Les portes logiques







Il y a bien longtemps vivaient des villageois, haut dans la montagne. En hiver, il y fait très froid. Pour devoir moins souvent sortir de leurs maisons, les villageois installaient des paires de fils électriques. Par exemple une paire de fils allait de la maison de Cathy à la maison de Jacob. Quand Cathy voulait inviter Jacob à dîner, elle branchait une pile sur les deux fils. Chez Jacob, les deux fils étaient connectés à une petite lampe. Quand Jacob voyait la petite lampe s'allumer, il savait que Cathy l'invitait à dîner.

Tout le village était sillonné de paires de fils. Il en passait entre les toits, il en passait dans le sol, des piquets étaient plantés pour porter des paires de fils de loin en loin... Ces fils étaient le patrimoine du village. On se les léguait de génération en génération. Entre de bons amis, il y avait beaucoup de paires de fils. En cas de discorde, enlever les paires de fils était un acte grave.

Au cours du temps les villageois ont rencontré des problèmes et le système de lampes et de fils à évolué.

La standardisation de la tension électrique

Un premier problème fut la tension électrique. Certains villageois utilisaient des piles et des lampes de 1,5 V. D'autres de 4,5 V. D'autres encore de 9 V. Cela posait un gros problème parce que si vous connectez une pile de 9V sur une lampe de 1,5 V, son filament explose. Si vous connectez une pile de 1,5 V sur une lampe de 9 V, elle ne s'allume même pas.

La solution était simple : tout le monde se mit à utiliser des piles et des lampes de la même tension électrique : 4,5 V. Ainsi il y eut beaucoup moins de problèmes.

La Terre Commune

Un deuxième problème fut beaucoup plus compliqué à gérer. Il commença le jour où Jean voulut installer une paire de fils de chez lui vers la maison de Sophie. Au moment où il s'apprêtait à installer la paire, il s'aperçut qu'une paire de fil longeait sa maison puis longeait la maison de Sophie. Cette paire allait de la maison d'Arthur à la maison d'Ahmed. Mais elle longeait la maison de Jean puis celle de Sophie... Jean eut une idée de génie : il pouvait utiliser un seul fil. Il n'était pas nécessaire d'utiliser une paire de fils. Un seul ferait l'affaire. Comme deuxième fil, Jean utiliserait un des deux fils de la paire d'Arthur et Ahmed. Jean et Sophie étaient en bons termes avec Arthur et Ahmed, donc pas de problèmes...

Au début, l'idée de Jean fonctionna parfaitement. Tous les villageois vinrent voir cela. C'était magique. Il faut obligatoirement deux fils pour faire passer du courant électrique et allumer une lampe. D'un certain point de vue, Jean et Sophie n'utilisaient qu'un seul fil. D'un autre point de vue ils en utilisaient deux puisqu'ils utilisaient un des fils de la paire entre Arthur et Ahmed... Le fait demeurait que Jean n'avait installé qu'un seul fil et que cela fonctionnait.

Tout le village se mit à utiliser l'idée de Jean. Elle permettait de faire des économies... On se mit à prolonger des fils uniques, à faire des sauts de fils uniques d'une paire de fils à l'autre...

Cette idée resserrait les liens entre les habitants. Chaque fois que Jean allumait la lampe de Sophie, il pensait un peu à Arthur et à Ahmed... Cela rendait la vie sociale plus riche. Par exemple, retirer la paire de fils entre Arthur et Ahmed aurait signifié un problème pour Jean et Sophie. Cela poussait Arthur et Ahmed à s'entendre. Non pas qu'il y ait jamais eu de problèmes entre ces deux-là mais c'est pour l'exemple. Cela jouait un rôle important dans les conflits. Parfois, l'écheveau de fils uniques était tellement compliqué qu'on préférait faire la paix plutôt que de devoir tout détricoter.

Un jour pourtant... Ursula expliqua qu'elle avait un problème. Parfois, une des lampes chez elle explosait. Elle avait déjà dû la changer trois fois. Cela n'arrivait pas souvent. La première fois remontait à quelques mois. C'était bien embêtant.

Joachim se mit à crier qu'il avait prévenu tout le monde. Il fallait continuer à utiliser des paires de fils ! Ce nouveau système à n'utiliser qu'un seul fil... Pourquoi changer ?! L'ancien système, avec des paires de fils bien nettes, n'avait jamais posé de problèmes !

