TPE Les microprocesseurs
Structure Structure générale
Parties principales
Parties auxiliaires
Deux types de processeurs
Fonctionnement Le calcul binaire
Les transistors
Les portes logiques
Une opération simple


Les portes logiques

Les circuits combinatoires les plus simples sont appelés portes logiques. Ils sont la base de la logique mathématique qui effectue les opérations à l'intérieur du processeur, et plus particulièrement à l'intérieur de l'UAL. C'est donc la base de tous les calculs internes du processeur. Nous allons décrire le fonctionnement des portes logiques les plus simples.

Porte
Schéma universel
Description Fonctionnement
NOT
La porte non a une entrée a et une sortie s.
L'état de s est opposé à celui de a
Etat de a
Etat de s
1
0
0
1
AND

La porte et a deux entrées a et b et une sortie s.
Le courant ne passe que si a et b sont tous deux positifs.


Etat de a
Etat de b
Etat de c
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1

OR
La porte ou a deux entrées a et b.
Le courant ne passe que si a ou b sont passants, ou a et b sont passants

Etat de a
Etat de b
Etat de c
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1

NOR
(NOT OR)
La porte non ou est l'opposé de la porte ou
Etat de a
Etat de b
Etat de c
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0

XOR
ou exclusif
La porte ou exclusif a deux entrées a et b et une sortie s. Le courant ne passe que si a ou b est passant mais pas les deux.
Etat de a
Etat de b
Etat de c
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0

NAND
(NOT AND)

La porte non et est l'opposé de la porte et.
Etat de a
Etat de b
Etat de c
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0


Ces circuits sont composés d'un à plusieurs transistors, mais nous ne détaillerons pas ces structures trop compliquées qui mettent en jeu de nombreux montages différents pour les transistors.
Les portes logiques sont à l'origine de tous les calculs effectués dans le transistors. Leur fonctionnement étant basé sur le passage éventuel du courant, elle ne peuvent que traiter des informations en langage binaire.
Enfin l'association de portes logiques permet de traiter une instruction du microprocesseur (opérations simples par exemple). De nouvelles combinaisons sont à l'origine du traitement de nouvelles instructions, comme celles du Pentium 4 (cf page d'accueil). Cela contribue donc à l'amélioration des performances d'un microprocesseur.