SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  4
Télécharger pour lire hors ligne
Chapitre I : Algèbre de bool (boolean algebra)
I- Introduction :-----------------------------------------------------
George bool à définit vers 1847 un algèbre qui s’applique à des
fonctions logiques de variables logiques (variables
booléennes). L’algèbre de bool aide à comprendre et concevoir
les circuits électroniques de l’ordinateur. En général, l’algèbre
de bool est une structure mathématique qui permet
d’exprimer le fonctionnement de tout système logique à deux
états. Les conditions y sont représentées par des variables et
les relations par des signes et on peut relier variables et
relations sous forme d’équations. De plus il existe des règles
qui permettent de réduire les équations.
II- Définition :---------------------------------------------------------
1- Algèbre de bool : il est définit par un ensemble de variables
logiques, un ensemble d’opérateurs et un nombre de postulats
et de théorèmes qui utilisent un ensemble composé de deux
valeurs seulement B={0,1}.
2- Variable Logique : Une variable logique ou binaire (ou
booléenne) x est une grandeur (en réalité : une condition, une
probabilité …) qui ne peut prendre que deux valeurs (0 et 1).
Exemple: un interrupteur K ne peut prendre que deux états, il
est ouvert ou il est fermé.
𝒙 =
𝟎 𝐬𝐢 𝐤 𝐞𝐬𝐭 𝐨𝐮𝐯𝐞𝐫𝐭
𝟏 𝐬𝐢 𝐤 𝐞𝐬𝐭 𝐟𝐞𝐫𝐦𝐞𝐭
3- Opérateurs Logiques : Un opérateur logique est une
conjonction (relation) qui combine des variables logiques. On
définit trois opérateurs logiques de base: (supposant qu’on a
deux variables logiques a et b).
- NON/NOT ( 𝒂 ) : Inverse ou complémente la valeur de la
variable a. (opérateur unaire)
Si a=0 alors 𝒂 = 𝟏 et vise versa.
- ET/AND (a.b / ab) : égale à 1 si a et b sont à 1 et égale à 0
sinon. (opérateur binaire).
On écrit ab ou bien a et b ou bien a.b ou bien a and b
a b a.b
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
- OU/OR (a+b) : égale à 0 si a et b sont à 0 et égale à 1 sinon.
On écrit a+b ou bien a ou b ou bien a or b
a b a+b
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
4- Fonctions logiques : Une fonction logique est une
association de variables, reliées par des opérateurs, qui ne
peuvent prendre que deux valeurs (0 ou 1).
Exemple : 𝒇 𝒙 = 𝒙
𝒇 𝒂, 𝒃 = 𝒂 + 𝒂𝒃
𝒇 𝒙, 𝒚, 𝒛 = 𝒙𝒚𝒛 + 𝒚 + 𝒙𝒛
Le résultat d’une fonction est toujours 0 ou bien 1.
III- Propriétés de l’algèbre de bool :----------------------------
Les propriétés de l’algèbre de bool sont sous forme de
postulats (‫َة‬‫م‬َ‫ل‬َ‫س‬ُ‫م‬) et théorèmes (‫)نظرية‬ qui nous aident à
manipuler et simplifier les fonctions logiques.
1- Les postulats de huntington:
Postulat 1 : Fermeture par rapport aux opérateurs OU et AND
Un ensemble S est dit fermé par rapport à un opérateur si pour
chaque paire de variables 𝝐 𝑺 l’opérateur donne un résultat qui
appartient à S.
∀ 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐵, 𝑥 + 𝑦 ∈ 𝐵 B : l’ensemble des valeurs booléennes
∀ 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐵, 𝑥. 𝑦 ∈ 𝐵 {0,1}
Postulat 2 : Loi de l’identité (éléments neutres)
Le 0 est l’élément d’identité du OU : x+0=0+x=x
Le 1 est l’élément d’identité du ET : x . 1 = 1 . x=x
Postulat 3 : Loi de commutativité par rapport aux OU et AND
xyyxetxyyx .. 
Postulat 4 : Loi distribution par rapport aux OU et AND
        zxyxzyxetzxyxzyx 
Postulat 5 : Loi de complémentarité
∀𝒙𝝐𝑩, ∃𝒙 ∈ 𝑩 𝒕𝒆𝒍 𝒒𝒖𝒆 𝒙 + 𝒙 = 𝟏 𝒆𝒕 𝒙 ∙ 𝒙 = 𝟎
Postulat 5 : il existe deux éléments x,y 𝝐 B tel que x≠ 𝒚
2- Les théorèmes
Théorème 1: Le complément de x est unique
∀ 𝑥 ∈ 𝐵, 𝑠𝑖 𝑥 = 0 𝑎𝑙𝑜𝑟𝑠 𝑥 = 1
∀ 𝑥 ∈ 𝐵, 𝑠𝑖 𝑥 = 1 𝑎𝑙𝑜𝑟𝑠 𝑥 = 0
Théorème 2: Loi d’idempotence
xxxxxx  ,
Théorème 3: Loi des éléments dominants
00,11  xx
Théorème 4: Loi d’involution
xx 
Théorème 5: Loi d’absorption
  xyxxxyxx  ,
Théorème 6: Loi du consensus
  yxyxxyxyxx  ,
Théorème 7: Loi d’associativité
        zyxzyxzyxzyx  ,
Théorème 8: Loi de De Morgan
yxyxyxyx  ,
Théorème 9: Loi de De Morgan généralisée
..........,...  zyxzyxzyxxyz
Théorème 10: Loi du consensus généralisée
         zxyxzyzxyxzxyxzyzxyx  ,
Simplifier les fonctions suivantes :
))()(( PNPMNMF  , DCBCABCBAZ 
DCBAH .).(  , )).(( NMNMX 
IV- Représentation d’une fonction logique :------------------
Pour représenter une fonction logique, il existe deux
méthodes :
- Par son expression logique :
C’est une combinaison des variables de la fonction via les
opérateurs de base de l’algèbre de Boole.
Exemple: Fonction f de trois variables x, y et z.
  zxzyyxzyxf ,,
- Par sa table de vérité :
La Table définit la valeur de la fonction pour chaque
combinaison des valeurs possible en entrée.
Exemple :   zxzyyxzyxf ,,
x y z 𝑦 𝑧 xy 𝑦z x𝑧 f(x,y,z)
0 0 0
0 0 1
0 1 0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 1
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
1
Remarque : Pour n variables nous avons 2
n
combinaisons
possibles.
Deux fonctions logiques sont identiques si :
 On peut montrée via les propriétés de l’algèbre de Boole que
leurs expressions logiques sont identiques.
 Leurs tables de vérité sont identiques.
- Par son circuit logique :
Le circuit logique est un schéma graphique de la fonction qui
représente la forme pseudo-électrique ( ‫الكتروني‬ ‫)شبه‬ qui peut
être ensuite convertit en un circuit électronique puis
industrialiser.
Chaque opérateur logique possède un circuit équivalent :
ET 
OU 
NON 
Exemple : 𝑳 𝑿, 𝒀, 𝒁 = 𝑿 𝒁 + 𝑿𝒀
V- Formes canoniques d’une fonction:-----------------------
1. Une fonction logique est dite sous forme canonique si dans
