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Guide pratique · · L’équipe Wire & Gate

Les portes logiques expliquées simplement : ET, OU, NON, OU exclusif

Une porte logique reçoit des 0 et des 1 et rend un 0 ou un 1, toujours selon la même règle. Quatre règles suffisent pour commencer. Pour chacune : un exemple de tous les jours, son symbole, sa table de vérité et un circuit gratuit à jouer sur le site.

Avant tout : 0 et 1

En électronique numérique, un fil ne connaît que deux états : tension basse (0) ou tension haute (1). On peut aussi lire 0 comme « faux » et 1 comme « vrai ». Une porte logique prend un ou deux de ces signaux en entrée et en produit un seul en sortie. Sur les schémas ci-dessous, A et B sont les entrées, et la lampe représente la sortie : allumée pour 1, éteinte pour 0. À côté de chaque schéma, la table de vérité donne la sortie S pour toutes les combinaisons possibles des entrées.

ET : il faut tout

La porte ET (AND) sort 1 seulement quand toutes ses entrées valent 1. Une machine à laver ne démarre que si le hublot est fermé ET que l’on a appuyé sur « Départ ». Hublot ouvert : rien ne se passe, même en appuyant. Un paiement par carte passe si le code est bon ET si le compte est approvisionné.

ABET
ABS
000
010
100
111
La porte ET : une seule ligne sur quatre allume la lampe, celle où A et B valent 1.

Le symbole a une forme de D : les entrées arrivent sur le côté plat, la sortie part de l’arrondi. À essayer : « Le double verrou », le circuit de la page sur la porte ET, se joue tout de suite et sans inscription.

OU : un seul suffit

La porte OU (OR) sort 1 dès qu’au moins une entrée vaut 1. Le plafonnier d’une voiture s’allume si la portière du conducteur OU celle du passager est ouverte ; si les deux sont ouvertes, il reste allumé. C’est le point qui piège : dans la conversation, « ou » veut souvent dire « l’un ou l’autre, mais pas les deux ». En logique, le OU accepte les deux.

ABOU
ABS
000
011
101
111
La porte OU : seule la ligne où A et B valent 0 laisse la lampe éteinte.

Le symbole ressemble à une pointe de flèche aux bords courbes, creusée du côté des entrées. À essayer : « L’alarme », sur la page de la porte OU.

NON : le contraire

La porte NON (NOT, ou inverseur) n’a qu’une entrée et rend l’inverse : 0 devient 1, 1 devient 0. Le voyant de ceinture d’une voiture fonctionne ainsi : il s’allume quand la ceinture n’est PAS bouclée. En programmation, c’est le « si le fichier n’existe pas » qui précède tant d’instructions.

ANON
AS
01
10
La porte NON : deux lignes seulement, puisqu’il n’y a qu’une entrée.

Le symbole est un triangle suivi d’un petit rond : ce rond signifie « inversé », et on le retrouve sur d’autres portes. À essayer : « La clé et l’alarme », sur la page de la porte NON, qui la combine avec un ET.

OU exclusif : l’un ou l’autre, pas les deux

La porte OU exclusif (XOR) sort 1 quand ses deux entrées sont différentes. L’exemple classique est l’escalier avec un interrupteur en bas et un en haut : quel que soit celui qu’on bascule, la lampe change d’état. Autre exemple : deux élèves répondent à une question par vrai ou faux, et le professeur veut repérer les copies où ils ne sont pas d’accord. Le XOR sert aussi à additionner : la somme de deux bits, sans la retenue, c’est exactement lui.

ABXOR
ABS
000
011
101
110
La porte OU exclusif : la lampe s’allume sur les deux lignes où A et B sont différents.

Le symbole reprend celui du OU, avec un second arc devant les entrées. À essayer : « Le va-et-vient », sur la page de la porte XOR.

Et ensuite ?

Ces quatre portes se branchent les unes derrière les autres : la sortie de l’une devient l’entrée de la suivante. On obtient alors des circuits qui votent à la majorité ou qui additionnent. Les 10 circuits gratuits de l’accueil suivent ce chemin : ils s’ouvrent l’un après l’autre, présentent une porte à la fois, puis les combinent jusqu’au demi-additionneur. Deux portes de plus, NON-ET et NON-OU, sont simplement un ET et un OU suivis d’un inverseur ; elles ont leur propre page.

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