Les villageois étaient bien embêtés. Certains se fâchèrent contre Joachim et lui expliquèrent que la cause du problème ne pouvait pas être les fils uniques. D'autres tremblaient à l'idée de devoir tout défaire et puis refaire avec des paires de fils. Certains poussèrent énergiquement en faveur des paires, parce que cela leur permettrait enfin de régler certains comptes. D'autres refusaient tout aussi énergiquement, parce que les fils uniques leur avaient permis de faire des rencontres.

Jean, qui était concerné de près, réfléchit longuement à la question et finit par se rendre compte que son système était bien responsable du problème d'Ursula. Il l'expliqua en ces termes : il peut arriver, si deux personnes branchent leurs piles en même temps pour appeler quelqu'un, que les tensions de ces piles s'ajoutent et envoient 9 V dans la lampe chez Ursula. Il expliqua que cela pouvait arriver même si aucune des deux personnes n'avait l'intention d'appeler Ursula...

La village était en crise. Le système de fils avait dégénéré. Il était pourri. Que faire ?

Certains proposèrent de revenir aux paires de fils, quoi qu'il en coûte.

D'autres proposèrent de partager le temps. La lampe chez Ursula n'explosait que si deux batteries étaient branchées en même temps. Donc, si certains habitants ne pouvaient brancher leurs batteries que pendant les minutes paires et d'autres pendant les minutes impaires, cela diminuait le risque. Malheureusement les horloges dans le village n'étaient pas assez précises pour cela. Et puis, quel ennui de devoir vérifier l'horloge et attendre chaque fois que l'on voulait appeler quelqu'un...

Armand, le bureaucrate, proposa de créer un organisme qui dresserait des plans de tous les fils et vérifierait toutes les situations de conflit possibles. Dès qu'un risque d'explosion de lampe surviendrait, on enlèverait le fil incriminé et on le remplacerait par une paire de fils... Tout le monde refusa cette idée avec effroi. Permettre à Armand d'avoir les plans de tous les fils entre les habitants du village... Pas question ! Et il faudrait lui demander l'autorisation avant d'installer un fil ! De toute façon, l'installation de fils était si complexe... On n'arriverait jamais à en dresser les plans.

La solution vint d'Abraham. J'en ai encore les larmes aux yeux rien que d'y penser. Il trouva le moyen d'avoir tous les avantages des fils uniques et tous les avantages des paires de fils. Son idée allait faire de tous les membres du village une seule et grande famille. Elle tenait en deux points :
Les habitants étaient tous reliés par la Terre Commune. En même temps des fils exclusifs passaient d'une personne bien précise à une autre personne bien précise.

Ce système était tellement génial qu'il balaya toutes les objections. Il résolut effectivement tous les problèmes techniques.

Quand beaucoup de personnes s'appelaient en même temps, il passait beaucoup de courant dans les fils proches de la Bille. Cela les faisait chauffer un peu. Quand vous doutiez de l'Humanité, il vous suffisait d'aller au centre du village et de prendre en main un des fils qui mènent à la Bille. C'est votre coeur que sa chaleur réchauffait.


Les chaînes de lampes

Tout au début de l'existence des paires de fils, un drame s'était passé. Une jeune fille, Juliette, avait installé une paire de fils vers la maison de son amoureux, Romuald. Elle pouvait ainsi l'appeler en allumant la petite lampe chez lui. Mais un autre homme, Arnoldo, amoureux éconduit, prolongea la paire de fils jusque chez lui. Il s'y prit de façon très habile. Personne ne vit qu'une seconde paire était branchée sur la première et allait chez lui. Ainsi il savait chaque fois que Juliette appelait Romuald. Un jour, c'en fut trop pour Arnoldo. Lorsque la lampe espion brilla, il sortit lui aussi et poignarda Romuald. L'enquête de police permit de découvrir la deuxième paire de fils. Placer une deuxième lampe sur une paire de fils fut considéré comme quelque chose de très mal.

Les premiers à violer ce tabou furent Esmeralda, Antoine et Pavlov. Ils trouvèrent pratique qu'Esmeralda puisse appeler Antoine et Pavlov de chez elle en ne branchant sa batterie qu'une seule fois. La paire de fils partait allumer une lampe chez Antoine puis une deuxième lampe chez Pavlov. Ces trois-là étaient déjà bien déconsidérés dans le village. On ne s'étonna pas qu'ils recourent à cette pratique douteuse.