tous ces termes tous les variables existent soit sous forme
directe(sans bare) ou bien sou forme complémentaire.
Exemple : - la fonction f(x,y)=xy+y n’st pas sous forme
canonique car le deuxième terme ne contient pas toutes les
variables (y).
- La fonction 𝑓 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 . (𝑥 + 𝑦 + 𝑧) est sous
forme canonique car les deux termes de cette fonction
contiennent toutes les variables (x,y,z).
- la fonction   zxzyyxzyxf ,, est …………………….
2. Pour une fonction logique a n variables, il existe deux
possibilités pour regrouper les variables sous forme canonique:
- Min Terme : Groupe de n variables (pouvant être
complémentaires) liées par des ET. (Exemple : xy𝑧)
- Max Terme : Groupe de n variables (pouvant être
complémentaires) liées par des OU. (Exemple : 𝑥 + 𝑦 + 𝑧)
Combinaison Min terme Max terme
x y z terme Désignation terme Désignation
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
𝑥 𝑦 𝑧
𝑥 𝑦𝑧
𝑥 𝑦 𝑧
𝑥𝑦𝑧
𝑥𝑦 𝑧
𝑥𝑦𝑧
𝑥𝑦𝑧
𝑥𝑦𝑧
m0
m1
m2
m3
m4
m5
m6
m7
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑦 + 𝑧
M0
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
Chaque max terme et le complément de son min terme et
vise versa. mi = 𝑴𝒊 et Mi = 𝒎𝒊
Exemple :
x y z F1 F2
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
3. Il existe deux formes canoniques d’une fonction logique :
Première forme: L’union (OU) des Min termes
Exemple :   cbacbacbaabccbaf ,,
Deuxième forme: intersection (ET) des Max termes
Exemple :        cbacbacbacbaf ,,
4. Pour rendre une fonction sous forme canonique on utilise
les propriétés de l’algèbre de bool.
Exemple :
- Somme des min termes : 𝐹 = 𝐴 + 𝐵 + 𝐶
𝐴(𝐵 + 𝐵) 𝐶 + 𝐶 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵 𝐶 + 𝐶 = 𝑨𝑩𝑪 + 𝐴𝐵𝐶 + 𝑨𝑩𝑪 + 𝑨𝑩 𝑪
𝐵 𝐴 + 𝐴 𝐶 + 𝐶 = 𝐴𝐵 + 𝐴 𝐵 𝐶 + 𝐶
= 𝑨𝑩𝑪 + 𝑨𝑩 𝑪 + 𝑨 𝑩𝑪 + 𝐴 𝐵 𝐶
𝐶 𝐴 + 𝐴 𝐵 + 𝐵 = 𝐴𝐶 + 𝐴 𝐶 𝐵 + 𝐵 = 𝑨𝑩𝑪 + 𝑨𝑩𝑪 + 𝐴 𝐵𝐶 + 𝑨 𝑩 𝑪
 𝐹 = 𝐴𝐵𝐶 + 𝐴𝐵𝐶 + 𝐴𝐵𝐶 + 𝐴𝐵 𝐶 + 𝐴 𝐵 𝐶 + 𝐴 𝐵𝐶+𝐴 𝐵 𝐶
 F=m7+m6+m5+m4+m0+m3 = (0,1,3,4,5,6,7)
- Produits de max termes : 𝐹 = 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 = 𝑥𝑦 + 𝑥 𝑥𝑦 + 𝑧
= 𝑥 + 𝑦 𝑥 + 𝑧 (𝑦 + 𝑧)
𝑥 + 𝑦 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧𝑧 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑥 + 𝑧 = 𝑥 + 𝑧 + 𝑦𝑦 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧
𝑦 + 𝑧 = 𝑦 + 𝑧 + 𝑥𝑥 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 (𝒙 + 𝒚 + 𝒛)
 𝐹 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧
 𝐹 =M4.M5.M0.M2 = (0,2,4,5)
5. Forme standard : la forme standard est une autre forme
pour représenter une fonction logique : dans cette forme, les
termes formant la fonction peuvent contenir un, deux ou
plusieurs variables, il existe deux types de cette forme :
- Somme de produits : F x, y, z = y + xy + xyz
- Produits de sommes : F(x, y, z, w) = x(y + z)(x + y + w)
6. Forme non standard : il existe une autre forme de la
fonction logique appelée forme non standard :
𝐹 𝐴, 𝐵, 𝐶, 𝐷 = 𝐴𝐵 + 𝐶𝐷 (𝐴 𝐵 + 𝐶 𝐷)
VI- Minimisation des fonction logiques:-----------------------
Pour simplifier, c’est à dire écrire la même fonction avec le
moins de terme et les plus simples possible, il existe deux
méthodes :
1- Utiliser les propriétés de l’algèbre de Boole.(Exemples)
𝑋 = 𝑀 + 𝑁 𝑀 + 𝑁
= 𝑀 + 𝑁 𝑀 + 𝑀 + 𝑁 . 𝑁 (Distribution)
= 𝑀 𝑀 + 𝑁 + 𝑁 𝑀 + 𝑁 (Commutativité)
= 𝑀𝑀 + 𝑀 𝑁 + 𝑁𝑀 + 𝑁𝑁 (Distribution)
= 𝑁𝑀 + 𝑁 𝑀 (𝑥𝑥 = 0)
2- Utiliser la méthode de tableau de Karnaugh.
F1=𝑥 𝑦𝑧+𝑥𝑦 𝑧+𝑥𝑦𝑧  F1= m1+m4+m7
F2= 𝑥𝑦𝑧+𝑥𝑦𝑧+𝑥𝑦𝑧+𝑥𝑦𝑧F2= m3+m5+m6+m7
𝐹1= 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 (𝑥 + 𝑦 + 𝑧) (𝑥 + 𝑦 + 𝑧)
𝐹1=M1.M4.M7  F1=M0.M2.M3.M5.M6
𝐹2=(𝑥 + 𝑦 + 𝑧).(𝑥 + 𝑦 + 𝑧).(𝑥 + 𝑦 + 𝑧).(𝑥 + 𝑦 + 𝑧)
𝐹2=M3.M5.M6.M7 F2=M0.M1.M2.M4
Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 2
VII- Minimisation par tableau de karnaugh:--------------------
La méthode de tableau de karnaugh est une méthode simple
et directe pour simplifier les fonctions logiques. Cette méthode
a été proposée en premier temps par VEITCH et ensuite
développée par kanaugh.
Un tableau de karnaugh est constitué par des cases carrées
dont chaque case représente un min terme.
1. Tableau de karnaugh à 2 variables :
Un tableau de karnaugh à 2 variables est représenté par 4 min
termes (4 cases) :
Exemple :
𝐹 𝐴, 𝐵 = 𝑚1 + 𝑚3 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵
2. Tableau de karnaugh à 3 variables :
Un tableau de karnaugh à 3 variables est représenté par 8 min
termes (8 cases) :
Exemple : 𝐻 = 𝑚0 + 𝑚1 + 𝑚2 + 𝑚6
3. Tableau de karnaugh à 4 variables :
Un tableau de karnaugh à 4 variables est représenté par 16
min termes (16 cases) :
Exemple :
𝐺 = 𝑚2 + 𝑚3 + 𝑚6 + 𝑚8 + 𝑚10 + 𝑚11 + 𝑚12 + 𝑚14 + 𝑚15
4. Simplification par tableau de karnaugh :
La simplification par tableau de karnaugh consiste à supprimer
les termes superflus et a réduire le plus possible le nombre de
terme à utiliser. On peut procéder de deux manières
différentes pour la simplification :
- élimination d’un terme inclus dans un autre (cas
d’inclusion) :
Soit 𝐹(𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑) = 𝑏𝑐 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 à simplifier.
abcd 00 01 11 10
00 0 0 1 1
01 0 0 0 0
11 0 0 0 0
10 0 0 1 1
On remarque que la case correspondante au terme 𝑎𝑏𝑐𝑑 est
incluse dans les cases correspondantes au terme 𝑏𝑐 donc on va
éliminer le terme inclus (𝑎𝑏𝑐𝑑 ) et 𝐹 = 𝑏𝑐
- élimination des variables superflus :
Une variable superflu est une variable qui change d’état d’une
case à une case adjacente qui valent 1.
abcd 00 01 11 10
00 1 2 3 4
01 5 6 7 8
11 9 10 11 12
10 13 14 15 16
