Logic Gates: Circuit Simulator — Apprenez les portes logiques en câblant de vrais circuits et en les vérifiant avec des tables de vérité

Le vrai critère est de devoir câbler réellement un circuit, et pas seulement d’en lire la description. Logic Gates: Circuit Simulator place chaque leçon sur une breadboard 3D : faites glisser une porte, câblez ses entrées, appuyez sur Run, puis une table de vérité vérifie ligne par ligne son fonctionnement. Le cours propose 34 leçons réparties sur quatre mondes, des sept portes de base jusqu’aux additionneurs, multiplexeurs et circuits séquentiels, gratuitement sur Android.

Oui. Logic Gates: Circuit Simulator est le titre affiché sur Google Play, tandis que les écrans et les leçons de l’app l’appellent Logic Gates Lab. Il s’agit d’une seule et même app, avec les mêmes 34 leçons, 12 labs de câblage, 8 projets à construire et le puzzle Daily Circuit.

Une table de vérité répertorie sur une ligne distincte chaque combinaison possible des entrées d’une porte ou d’un circuit, avec la sortie produite par cette combinaison dans la dernière colonne. Comme le nombre d’entrées est fini — deux entrées donnent quatre lignes, trois entrées en donnent huit — une table de vérité décrit entièrement le comportement d’un circuit, sans rien laisser à interpréter. Logic Gates Lab affiche la table de vérité attendue à côté de la sortie réelle de votre circuit câblé, et fait clignoter en rouge toute ligne qui ne correspond pas.

NAND est une porte AND suivie d’une porte NOT. Elle est dite universelle, car toutes les autres portes logiques — notamment AND, OR, NOT et XOR — peuvent être construites uniquement avec des portes NAND reliées selon le schéma approprié. C’est important dans la conception de vraies puces, car fabriquer plusieurs fois un seul type de porte est plus simple que d’en fabriquer plusieurs types différents. Le monde Gate Fundamentals de Logic Gates Lab présente spécifiquement NAND comme cette brique logique universelle.

Half Adder additionne exactement deux bits et produit une somme (via XOR) ainsi qu’une retenue (via AND), mais il ne peut pas accepter une retenue provenant d’une addition précédente. Full Adder reçoit trois entrées — les deux bits plus cette retenue d’entrée — ce qui permet de les chaîner pour additionner des nombres de plus d’un bit, comme avec le 2-bit Adder construit dans les projets de Logic Gates Lab.

Une carte de Karnaugh est une représentation en grille des sorties d’une table de vérité, organisée de façon que deux cellules adjacentes diffèrent exactement d’un bit d’entrée. Cette disposition rend les groupes de sorties identiques immédiatement visibles et permet de simplifier une expression booléenne par inspection, plutôt que d’appliquer étape par étape les identités de l’algèbre booléenne et les lois de De Morgan. Logic Gates Lab présente les cartes de Karnaugh dans le monde 2, avec le reste de l’algèbre booléenne.

La sortie d’un circuit combinatoire dépend uniquement de ses entrées actuelles — un additionneur ou un multiplexeur fonctionne ainsi. Un circuit séquentiel possède une mémoire : un verrou SR ou un flip-flop D conserve une valeur pendant un cycle d’horloge, de sorte que sa sortie dépend aussi bien des entrées passées que des entrées présentes. Les registres et les compteurs à propagation, construits à partir de flip-flops en cascade, permettent à un circuit de mémoriser un état plutôt que de simplement réagir instantanément. Le monde 4 de Logic Gates Lab couvre cette couche de logique séquentielle.

Oui. Les neuf leçons du monde 1 — toutes les portes de base ainsi que les lois de De Morgan — et les six labs pratiques de ce monde sont gratuites, tout comme un bac à sable illimité qui permet d’enregistrer 3 circuits, le projet Half Adder et le puzzle Daily Circuit disponible chaque jour. Pro débloque les mondes 2 à 4, les 7 projets restants à construire jusqu’à l’ALU de 1 bit, les sessions illimitées du Mode examen, le tuteur de circuits AI et un nombre illimité de circuits enregistrés dans le bac à sable.

Non. Logic Gates: Circuit Simulator est disponible sur les téléphones et tablettes Android via Google Play, et cette page renvoie uniquement vers cette fiche.

C’est un nouveau puzzle de câblage généré chaque jour à partir de la date : câblez un circuit qui correspond à une table de vérité cible, avec un nombre limité de portes. Il est gratuit pour toujours, fonctionne entièrement hors ligne, mémorise votre série de meilleures performances et propose un rappel local facultatif que vous pouvez activer dans les Settings.

Chaque table d’objectif — dans chaque leçon, projet et question d’examen — est calculée à partir du même petit ensemble de fonctions booléennes que celui utilisé par le simulateur pour vérifier votre câblage, le tout exécuté sur votre appareil sans échange avec un serveur. Ainsi, la réponse indiquée ne peut jamais diverger de ce que le moteur vérifie réellement, et l’évaluation fonctionne même sans aucune connexion.