Le tabou continua de s'effriter quand le vieux Pierre utilisa cette méthode pour inviter ses camarades Jacques, Didier et Yves à jouer aux cartes. Pierre n'avait plus toute sa tête... mais il était si gentil.

Avec l'avènement de la Terre Commune, la pratique devint courante. Le bourgmestre fit même installer un fil qui serpentait vers tous les membres du Conseil Communal. Il pouvait ainsi les convoquer en même temps.

On riait bien maintenant de l'ancien tabou. Une loi fut tout de même votée pour interdire la pose d'une lampe supplémentaire si le propriétaire du fil n'était pas d'accord.


Le respect des polarités

De même qu'il était possible de poser plusieurs lampes sur un même fil, il était possible d'allumer une lampe à partir de plusieurs endroits différents. Au départ, ce fut une farce inventée par les enfants. Ils placèrent une batterie sur des paires de fils choisies au hasard. Ils s'amusèrent beaucoup à voir quelques minutes plus tard quelqu'un sortir de chez lui et se diriger vers une autre maison, puis en ressortir l'air penaud.

Le jeu des enfants fut vite découvert. Ils furent punis, mais leur idée sembla bonne aux adultes. Par exemple elle permit à Jezabel et à Dominique de prévenir Gustave s'il neigeait. Peu importe que Jezabel ou Dominique voie la neige tomber. Celle des deux qui la voyait branchait une batterie sur la paire de fils vers Gustave, et il était averti. Si Jezabel se rendait compte cinq minutes après Dominique qu'il neigeait, Gustave voyait sa lampe s'allumer deux fois. Mais qu'importe...

Le fait qu'une batterie puisse être branchée à plusieurs endroits différents n'avait jamais posé de problèmes. Pourtant, Albert découvrit et expliqua aux autres habitants qu'il y avait un risque possible. Si deux batteries étaient branchées en même temps sur un fil, et que par malchance leurs pôles étaient inversés, ces deux batteries seraient en court-circuit et perdraient beaucoup de courant. Elles pourraient même exploser... Tout le monde fut très impressionné. Albert avait découvert un problème avant-même qu'il ne dérange qui que ce soit ! La solution était évidente. L'existence de la Terre Commune la rendait très facile à appliquer. Il fut décidé que dorénavant il fallait faire attention au moment de brancher une batterie : le pôle négatif de la batterie devait être connecté à la Terre Commune et le pôle positif de la batterie devait être connecté au fil. Ainsi, plus de conflits possibles.


Les lampes LED

Pendant près de 100 ans, les villageois ont utilisé des petites lampes pour leur réseau de fils. Vers 1970, un nouveau type de lampes est apparu : les LED. Elles étaient plus performantes que les petites lampes traditionnelles. Pourtant il a fallu plusieurs années avant que les villageois n'apprennent leur existence. La raison en est que le village était fourni en petite lampes par un colporteur. Il savait que les LED ne s'usent pas. Il faut remplacer régulièrement les lampes, elles grillent au bout de quelques heures d'usage. Pas les LED... Elles sont virtuellement éternelles. Le colporteur s'est dit que s'il vendait des LED aux villageois il perdrait une partie de son fonds de commerce. Il s'est même mis à... colporter des histoires sur les LED. Comme quoi elles pouvaient exploser... Il a donc fallu beaucoup de temps avant que les villageois ne se mettent à utiliser des LED. C'est venu très lentement. D'abord quelques farfelus, puis les enfants... Maintenant tout le monde est équipé de LED.

Les LED ont tout de même un petit désavantage : elles ont une polarité. Quand vous branchez une LED sur une batterie, il ne faut pas vous tromper. Il faut impérativement brancher le pôle positif de la batterie sur le fil le plus long de la LED et le pôle négatif sur son fil le plus court. Sinon la LED ne s'allume pas. Comme les polarités étaient déjà standardisées, il n'y eut rien à changer... On se contenta de brancher systématiquement le fil court des LED sur la Terre Commune et le fil long sur le fil venant d'un autre villageois.