Les cases 1 et 2, 2 et 3, 3 et 4, 5 et 6 ……,15 et 16 sont
adjacentes.
Les cases 1 et 5, 5 et 9, 9 et 13, 2 et 6, …… 12 et 16 sont
adjacentes.
Les cases 1 et 4, 5 et 8, 9 et 12, 13 et 16, 1 et 13, 2 et 14, 3 et
15, 4 et 16 sont adjacentes.
Les cases 1 et 2 et 3 et 4, 5 et 6 et 7 et 8, …. , 13 et 14 et 15 et
16 sont adjacentes.
Les cases 1 et 5 et 9 et 13, 2 et 6 et 10 et 14, ….. , 4 et 8 et 12
et 16 sont adjacentes.
Les cases 1 et 4 et 13 et 16 sont adjacentes.
Les cases 1et2et13et14, 2et3et14et15, 3et4et15et16 sont
adjacentes.
Les cases 1et5et4et8, 5et9et8et12, 9et13et12et16 sont
adjacentes.
Les cases 1 et 2 et 5 et 6, 2 et 3 et 6 et 7, 3 et 4 et 7 et 8, 5 et 6
et 9 et 10, …. , 11 et 12 et 15 et 16 sont adjacentes.
Les cases 1et2et5et6et9et10et13et14, 2et3et6et7et10et11et
14et15, 3et4et7et8et11et12et115et16 sont adjacentes.
Les cases 1et2et3et4et5et6et7et8, 5et6et7et8et9et10et11
et12, 9et10et11et12et13et14et15 sont adjacentes.
Les cases 1et2et3et4et13et14et15et16 sont adjacentes.
xy 0 1
0 𝑥 𝑦 𝑥𝑦
1 𝑥 𝑦 𝑥𝑦
xy 0 1
0 m0 m1
m2 m3
A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
AB 0 1
0 0 1
1 0 1
ABC 00 01 11 10
0 m0 m1 m3 m2
1 m4 m5 m7 m6
ABC 00 01 11 10
0 𝐴 𝐵 𝐶 𝐴 𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶
1 𝐴𝐵 𝐶 𝐴 𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶
A B C H
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 0
ABC 00 01 11 10
0 1 1 0 1
1 0 0 0 1
BCA 0 1
00 1 0
01 1 0
11 0 0
10 1 1
ABCD 00 01 11 10
00 m0 m1 m3 m2
01 m4 m5 m7 m6
11 m12 m13 m15 m14
10 m8 m9 m11 m10
ABCD 00 01 11 10
00 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷
01 𝐴 𝐵𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵𝐶𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷
11 𝐴𝐵𝐶 𝐷 𝐴𝐵 𝐶 𝐷 𝐴𝐵 𝐶𝐷 𝐴𝐵𝐶𝐷
10 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷
A B C D G
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 1
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 1
1 1 0 1 0
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
ABCD 00 01 11 10
00 0 0 1 1
01 0 0 0 1
11 1 0 1 1
10 1 0 1 1
Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 3
Les cases 1et5et9et13et4et8et12et16 sont adjacentes.
Les cases ……………………………………………. Sont adjacentes.
Remarquer que les cases adjacentes sont en puissance de
deux.
Exemple1 : si une fonction vaut 1 dans deux cases adjacentes
il y a simplification des 2 termes correspondants aux cases.
Soit la fonction 𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑥𝑦𝑧 𝑤 + 𝑥𝑦𝑧 𝑤
wxyz 00 01 11 10
00 0 0 0 1
01 0 0 0 1
11 0 0 0 0
10 0 0 0 0
𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑤𝑦𝑧
Les cases adjacentes qui valent 1 sont les cases 4 et 8. Dans le
passage entre ces deux cases je remarque que la variable x
change de valeur (superflu) donc elle sera supprimée et on
garde les autres variables.
Exemple2 : si une fonction vaut 1 dans quatre cases
adjacentes il y a simplification des 4 termes correspondants
aux cases.
𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑎𝑏𝑐 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 + 𝑎𝑏𝑐𝑑
abcd 00 01 11 10
00 0 0 0 0
01 1 1 0 1
11 1 0 0 1
10 0 0 0 0
𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑏𝑑 + 𝑎𝑏𝑐
Exemple3 : si une fonction vaut 1 dans huit cases adjacentes
il y a simplification des 8 termes correspondants aux cases.
𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑
+ 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑
abcd 00 01 11 10
00 1 1 0 0
01 1 1 0 0
11 1 1 0 0
10 1 1 0 0
𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑐
Exemple4: si une fonction vaut 1 dans seize cases adjacentes
il y a simplification des 16 termes correspondants aux cases et
la fonction sera = 1.
Simplifier la fonction suivante :
𝑭 𝒂, 𝒃, 𝒄 = 𝒂 𝒃𝒄 + 𝒂 𝒃𝒄 + 𝒂𝒃𝒄 + 𝒂𝒃𝒄 + 𝒂𝒄
5. Condition indéterminée ou indifférente :
Il existe des combinaisons d’entrée pour lesquelles il nous
importe peut que la sortie soit égale à 1 ou à 0.
Plusieurs raisons peuvent expliquer la présence des conditions
indéterminées, la plus courante est que dans certaines
situations ces combinaisons d’entrée ne peuvent jamais
survenir.
Exemple : 𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = (1,3,7,11,15)
Et le cas indéterminé : 𝐷 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = (0,2,5)
wxyz 00 01 11 10
00 x 1 1 x
01 0 x 1 0
11 0 0 1 0
10 0 0 1 0
𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑦𝑧 + 𝑤 𝑥
Règle de simplification :
- Favoriser les 1.
- Favoriser l’ensemble qui a le plus grand nombre de cases.
- Minimiser le nombre d’ensemble.
- Prendre le moins de 1 possible.
- Ne prendre les x que pour simplifier les 1.
Remarque : dans le cas de confusion d’un x et d’un 1 la case
sera considérer comme un 1 mais on note x.
Exemple :
𝐹 𝑎, 𝑏 = 𝑎 𝑏 + 𝑏
𝐷 𝑎, 𝑏 = 𝑎𝑏
ab 0 1
0 0 1
1 0 x
𝐹 𝑎, 𝑏 = 𝑏
Exercices d’appuis :
1. Multiply the following Boolean expressions:
a- (J+R)(RT) c- P(T+P+PT)
b- (LM)(M+L+T) d- (A+N)(N+C)
2. Simplify the following Boolean expressions by using
the required laws.
a- FG+(FG+H)
b-
c-
3. Simplify the following Boolean expressions, using the
law of ABSORPTION.
a-
b-
4. Exprimez cette table de vérité sous les formes suivantes
: a) somme de mintermes b) produit de maxtermes
5. Simplifier la fonction S suivante en utilisant le tableau
de karnaugh :
6. Soit la fonction logique F(a,b,c,d)=𝑎 𝑏 𝑑 + 𝑎 𝑏𝑑 + 𝑎𝑏 𝑑
avec le cas indéterminé D(a,b,c,d)= 𝑎𝑏𝑐𝑑 + 𝑎 𝑏𝑐𝑑
Simplifier la fonction F en utilisant le tableau de
Karnaugh.
On note x mais c’est un 1
Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 4

