliers en lien avec les limitations entraînées par leur déficience.
Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap
Le Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap (SASESH) offre des mesures d’aménagement dont peuvent bénéficier certains étudiant.e.s. Il est fortement recommandé aux de se prévaloir de ces services afin de réussir ses études, sans discrimination. Pour plus d’information, visiter le site de ce service : https://vie-etudiante.uqam.ca/etudiant-situation-handicap/nouvelles-ressources.html et celui de la politique institutionnelle d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_44.pdf
Il est important d’informer le SASESH de votre situation le plus tôt possible :
- En personne : 1290, rue Saint-Denis, Pavillon Saint-Denis, local AB-2300
- Par téléphone : 514 987-3148
- Par courriel : situation.handicap@uqam.ca
- En ligne : https://vie-etudiante.uqam.ca/