Un deuxième problème avec les LED est que si vous les branchez sur une pile de 4,5 V elles brûlent en quelques secondes. Si vous utilisez une forte pile de 9 V, la LED peut même exploser. C'est peut-être la raison des rumeurs répandues par le colporteur. La solution est de placer une petite "résistance électrique" entre la LED et la pile. Par exemple entre le pôle positif de la pile et le fil long de la LED.

Les LED permirent de réaliser un vieux fantasme des villageois. Comme elles consomment peu de courant et qu'elles sont presque éternelles, on peut les laisser allumées en permanence. Avec les lampes ordinaires, on ne pouvait envoyer qu'un simple éclair. On branchait la batterie quelques secondes puis on la débranchait. Mais avec les LED... Supposons que le matin Nicole veuille signifier à Clothilde qu'elle l'invite pour le repas du soir. Mais Nicole doit partir jusqu'au soir et Clothidle ne revient chez elle qu'en fin de matinée. Et bien simplement Clothilde branche sa batterie sur le fil de Clothilde et s'en va. En rentrant chez elle Clothilde voit la LED allumée et tout est bien. La LED peut même rester allumée jusqu'au soir. Clothilde elle-même peut débrancher la batterie en arrivant le soir chez Nicole. C'est trrrrrrès pratique !


Les portes logiques

La vieille Olga rendait service à Yota. Elle recevait chez elle un fil venant de chez Laetitia et un fil venant de chez Ken. Laetitia a une jolie maison qui donne sur les champs de potirons de montagne. Quand les feuilles des plantes se fanent, Laetitia allume sa LED chez Olga, pour signaler que les plantes ont soif. Ken, lui, habite au bord du puits du village. Quand il y a de l'eau dans le puits il allume sa LED chez Olga. Donc, si Olga voit que les plantes ont soif ET qu'il y a de l'eau dans le puits, elle allume sa LED chez Yota, pour lui demander d'aller puiser de l'eau dans le puits et arroser les plantes. Vous me direz que Laetitia et Ken auraient pu tout aussi bien placer directement leurs deux LED chez Yota. Le problème est que Yota n'était pas très malin. Il était plus sûr de confier les problèmes de réflexion à Olga.

Plusieurs habitants du village rendaient ce type de services à d'autres. Par exemple Isabelle allumait une LED chez Monsieur le Maire si Nicolas OU Noël signalaient qu'ils voiaient un orage approcher. La docteur Chantal recevait des fils de tous ses patients. Si la LED de n'importe lequel d'entre eux s'allumait, elle allumait tout de suite une LED chez son infirmière, pour lui demander de la remplacer au Cabinet Médical.

Le rôle le plus compliqué était celui de Julia. Elle recevait une LED de Schizo et une LED de Phréno. Schizo et Phréno allumaient chacun leur LED chez Julia quand ils allaient au café. Si l'un des deux allumait sa LED, Julia allumait une LED chez Albert. Albert adorait aller au café quand Schizo OU Phréno y étaient. Ils avaient une conversation très intéressante. Par contre quand les deux étaient en même temps au café c'était l'enfer. Chacun restait dans un coin et regardait l'autre avec haine. Donc Julia n'allumait pas sa LED chez Albert quand Schizo ET Phréno étaient au café. On appelle cela un OU EXCLUSIF.

Le rôle le plus simple était celui d'Isabelle. Elle recevait un fil de chez Antoine et elle envoyait un fil chez Yota. Quand la LED venant de chez Antoine s'allumait, elle devait éteindre sa LED chez Yota. Réciproquement, quand la LED venant de chez Antoine s'éteignait, Isabelle devait allumer sa LED chez Yota. Isabelle n'avait pas bien compris pourquoi il fallait INVERSER le signal venant de chez Antoine mais on lui avait demandé de le faire et elle le faisait de bon coeur.


L'automatisation

Quand la vieille Olga mourut, le village fut bien embêté. Qui allait désormais prévenir Yota qu'il fallait arroser les plantes de potirons ? Anastase trouva une solution. Il bricola une petite machine compliquée, avec des bobines électro-aimants, des plaques de fer, des morceaux de bois et des fils de cuivre. Les fils venant de chez Laetitia et Ken entraient dans cette petite machine. Quand ils envoyaient du courant, cela ne servait plus à allumer une LED. En lieu et place, la petite machine faisait des petits bruits comme des "chlic" et des "clac". On voyait les morceaux de bois et de fer bouger un peu. C'était très étrange. Mais cela fonctionnait. Quand Laetitia ET Ken envoyaient du courant, la petite machine envoyait du courant chez Yota pour allumer sa LED.