Contenu connexe

Tendances

Câle réglable (corrigé)
Câle réglable (corrigé)Câle réglable (corrigé)
Câle réglable (corrigé)Mohamed Trabelsi
 
Pharmacie galénique bp 2 2
Pharmacie galénique bp 2 2Pharmacie galénique bp 2 2
Pharmacie galénique bp 2 2Tin Huynh
 
Chapitre 9 Les Comprimés
Chapitre 9 Les ComprimésChapitre 9 Les Comprimés
Chapitre 9 Les Comprimésfibustier
 
Coupe et sections doc eleve
Coupe et sections doc eleveCoupe et sections doc eleve
Coupe et sections doc eleveGABRIEL SIMO
 
Chapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie orale
Chapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie oraleChapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie orale
Chapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie oralefibustier
 
Consolidation
ConsolidationConsolidation
Consolidationimane2
 
Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012
Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012
Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012Majda El Aouni
 
Cours engrenages v2
Cours engrenages v2Cours engrenages v2
Cours engrenages v2BENFAH
 
Analyse financier s4
Analyse financier s4Analyse financier s4
Analyse financier s4hassan1488
 
Symbolisation symboles pneumatique
Symbolisation symboles pneumatiqueSymbolisation symboles pneumatique
Symbolisation symboles pneumatiqueyouri59490
 
présentation Colainord Tétouan
présentation Colainord Tétouanprésentation Colainord Tétouan
présentation Colainord TétouanAnouar Sellam
 
CAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdf
CAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdfCAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdf
CAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdfWassimOudni
 
Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...
Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...
Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...darckdaxter
 
Gestion de production exercices
Gestion de production exercicesGestion de production exercices
Gestion de production exercicesChristian Kajeje
 
Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...
Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...
Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...Majda El Aouni
 
Chapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelleChapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelleGABRIEL SIMO
 
La maladie de la peyronie en 2010
La maladie de la peyronie en 2010La maladie de la peyronie en 2010
La maladie de la peyronie en 2010sfa_angeiologie
 

Tendances (20)

Câle réglable (corrigé)
Câle réglable (corrigé)Câle réglable (corrigé)
Câle réglable (corrigé)
 
Pharmacie galénique bp 2 2
Pharmacie galénique bp 2 2Pharmacie galénique bp 2 2
Pharmacie galénique bp 2 2
 
Chapitre 9 Les Comprimés
Chapitre 9 Les ComprimésChapitre 9 Les Comprimés
Chapitre 9 Les Comprimés
 
Coupe et sections doc eleve
Coupe et sections doc eleveCoupe et sections doc eleve
Coupe et sections doc eleve
 
Chapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie orale
Chapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie oraleChapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie orale
Chapitre 3 Formes pharmaceutiques de la voie orale
 
Cahier Meca 4 ST Part 2/2
Cahier Meca 4 ST Part 2/2Cahier Meca 4 ST Part 2/2
Cahier Meca 4 ST Part 2/2
 
Consolidation
ConsolidationConsolidation
Consolidation
 
Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012
Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012
Correction devoirdecontrolen3transmissiondemouvement2at2012
 
Cours engrenages v2
Cours engrenages v2Cours engrenages v2
Cours engrenages v2
 
Analyse financier s4
Analyse financier s4Analyse financier s4
Analyse financier s4
 
Symbolisation symboles pneumatique
Symbolisation symboles pneumatiqueSymbolisation symboles pneumatique
Symbolisation symboles pneumatique
 
présentation Colainord Tétouan
présentation Colainord Tétouanprésentation Colainord Tétouan
présentation Colainord Tétouan
 
Rapport
RapportRapport
Rapport
 
Td2 pg2-corrige
Td2 pg2-corrigeTd2 pg2-corrige
Td2 pg2-corrige
 
CAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdf
CAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdfCAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdf
CAHIER DE COURS 22-23-Bac.pdf
 
Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...
Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...
Etude critique et amélioration de la gestion de la performance du service mai...
 
Gestion de production exercices
Gestion de production exercicesGestion de production exercices
Gestion de production exercices
 
Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...
Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...
Devoir+corrigé+de+synthèse+n°3+ +génie+mécanique+système+de+grénaillage+et+de...
 
Chapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelleChapitre cotation dimensionnelle
Chapitre cotation dimensionnelle
 
La maladie de la peyronie en 2010
La maladie de la peyronie en 2010La maladie de la peyronie en 2010
La maladie de la peyronie en 2010
 

En vedette

Cours d'informatique du prof Heimer
Cours d'informatique du prof HeimerCours d'informatique du prof Heimer
Cours d'informatique du prof Heimerrochats
 
JASPARD, M. LOGIC un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...
JASPARD, M. LOGIC  un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...JASPARD, M. LOGIC  un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...
JASPARD, M. LOGIC un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...IT-Gatineau2011
 
Intro_Programmation_Informatique
Intro_Programmation_InformatiqueIntro_Programmation_Informatique
Intro_Programmation_InformatiqueEmeric Tapachès
 
Algorithmic Forex Trading
Algorithmic Forex TradingAlgorithmic Forex Trading
Algorithmic Forex TradingInvestingTips
 
Digital elect total
Digital elect totalDigital elect total
Digital elect totalmasterslide
 
Combinators - Lightning Talk
Combinators - Lightning TalkCombinators - Lightning Talk
Combinators - Lightning TalkMike Harris
 
exercice_réseau
exercice_réseauexercice_réseau
exercice_réseaunoureddineb
 
Combinational circuit (7-Segment display)
Combinational circuit (7-Segment display)Combinational circuit (7-Segment display)
Combinational circuit (7-Segment display)ali9753
 
Assurance Qualité logicielle
Assurance Qualité logicielleAssurance Qualité logicielle
Assurance Qualité logicielleSylvain Leroy
 
Chapitre 1 (algorithme)
Chapitre 1 (algorithme)Chapitre 1 (algorithme)
Chapitre 1 (algorithme)mahbouba
 
combinational_circuits
combinational_circuitscombinational_circuits
combinational_circuitsBindu Madhavi
 
Cours Algèbre - CAPES -
Cours Algèbre - CAPES -Cours Algèbre - CAPES -
Cours Algèbre - CAPES -FATIHA AKEF
 
COMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPS
COMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPSCOMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPS
COMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPSStarlee Lathong
 
Lecture3 combinational blocks
Lecture3 combinational blocksLecture3 combinational blocks
Lecture3 combinational blocksNima Shafiee
 

En vedette (20)

Cours d'informatique du prof Heimer
Cours d'informatique du prof HeimerCours d'informatique du prof Heimer
Cours d'informatique du prof Heimer
 
Chapitre2
Chapitre2Chapitre2
Chapitre2
 
JASPARD, M. LOGIC un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...
JASPARD, M. LOGIC  un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...JASPARD, M. LOGIC  un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...
JASPARD, M. LOGIC un service GeoWeb d’aide à la décision et à la coopération...
 
