Electronique Numérique

Electronique Numérique GTE3002

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Durée totale du cours: 36 H

Option concernée : Tronc commun

Semestre : 1

Nombre de crédits : 2

Modules spécialisés	Modules de base	Sciences et techniques de l’ingénierie	Préparation à la carrière professionnelle
	X

Nombre d’heures		Activités hors classe
22.5		18
cours	TD		TP
15	6		15

 

Sommaire:

Ce cours vise à fournir aux étudiants une compréhension des concepts fondamentaux de l’électronique numérique, ainsi que de leurs applications dans le domaine du génie des télécommunications. Les étudiants seront en mesure de concevoir, analyser et mettre en œuvre des circuits et des systèmes numériques utilisés dans les réseaux et les communications.

Code

GTE3002

Electronique Numérique

  Volume Horaire : 3 h de  Cours intégrés + 00h:00 Travaux pratiques (par semaine)

Objectifs :

Compréhension des Concepts Fondamentaux : Acquérir une compréhension approfondie des principes et concepts fondamentaux de l’électronique numérique, y compris les systèmes de numération, la logique combinatoire et séquentielle, les circuits logiques, et les architectures numériques. Application dans les Télécommunications : Comprendre comment les concepts d’électronique numérique sont appliqués dans le domaine des télécommunications, notamment dans la conception de systèmes de communication, de traitement du signal numérique et de réseaux de télécommunications. Conception et Analyse : Apprendre à concevoir, analyser et évaluer des circuits numériques, des systèmes et des composants utilisés dans les télécommunications, en tenant compte des exigences de performances et de fiabilité. Utilisation d’Outils : Se familiariser avec les outils de conception assistée par ordinateur (CAO) et les simulateurs pour la modélisation, la simulation et la vérification de circuits numériques complexes. Résolution de Problèmes : Développer la capacité à résoudre des problèmes pratiques et théoriques liés à l’électronique numérique dans le contexte des télécommunications, en utilisant des méthodes de résolution de problèmes et des techniques d’analyse appropriées. Communication et Collaboration : Améliorer les compétences en communication en présentant des idées, des concepts et des solutions de manière claire et concise, ainsi qu’en travaillant efficacement en équipe sur des projets de conception et de résolution de problèmes.

Sujets couverts :

Introduction à l’électronique numérique : Différence entre signaux analogiques et numériques Systèmes de numération (binaire, octal, hexadécimal) Conversion entre systèmes de numération Logique Combinatoire : Portes logiques de base (AND, OR, NOT) Simplification d’expressions logiques Conception de circuits combinatoires (décodage, multiplexage, démultiplexage) Algèbre de Boole et cartes de Karnaugh Circuits Séquentiels : Bascules et compteurs Conception de circuits séquentiels (registres, décaleurs) Machines à états finis Conception et analyse de séquenceurs Familles de Circuits Logiques : CMOS, TTL, ECL : caractéristiques et comparaisons Consommation d’énergie et retards dans les circuits logiques Conception de Systèmes Numériques : Architecture de base d’un système numérique Hiérarchie des mémoires (registres, mémoires caches, mémoires principales) Interfaces numériques (UART, SPI, I2C) Introduction aux Processeurs et DSP : Architecture de base d’un processeur Microcontrôleurs et microprocesseurs Introduction aux processeurs de signal numérique (DSP) Conception de Circuits Numériques pour les Télécommunications : Conception de modulateurs et démodulateurs numériques Filtres numériques pour le traitement du signal Applications des circuits numériques dans les réseaux de télécommunications Systèmes de Communication Numérique : Modulation numérique (ASK, FSK, PSK, QAM) Démodulation et détection d’erreur Techniques de correction d’erreur (codes détecteurs/correcteurs) Systèmes de Traitement du Signal Numérique (DSP) : Transformation de Fourier discrète (DFT) et transformée de Fourier rapide (FFT) Filtrage numérique et échantillonnage Applications en traitement du signal pour les télécommunications

Méthodes d’enseignement et d’apprentissage

Enseignement frontal (magistral) avec des exemples à résoudre en commun. Exercices théoriques et études de cas (présentation et discussion). Apprentissage mixte et classe inversée MOOC & Google Classroom

Connaissances et compétences pré-requises

Les étudiants devraient avoir une compréhension de l’algèbre, des équations différentielles, des intégrales et des mathématiques complexes.

Références bibliographiques

Un support de cours de l’enseignant sera disponible.

Modalité d’évaluation

40% Contrôle continu (TP noté, Test, Assiduité, Devoir surveillé, travaux non présentiel, …) 60% Examen semestriel L’évaluation peut inclure des travaux pratiques de conception, des projets individuels ou en groupe, ainsi que des présentations orales. L’évaluation vise à évaluer la compréhension des concepts théoriques ainsi que la capacité des étudiants à appliquer leurs connaissances à des problèmes pratiques du domaine des télécommunications.

Résultats d’apprentissage :

A l’issue de ce cours, l’apprenant aura les compétences suivantes : Analyse de Circuits Numériques : Être capable d’analyser et de simplifier des expressions logiques, de concevoir des circuits combinatoires et séquentiels, et d’utiliser des méthodes telles que les cartes de Karnaugh et l’algèbre de Boole pour résoudre des problèmes de conception. Conception de Systèmes Numériques : Pouvoir concevoir des systèmes numériques en tenant compte des contraintes de performances, de puissance et de fiabilité, ainsi que des normes et des spécifications propres aux télécommunications. Utilisation d’Outils de Conception : Maîtriser l’utilisation d’outils de CAO pour modéliser, simuler et analyser des circuits numériques, en interprétant les résultats pour optimiser la conception. Conception de Circuits pour les Télécommunications : Être capable de concevoir des circuits numériques utilisés dans les télécommunications, tels que des modulateurs, des démodulateurs, des filtres numériques et des circuits de traitement du signal. Application des Concepts en Communication : Appliquer les principes de modulation, de démodulation et de traitement du signal numérique pour comprendre et concevoir des systèmes de communication numérique. Résolution de Problèmes Complexes : Développer des compétences pour résoudre des problèmes complexes liés à la conception, à l’analyse et à la mise en œuvre de circuits et de systèmes numériques dans les télécommunications. Intégration dans des Projets d’Ingénierie : Travailler efficacement en équipe pour intégrer les compétences en électronique numérique dans des projets d’ingénierie plus larges liés aux télécommunications