Le progrès aidant, les villageois purent bientôt acheter de toutes petites machines noires. C'étaient de petits rectangles de plastique. Il y avait des inscriptions comme "74LS08" marquées dessus. De petits fils électriques en sortaient. Ils avaient tous un nom : "GND", "VCC", "A1", "B1", "Y1", "A2", "B2", "Y2", etc... Il fallait connecter les fils correctement, et zoupla cela faisait la même chose que Olga, Julia ou Isabelle. On connectait la Terre Commune au fil nommé "GND". Le fil venant de chez Laetitia se connectait au fil nommé "A1", le fil venant de chez Ken se connectait au fil nommé "B1" et le fil "Y1" était connecté au fil allant chez Yota. Fastoche. Personne n'y comprenait rien. Mais Anastase et ses amis semblaient maîtriser la chose.

La machine à bobines d'Anastase avait un avantage sur les petits rectangles de plastique : il suffisait de lui connecter les fils venant de chez Laetitia et de chez Ken. Les rectangles de plastique par contre exigeaient qu'on leur connecte en plus une pile électrique, en permanence. Sinon ils ne fonctionnaient pas. Il fallait connecter le pôle négatif de la pile à la Terre Commune (donc au fil "GND" du rectangle noir) et le pôle positif de la pile au fil "VCC" du rectangle. Cela semblait un peu idiot. Mais Anastase expliqua que c'était au contraire très avantageux. En effet, la machine à bobine consommait beaucoup de courant quand Laetitia ou Ken branchaient leurs piles. Elle vidait leur piles rapidement. Les petits rectangles de plastiques étaient certes connectés à une pile en permanence, mais ils consommaient extrêmement peu de courant. Au total, c'était plus avantageux ainsi. Les rectangles noirs avaient de nombreux autres avantages : ils ne faisaient pas de bruit, ils ne s'usaient pas, ils ne coûtaient pas cher...


Le signal franc

Les petits rectangles de plastique noir posèrent tout de même un problème. Par exemple quand il y avait de l'orage, des LED s'allumaient ou s'éteignaient apparemment sans raisons. Il y eu bien quelqu'un pour dire que c'était l'esprit de la défunte Olga qui se manifestait mais personne ne l'écouta. Yao, un ami d'Anastase, descendit dans la vallée pour consulter les livres d'une grande bibliothèque. Il revint avec la réponse. Les entrées des rectangles noirs sont tellement sensibles qu'elles réagissent à l'électricité statique dans l'air. Pour éviter qu'elles ne se déclenchent ainsi intempestivement, quand aucune pile n'est connectée à un fil il faut connecter ce fil à la Terre Commune. Un fil doit toujours être connecté ; soit à la Terre Commune, soit au positif d'une pile électrique. Et le pôle négatif de la pile est connecté à la Terre Commune, bien sûr. On réalisa cela avec de petits interrupteurs à trois contacts. Le pôle négatif des piles était connecté en permanence à la Terre Commune. L'interrupteur connectait le fil, soit à la Terre Commune, soit au pôle positif de la pile. Ainsi, les rectangles noirs ne faisaient plus d'erreurs. Aucune électricité statique ne pouvait plus les perturber.

Il y eut malgré tout encore de très rares allumages de LED lors d'éclairs de tempête. La solution fut de faire passer les fils de signaux le plus près possibles des fils de la Terre Commune, voire de les torsader autour des fils de la Terre Commune. Yao expliqua que dans la vallée les gens vont même jusqu'à utiliser des fils de Terre Commune creux. Ils font passer les fils de signaux à l'intérieur des fils de Terre Commune ! Cela sembla un peu exagéré aux habitants du village.

Yao leur expliqua bien d'autres choses étranges. Par exemple que dans la vallée, on avait construit des machines qui contenaient un grand nombre de rectangles noirs. Ces machines étaient capables de penser. Yoa avait joué aux échecs contre une de ces machines et il avait perdu.



Eric Brasseur  -  23 novembre 2005       [ Accueil | eric.brasseur@gmail.com ]