Intro_Programmation_Informatique
Intro_Programmation_InformatiqueIntro_Programmation_Informatique
Intro_Programmation_Informatique
 
Algorithmic Forex Trading
Algorithmic Forex TradingAlgorithmic Forex Trading
Algorithmic Forex Trading
 
Digital elect total
Digital elect totalDigital elect total
Digital elect total
 
Combinators - Lightning Talk
Combinators - Lightning TalkCombinators - Lightning Talk
Combinators - Lightning Talk
 
Bca i sem de lab
Bca i sem  de labBca i sem  de lab
Bca i sem de lab
 
Combinational logic
Combinational logicCombinational logic
Combinational logic
 
exercice_réseau
exercice_réseauexercice_réseau
exercice_réseau
 
Combinational circuit (7-Segment display)
Combinational circuit (7-Segment display)Combinational circuit (7-Segment display)
Combinational circuit (7-Segment display)
 
58210401202 งาน 1 ss
58210401202 งาน 1 ss58210401202 งาน 1 ss
58210401202 งาน 1 ss
 
Assurance Qualité logicielle
Assurance Qualité logicielleAssurance Qualité logicielle
Assurance Qualité logicielle
 
Structure de données en PHP
Structure de données en PHPStructure de données en PHP
Structure de données en PHP
 
Chapitre 1 (algorithme)
Chapitre 1 (algorithme)Chapitre 1 (algorithme)
Chapitre 1 (algorithme)
 
combinational_circuits
combinational_circuitscombinational_circuits
combinational_circuits
 
Canaux logiques et codage dans le gsm
Canaux logiques et codage dans le gsmCanaux logiques et codage dans le gsm
Canaux logiques et codage dans le gsm
 
Cours Algèbre - CAPES -
Cours Algèbre - CAPES -Cours Algèbre - CAPES -
Cours Algèbre - CAPES -
 
COMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPS
COMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPSCOMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPS
COMBINATIONAL CIRCUITS & FLIP FLOPS
 
Lecture3 combinational blocks
Lecture3 combinational blocksLecture3 combinational blocks
Lecture3 combinational blocks
 

Similaire à Chap 1: Algèbre de bool

ALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUES
ALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUESALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUES
ALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUESsarah Benmerzouk
 
Chaitre 3 Fonctions logiques (1).pptx
Chaitre 3 Fonctions logiques (1).pptxChaitre 3 Fonctions logiques (1).pptx
Chaitre 3 Fonctions logiques (1).pptxMohammedJaafari3
 
Ch3 algebreboole
Ch3 algebrebooleCh3 algebreboole
Ch3 algebreboolemickel iron
 
Ch3 algebreboole
Ch3 algebrebooleCh3 algebreboole
Ch3 algebreboolemickel iron
 
algèbre de boole.pdf
algèbre de boole.pdfalgèbre de boole.pdf
algèbre de boole.pdfAmmr2
 
Algèbre de boole
Algèbre de booleAlgèbre de boole
Algèbre de boolelinuxscout
 
Fonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdf
Fonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdfFonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdf
Fonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdfetude-generale
 
Fonctions exponentielles et puissances
Fonctions exponentielles et puissancesFonctions exponentielles et puissances
Fonctions exponentielles et puissancesĂmîʼndǿ TrànCè
 
Cours rep etat
Cours rep etatCours rep etat
Cours rep etatLin Pepin
 
Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017
Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017
Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017Ahmed Ammar Rebai PhD
 
Algebre-de-Boole-et-Simplifications.pdf
Algebre-de-Boole-et-Simplifications.pdfAlgebre-de-Boole-et-Simplifications.pdf
Algebre-de-Boole-et-Simplifications.pdfinformatiquehageryah
 
Cours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdf
Cours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdfCours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdf
Cours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdfachrafelbouzidi2
 
Math%E9matiques%20 Ct
Math%E9matiques%20 CtMath%E9matiques%20 Ct
Math%E9matiques%20 Ctglenoo
 

Similaire à Chap 1: Algèbre de bool (20)

ALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUES
ALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUESALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUES
ALGEBRE BINAIRE ET CIRCUITS LOGIQUES
 
Chaitre 3 Fonctions logiques (1).pptx
Chaitre 3 Fonctions logiques (1).pptxChaitre 3 Fonctions logiques (1).pptx
Chaitre 3 Fonctions logiques (1).pptx
 
Ch3 algebreboole
Ch3 algebrebooleCh3 algebreboole
Ch3 algebreboole
 
Ch3 algebreboole
Ch3 algebrebooleCh3 algebreboole
Ch3 algebreboole
 
algèbre de boole.pdf
algèbre de boole.pdfalgèbre de boole.pdf
algèbre de boole.pdf
 
Algèbre de boole
Algèbre de booleAlgèbre de boole
Algèbre de boole
 
Fonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdf
Fonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdfFonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdf
Fonction-exponentielle-2eme-BAC-PC --www.etude-generale.com.pdf
 
1Flou.ppt
1Flou.ppt1Flou.ppt
1Flou.ppt
 
1Flou.ppt
1Flou.ppt1Flou.ppt
1Flou.ppt
 
Fonctions exponentielles et puissances
Fonctions exponentielles et puissancesFonctions exponentielles et puissances
Fonctions exponentielles et puissances
 
Video
VideoVideo
Video
 
Mathématiques et Python
Mathématiques et PythonMathématiques et Python
Mathématiques et Python
 
Tp3 matlab
Tp3 matlabTp3 matlab
Tp3 matlab
 
Lmfi1
Lmfi1Lmfi1
Lmfi1
 
Chapitre2 1 c
Chapitre2 1 cChapitre2 1 c
Chapitre2 1 c
 
Cours rep etat
Cours rep etatCours rep etat
Cours rep etat
 
Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017
Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017
Epreuve de mathématiques informatique (modélisation) Agro/Véto BCPST 2017
 
Algebre-de-Boole-et-Simplifications.pdf
Algebre-de-Boole-et-Simplifications.pdfAlgebre-de-Boole-et-Simplifications.pdf
Algebre-de-Boole-et-Simplifications.pdf
 
Cours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdf
Cours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdfCours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdf
Cours Math Algèbre SMsssssss1 21-2222fsm.pdf
 
Math%E9matiques%20 Ct
Math%E9matiques%20 CtMath%E9matiques%20 Ct
Math%E9matiques%20 Ct
 

