porte OU

Une porte OU est un circuit logique numérique qui produit un signal haut (1) dès qu'au moins une de ses entrées est haute. Avec deux entrées, la sortie n'est basse que lorsque les deux entrées sont simultanément basses. Cette règle simple fait des portes OU des blocs de construction fondamentaux dans les systèmes numériques, des circuits de commande de base aux processeurs complexes.

Les portes OU se présentent sous différentes formes physiques selon la technologie. Dans les familles TTL (logique transistor-transistor) et CMOS, une porte OU standard à 2 entrées occupe un seul boîtier logique aux côtés d'autres portes. Les circuits intégrés plus grands peuvent contenir des dizaines de fonctions OU intégrées dans des structures plus complexes. L'implémentation réelle utilise des transistors agencés de telle sorte qu'une tension élevée à l'une ou l'autre des entrées crée un chemin conducteur vers la sortie. Les portes OU pratiques ont des temps de montée et de descente mesurés en nanosecondes; les variantes CMOS typiques commutent en moins de 10 nanosecondes.

Les portes OU peuvent avoir plus de deux entrées. Une porte OU à 3 entrées produit un signal haut si l'une ou plusieurs de ses trois entrées sont hautes; une porte OU à 4 entrées fonctionne de la même manière. Cependant, la mise en cascade de plusieurs portes à 2 entrées pour créer des fonctions OU à plus d'entrées introduit un délai de propagation, de sorte que les versions directes à entrées multiples sont préférées lorsque la vitesse est critique. L'expression booléenne pour une porte OU à 2 entrées s'écrit Y = A + B, où le signe plus désigne l'opérateur logique OU, et non l'addition arithmétique.

Où les portes OU sont utilisées en pratique

Les portes OU apparaissent partout où plusieurs conditions doivent déclencher une seule action. Dans le contrôle industriel, une sortie d'alarme peut passer à l'état haut si l'un des capteurs détecte un défaut. Dans l'encodage de priorité, les fonctions OU combinent des signaux d'interruption de priorité inférieure afin que toute interruption atteignant le processeur provoque une réponse. Dans les circuits de sécurité, les portes OU peuvent agréger les signaux d'avertissement de différentes sections de la machine. Elles font également partie des circuits arithmétiques, en particulier dans les additionneurs et les multiplexeurs.

Les défauts courants dans les circuits de porte OU proviennent de la charge d'entrée, où trop de portes tirant du courant d'une seule ligne de sortie provoquent une chute de tension. Une terminaison incorrecte sur de longues lignes de signal peut créer des réflexions qui masquent le niveau logique prévu. Étant donné que les portes OU ont une impédance d'entrée élevée en CMOS mais une impédance d'entrée plus faible en TTL, le mélange de familles sans tampons provoque des erreurs logiques. Les concepteurs doivent vérifier que le courant de source ou de puits de sortie reste dans les limites nominales de la porte, généralement de 20 à 50 milliampères pour les familles logiques standard.