Chap 1: Algèbre de bool

  • 1. Chapitre I : Algèbre de bool (boolean algebra) I- Introduction :----------------------------------------------------- George bool à définit vers 1847 un algèbre qui s’applique à des fonctions logiques de variables logiques (variables booléennes). L’algèbre de bool aide à comprendre et concevoir les circuits électroniques de l’ordinateur. En général, l’algèbre de bool est une structure mathématique qui permet d’exprimer le fonctionnement de tout système logique à deux états. Les conditions y sont représentées par des variables et les relations par des signes et on peut relier variables et relations sous forme d’équations. De plus il existe des règles qui permettent de réduire les équations. II- Définition :--------------------------------------------------------- 1- Algèbre de bool : il est définit par un ensemble de variables logiques, un ensemble d’opérateurs et un nombre de postulats et de théorèmes qui utilisent un ensemble composé de deux valeurs seulement B={0,1}. 2- Variable Logique : Une variable logique ou binaire (ou booléenne) x est une grandeur (en réalité : une condition, une probabilité …) qui ne peut prendre que deux valeurs (0 et 1). Exemple: un interrupteur K ne peut prendre que deux états, il est ouvert ou il est fermé. 𝒙 = 𝟎 𝐬𝐢 𝐤 𝐞𝐬𝐭 𝐨𝐮𝐯𝐞𝐫𝐭 𝟏 𝐬𝐢 𝐤 𝐞𝐬𝐭 𝐟𝐞𝐫𝐦𝐞𝐭 3- Opérateurs Logiques : Un opérateur logique est une conjonction (relation) qui combine des variables logiques. On définit trois opérateurs logiques de base: (supposant qu’on a deux variables logiques a et b). - NON/NOT ( 𝒂 ) : Inverse ou complémente la valeur de la variable a. (opérateur unaire) Si a=0 alors 𝒂 = 𝟏 et vise versa. - ET/AND (a.b / ab) : égale à 1 si a et b sont à 1 et égale à 0 sinon. (opérateur binaire). On écrit ab ou bien a et b ou bien a.b ou bien a and b a b a.b 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 - OU/OR (a+b) : égale à 0 si a et b sont à 0 et égale à 1 sinon. On écrit a+b ou bien a ou b ou bien a or b a b a+b 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 4- Fonctions logiques : Une fonction logique est une association de variables, reliées par des opérateurs, qui ne peuvent prendre que deux valeurs (0 ou 1). Exemple : 𝒇 𝒙 = 𝒙 𝒇 𝒂, 𝒃 = 𝒂 + 𝒂𝒃 𝒇 𝒙, 𝒚, 𝒛 = 𝒙𝒚𝒛 + 𝒚 + 𝒙𝒛 Le résultat d’une fonction est toujours 0 ou bien 1. III- Propriétés de l’algèbre de bool :---------------------------- Les propriétés de l’algèbre de bool sont sous forme de postulats (‫َة‬‫م‬َ‫ل‬َ‫س‬ُ‫م‬) et théorèmes (‫)نظرية‬ qui nous aident à manipuler et simplifier les fonctions logiques. 1- Les postulats de huntington: Postulat 1 : Fermeture par rapport aux opérateurs OU et AND Un ensemble S est dit fermé par rapport à un opérateur si pour chaque paire de variables 𝝐 𝑺 l’opérateur donne un résultat qui appartient à S. ∀ 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐵, 𝑥 + 𝑦 ∈ 𝐵 B : l’ensemble des valeurs booléennes ∀ 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐵, 𝑥. 𝑦 ∈ 𝐵 {0,1} Postulat 2 : Loi de l’identité (éléments neutres) Le 0 est l’élément d’identité du OU : x+0=0+x=x Le 1 est l’élément d’identité du ET : x . 1 = 1 . x=x Postulat 3 : Loi de commutativité par rapport aux OU et AND xyyxetxyyx ..  Postulat 4 : Loi distribution par rapport aux OU et AND         zxyxzyxetzxyxzyx  Postulat 5 : Loi de complémentarité ∀𝒙𝝐𝑩, ∃𝒙 ∈ 𝑩 𝒕𝒆𝒍 𝒒𝒖𝒆 𝒙 + 𝒙 = 𝟏 𝒆𝒕 𝒙 ∙ 𝒙 = 𝟎 Postulat 5 : il existe deux éléments x,y 𝝐 B tel que x≠ 𝒚 2- Les théorèmes Théorème 1: Le complément de x est unique ∀ 𝑥 ∈ 𝐵, 𝑠𝑖 𝑥 = 0 𝑎𝑙𝑜𝑟𝑠 𝑥 = 1 ∀ 𝑥 ∈ 𝐵, 𝑠𝑖 𝑥 = 1 𝑎𝑙𝑜𝑟𝑠 𝑥 = 0 Théorème 2: Loi d’idempotence xxxxxx  , Théorème 3: Loi des éléments dominants 00,11  xx Théorème 4: Loi d’involution xx  Théorème 5: Loi d’absorption   xyxxxyxx  , Théorème 6: Loi du consensus   yxyxxyxyxx  , Théorème 7: Loi d’associativité         zyxzyxzyxzyx  , Théorème 8: Loi de De Morgan yxyxyxyx  , Théorème 9: Loi de De Morgan généralisée ..........,...  zyxzyxzyxxyz Théorème 10: Loi du consensus généralisée          zxyxzyzxyxzxyxzyzxyx  , Simplifier les fonctions suivantes : ))()(( PNPMNMF  , DCBCABCBAZ  DCBAH .).(  , )).(( NMNMX  IV- Représentation d’une fonction logique :------------------ Pour représenter une fonction logique, il existe deux méthodes : - Par son expression logique : C’est une combinaison des variables de la fonction via les opérateurs de base de l’algèbre de Boole. Exemple: Fonction f de trois variables x, y et z.   zxzyyxzyxf ,, - Par sa table de vérité : La Table définit la valeur de la fonction pour chaque combinaison des valeurs possible en entrée. Exemple :   zxzyyxzyxf ,, x y z 𝑦 𝑧 xy 𝑦z x𝑧 f(x,y,z) 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 1
  • 2. 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 Remarque : Pour n variables nous avons 2 n combinaisons possibles. Deux fonctions logiques sont identiques si :  On peut montrée via les propriétés de l’algèbre de Boole que leurs expressions logiques sont identiques.  Leurs tables de vérité sont identiques. - Par son circuit logique : Le circuit logique est un schéma graphique de la fonction qui représente la forme pseudo-électrique ( ‫الكتروني‬ ‫)شبه‬ qui peut être ensuite convertit en un circuit électronique puis industrialiser. Chaque opérateur logique possède un circuit équivalent : ET  OU  NON  Exemple : 𝑳 𝑿, 𝒀, 𝒁 = 𝑿 𝒁 + 𝑿𝒀 V- Formes canoniques d’une fonction:----------------------- 1. Une fonction logique est dite sous forme canonique si dans tous ces termes tous les variables existent soit sous forme directe(sans bare) ou bien sou forme complémentaire. Exemple : - la fonction f(x,y)=xy+y n’st pas sous forme canonique car le deuxième terme ne contient pas toutes les variables (y). - La fonction 𝑓 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 . (𝑥 + 𝑦 + 𝑧) est sous forme canonique car les deux termes de cette fonction contiennent toutes les variables (x,y,z). - la fonction   zxzyyxzyxf ,, est ……………………. 2. Pour une fonction logique a n variables, il existe deux possibilités pour regrouper les variables sous forme canonique: - Min Terme : Groupe de n variables (pouvant être complémentaires) liées par des ET. (Exemple : xy𝑧) - Max Terme : Groupe de n variables (pouvant être complémentaires) liées par des OU. (Exemple : 𝑥 + 𝑦 + 𝑧) Combinaison Min terme Max terme x y z terme Désignation terme Désignation 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 𝑥 𝑦 𝑧 𝑥 𝑦𝑧 𝑥 𝑦 𝑧 𝑥𝑦𝑧 𝑥𝑦 𝑧 𝑥𝑦𝑧 𝑥𝑦𝑧 𝑥𝑦𝑧 m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 Chaque max terme et le complément de son min terme et vise versa. mi = 𝑴𝒊 et Mi = 𝒎𝒊 Exemple : x y z F1 F2 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 3. Il existe deux formes canoniques d’une fonction logique : Première forme: L’union (OU) des Min termes Exemple :   cbacbacbaabccbaf ,, Deuxième forme: intersection (ET) des Max termes Exemple :        cbacbacbacbaf ,, 4. Pour rendre une fonction sous forme canonique on utilise les propriétés de l’algèbre de bool. Exemple : - Somme des min termes : 𝐹 = 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 𝐴(𝐵 + 𝐵) 𝐶 + 𝐶 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵 𝐶 + 𝐶 = 𝑨𝑩𝑪 + 𝐴𝐵𝐶 + 𝑨𝑩𝑪 + 𝑨𝑩 𝑪 𝐵 𝐴 + 𝐴 𝐶 + 𝐶 = 𝐴𝐵 + 𝐴 𝐵 𝐶 + 𝐶 = 𝑨𝑩𝑪 + 𝑨𝑩 𝑪 + 𝑨 𝑩𝑪 + 𝐴 𝐵 𝐶 𝐶 𝐴 + 𝐴 𝐵 + 𝐵 = 𝐴𝐶 + 𝐴 𝐶 𝐵 + 𝐵 = 𝑨𝑩𝑪 + 𝑨𝑩𝑪 + 𝐴 𝐵𝐶 + 𝑨 𝑩 𝑪  𝐹 = 𝐴𝐵𝐶 + 𝐴𝐵𝐶 + 𝐴𝐵𝐶 + 𝐴𝐵 𝐶 + 𝐴 𝐵 𝐶 + 𝐴 𝐵𝐶+𝐴 𝐵 𝐶  F=m7+m6+m5+m4+m0+m3 = (0,1,3,4,5,6,7) - Produits de max termes : 𝐹 = 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 = 𝑥𝑦 + 𝑥 𝑥𝑦 + 𝑧 = 𝑥 + 𝑦 𝑥 + 𝑧 (𝑦 + 𝑧) 𝑥 + 𝑦 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧𝑧 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑥 + 𝑧 = 𝑥 + 𝑧 + 𝑦𝑦 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝑦 + 𝑧 = 𝑦 + 𝑧 + 𝑥𝑥 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 (𝒙 + 𝒚 + 𝒛)  𝐹 = 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 𝒙 + 𝒚 + 𝒛 𝑥 + 𝑦 + 𝑧  𝐹 =M4.M5.M0.M2 = (0,2,4,5) 5. Forme standard : la forme standard est une autre forme pour représenter une fonction logique : dans cette forme, les termes formant la fonction peuvent contenir un, deux ou plusieurs variables, il existe deux types de cette forme : - Somme de produits : F x, y, z = y + xy + xyz - Produits de sommes : F(x, y, z, w) = x(y + z)(x + y + w) 6. Forme non standard : il existe une autre forme de la fonction logique appelée forme non standard : 𝐹 𝐴, 𝐵, 𝐶, 𝐷 = 𝐴𝐵 + 𝐶𝐷 (𝐴 𝐵 + 𝐶 𝐷) VI- Minimisation des fonction logiques:----------------------- Pour simplifier, c’est à dire écrire la même fonction avec le moins de terme et les plus simples possible, il existe deux méthodes : 1- Utiliser les propriétés de l’algèbre de Boole.(Exemples) 𝑋 = 𝑀 + 𝑁 𝑀 + 𝑁 = 𝑀 + 𝑁 𝑀 + 𝑀 + 𝑁 . 𝑁 (Distribution) = 𝑀 𝑀 + 𝑁 + 𝑁 𝑀 + 𝑁 (Commutativité) = 𝑀𝑀 + 𝑀 𝑁 + 𝑁𝑀 + 𝑁𝑁 (Distribution) = 𝑁𝑀 + 𝑁 𝑀 (𝑥𝑥 = 0) 2- Utiliser la méthode de tableau de Karnaugh. F1=𝑥 𝑦𝑧+𝑥𝑦 𝑧+𝑥𝑦𝑧  F1= m1+m4+m7 F2= 𝑥𝑦𝑧+𝑥𝑦𝑧+𝑥𝑦𝑧+𝑥𝑦𝑧F2= m3+m5+m6+m7 𝐹1= 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 (𝑥 + 𝑦 + 𝑧) (𝑥 + 𝑦 + 𝑧) 𝐹1=M1.M4.M7  F1=M0.M2.M3.M5.M6 𝐹2=(𝑥 + 𝑦 + 𝑧).(𝑥 + 𝑦 + 𝑧).(𝑥 + 𝑦 + 𝑧).(𝑥 + 𝑦 + 𝑧) 𝐹2=M3.M5.M6.M7 F2=M0.M1.M2.M4 Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 2
  • 3. VII- Minimisation par tableau de karnaugh:-------------------- La méthode de tableau de karnaugh est une méthode simple et directe pour simplifier les fonctions logiques. Cette méthode a été proposée en premier temps par VEITCH et ensuite développée par kanaugh. Un tableau de karnaugh est constitué par des cases carrées dont chaque case représente un min terme. 1. Tableau de karnaugh à 2 variables : Un tableau de karnaugh à 2 variables est représenté par 4 min termes (4 cases) : Exemple : 𝐹 𝐴, 𝐵 = 𝑚1 + 𝑚3 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐵 2. Tableau de karnaugh à 3 variables : Un tableau de karnaugh à 3 variables est représenté par 8 min termes (8 cases) : Exemple : 𝐻 = 𝑚0 + 𝑚1 + 𝑚2 + 𝑚6 3. Tableau de karnaugh à 4 variables : Un tableau de karnaugh à 4 variables est représenté par 16 min termes (16 cases) : Exemple : 𝐺 = 𝑚2 + 𝑚3 + 𝑚6 + 𝑚8 + 𝑚10 + 𝑚11 + 𝑚12 + 𝑚14 + 𝑚15 4. Simplification par tableau de karnaugh : La simplification par tableau de karnaugh consiste à supprimer les termes superflus et a réduire le plus possible le nombre de terme à utiliser. On peut procéder de deux manières différentes pour la simplification : - élimination d’un terme inclus dans un autre (cas d’inclusion) : Soit 𝐹(𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑) = 𝑏𝑐 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 à simplifier. abcd 00 01 11 10 00 0 0 1 1 01 0 0 0 0 11 0 0 0 0 10 0 0 1 1 On remarque que la case correspondante au terme 𝑎𝑏𝑐𝑑 est incluse dans les cases correspondantes au terme 𝑏𝑐 donc on va éliminer le terme inclus (𝑎𝑏𝑐𝑑 ) et 𝐹 = 𝑏𝑐 - élimination des variables superflus : Une variable superflu est une variable qui change d’état d’une case à une case adjacente qui valent 1. abcd 00 01 11 10 00 1 2 3 4 01 5 6 7 8 11 9 10 11 12 10 13 14 15 16 Les cases 1 et 2, 2 et 3, 3 et 4, 5 et 6 ……,15 et 16 sont adjacentes. Les cases 1 et 5, 5 et 9, 9 et 13, 2 et 6, …… 12 et 16 sont adjacentes. Les cases 1 et 4, 5 et 8, 9 et 12, 13 et 16, 1 et 13, 2 et 14, 3 et 15, 4 et 16 sont adjacentes. Les cases 1 et 2 et 3 et 4, 5 et 6 et 7 et 8, …. , 13 et 14 et 15 et 16 sont adjacentes. Les cases 1 et 5 et 9 et 13, 2 et 6 et 10 et 14, ….. , 4 et 8 et 12 et 16 sont adjacentes. Les cases 1 et 4 et 13 et 16 sont adjacentes. Les cases 1et2et13et14, 2et3et14et15, 3et4et15et16 sont adjacentes. Les cases 1et5et4et8, 5et9et8et12, 9et13et12et16 sont adjacentes. Les cases 1 et 2 et 5 et 6, 2 et 3 et 6 et 7, 3 et 4 et 7 et 8, 5 et 6 et 9 et 10, …. , 11 et 12 et 15 et 16 sont adjacentes. Les cases 1et2et5et6et9et10et13et14, 2et3et6et7et10et11et 14et15, 3et4et7et8et11et12et115et16 sont adjacentes. Les cases 1et2et3et4et5et6et7et8, 5et6et7et8et9et10et11 et12, 9et10et11et12et13et14et15 sont adjacentes. Les cases 1et2et3et4et13et14et15et16 sont adjacentes. xy 0 1 0 𝑥 𝑦 𝑥𝑦 1 𝑥 𝑦 𝑥𝑦 xy 0 1 0 m0 m1 m2 m3 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 AB 0 1 0 0 1 1 0 1 ABC 00 01 11 10 0 m0 m1 m3 m2 1 m4 m5 m7 m6 ABC 00 01 11 10 0 𝐴 𝐵 𝐶 𝐴 𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶 1 𝐴𝐵 𝐶 𝐴 𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶 𝐴𝐵𝐶 A B C H 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 ABC 00 01 11 10 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 BCA 0 1 00 1 0 01 1 0 11 0 0 10 1 1 ABCD 00 01 11 10 00 m0 m1 m3 m2 01 m4 m5 m7 m6 11 m12 m13 m15 m14 10 m8 m9 m11 m10 ABCD 00 01 11 10 00 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 01 𝐴 𝐵𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵𝐶𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 11 𝐴𝐵𝐶 𝐷 𝐴𝐵 𝐶 𝐷 𝐴𝐵 𝐶𝐷 𝐴𝐵𝐶𝐷 10 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 𝐴 𝐵 𝐶𝐷 𝐴 𝐵 𝐶 𝐷 A B C D G 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 ABCD 00 01 11 10 00 0 0 1 1 01 0 0 0 1 11 1 0 1 1 10 1 0 1 1 Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 3
  • 4. Les cases 1et5et9et13et4et8et12et16 sont adjacentes. Les cases ……………………………………………. Sont adjacentes. Remarquer que les cases adjacentes sont en puissance de deux. Exemple1 : si une fonction vaut 1 dans deux cases adjacentes il y a simplification des 2 termes correspondants aux cases. Soit la fonction 𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑥𝑦𝑧 𝑤 + 𝑥𝑦𝑧 𝑤 wxyz 00 01 11 10 00 0 0 0 1 01 0 0 0 1 11 0 0 0 0 10 0 0 0 0 𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑤𝑦𝑧 Les cases adjacentes qui valent 1 sont les cases 4 et 8. Dans le passage entre ces deux cases je remarque que la variable x change de valeur (superflu) donc elle sera supprimée et on garde les autres variables. Exemple2 : si une fonction vaut 1 dans quatre cases adjacentes il y a simplification des 4 termes correspondants aux cases. 𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑎𝑏𝑐 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 + 𝑎𝑏𝑐𝑑 abcd 00 01 11 10 00 0 0 0 0 01 1 1 0 1 11 1 0 0 1 10 0 0 0 0 𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑏𝑑 + 𝑎𝑏𝑐 Exemple3 : si une fonction vaut 1 dans huit cases adjacentes il y a simplification des 8 termes correspondants aux cases. 𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 + 𝑎𝑏 𝑐 𝑑 abcd 00 01 11 10 00 1 1 0 0 01 1 1 0 0 11 1 1 0 0 10 1 1 0 0 𝐹 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = 𝑐 Exemple4: si une fonction vaut 1 dans seize cases adjacentes il y a simplification des 16 termes correspondants aux cases et la fonction sera = 1. Simplifier la fonction suivante : 𝑭 𝒂, 𝒃, 𝒄 = 𝒂 𝒃𝒄 + 𝒂 𝒃𝒄 + 𝒂𝒃𝒄 + 𝒂𝒃𝒄 + 𝒂𝒄 5. Condition indéterminée ou indifférente : Il existe des combinaisons d’entrée pour lesquelles il nous importe peut que la sortie soit égale à 1 ou à 0. Plusieurs raisons peuvent expliquer la présence des conditions indéterminées, la plus courante est que dans certaines situations ces combinaisons d’entrée ne peuvent jamais survenir. Exemple : 𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = (1,3,7,11,15) Et le cas indéterminé : 𝐷 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = (0,2,5) wxyz 00 01 11 10 00 x 1 1 x 01 0 x 1 0 11 0 0 1 0 10 0 0 1 0 𝐹 𝑤, 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑦𝑧 + 𝑤 𝑥 Règle de simplification : - Favoriser les 1. - Favoriser l’ensemble qui a le plus grand nombre de cases. - Minimiser le nombre d’ensemble. - Prendre le moins de 1 possible. - Ne prendre les x que pour simplifier les 1. Remarque : dans le cas de confusion d’un x et d’un 1 la case sera considérer comme un 1 mais on note x. Exemple : 𝐹 𝑎, 𝑏 = 𝑎 𝑏 + 𝑏 𝐷 𝑎, 𝑏 = 𝑎𝑏 ab 0 1 0 0 1 1 0 x 𝐹 𝑎, 𝑏 = 𝑏 Exercices d’appuis : 1. Multiply the following Boolean expressions: a- (J+R)(RT) c- P(T+P+PT) b- (LM)(M+L+T) d- (A+N)(N+C) 2. Simplify the following Boolean expressions by using the required laws. a- FG+(FG+H) b- c- 3. Simplify the following Boolean expressions, using the law of ABSORPTION. a- b- 4. Exprimez cette table de vérité sous les formes suivantes : a) somme de mintermes b) produit de maxtermes 5. Simplifier la fonction S suivante en utilisant le tableau de karnaugh : 6. Soit la fonction logique F(a,b,c,d)=𝑎 𝑏 𝑑 + 𝑎 𝑏𝑑 + 𝑎𝑏 𝑑 avec le cas indéterminé D(a,b,c,d)= 𝑎𝑏𝑐𝑑 + 𝑎 𝑏𝑐𝑑 Simplifier la fonction F en utilisant le tableau de Karnaugh. On note x mais c’est un 1 Ecole préparatoire en science et technique – Tlemcen @2013 Chapitre I : Algèbre de Boole Mr A.BEKADDOUR, Mr G. ABDELLAOUI 4