• Document: 1 er séance : Rappel sur les Systèmes à base de Microprocesseur
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UNIVERSITE KASDI MERBAH DE OUARGLA FACULTE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIE ET SCIENCES DE LA MATIERE TRAVAUX PRATIQUES MICROPROCESSEUR 1er séance : Rappel sur les Systèmes à base de Microprocesseur 1. Architecture d’un système à base de microprocesseur : Un système à base de microprocesseur est formé des trois éléments : ─ Une unité CPU (central processing unit ) ─ Une mémoire (ROM et RAM) ─ Des ports d’entrées/sorties. Les trois modules sont interconnectés comme le montre la figure autour de trois bus : bus de données, bus d’adresses et bus de contrôles et commandes. Le bus de données : c’est un ensemble de fils bidirectionnels qui va permettre le transfert de données entre les différents éléments du système. Autrement dit, toutes les données entrantes et sortantes du microprocesseur sont véhiculées par le bus de données qui fixe la longueur du mot échangé avec la mémoire. Le bus d’adresses : il permet d’adresser un élément par le microprocesseur .il est unidirectionnel .il détermine la capacité maximale d’adressage du système, c’est à dire le nombre maximum de mots de la mémoire associée (ex : 16 bits « adressent » 64 Kmots). Le bus de commandes et de contrôle : c’est un bus qui permet de véhiculer les signaux de contrôles et de commandes tels que l’horloge les signaux Rd/Wr etc. La mémoire: qui contient à la fois les données et le programme. La mémoire se divise entre mémoire volatile (programmes et données en cours de fonctionnement) et mémoire permanente (programmes et données de base de la machine. La mémoire morte ROM : Read Only Memory. La mémoire vive RAM : Random Access Memory. Page1 Les interfaces d’entrées sorties : qui permettent de communiquer avec le monde extérieur. Donc le microprocesseur peut lire des données à partir d’une interface d’entrée de même il peut restituer le résultat de son traitement au monde extérieur en adressent des interfaces de sortie Le microprocesseur: doit Donc contrôler les fonctions effectuées par les autres modules, il doit chercher ainsi que décoder des instructions ranger en mémoire, et il doit adresser des interfaces d’entrées/sorties pour lire des données du monde extérieur, et restituer le résultat de son traitement. 2. Architecture d’un CPU : Un CPU est formée par les trois éléments fonctionnels interconnectés suivants : Registres. UAL : Unité arithmétique et logique. Circuit de contrôle. 2.1. Les registres : 2.1.1. L’accumulateur : Il s’agit d’un registre d’usage général recevant des opérandes, des résultats intermédiaires ou des résultats provenant de l’unité arithmétique et logique. Ils évitent des appels fréquents à la mémoire, réduisant ainsi les temps de calcul. 2.1.2. Le compteur de programme : Le compteur de programme contient l’adresse de l’instruction suivante en mémoire qui doit être exécutée. 2.1.3. Registre d’instruction et décodeur d’instruction : chacune des instructions à exécuter est rangée dans le registre instruction puis est décodée par le décodeur d’instruction. 2.1.4. Registres d’adresses : Ces registres servent à gérer l’adressage de la mémoire, et puisque les registres peuvent être incrémenter ou décrémenter donc on peut accéder facilement à des données qui se trouvent en mémoire. Page2 2.1.5. Registre d’état (FLAGS) : Le registre d’état FLAG sert à contenir l’état de certaines opérations effectuées par le processeur. 2.2. L’unité arithmétique et logique (UAL) : Comme son nom l’indique, cette unité peut exécuter deux types d’opérations, des opérations arithmétique et des opérations logiques. A la fin d’une opération, l’UAL peut aller modifier certains bits du registre d’état (FLAG). 2.3. Unité de contrôle et commande : Synchronisée par le signal de l’horloge, c’est elle qui déclenche les événements dans le. Par exemple, quand une information passe dans un bus, cette information est destinée à un seul endroit (par exemple, un registre). C’est donc l’unité de commande et de contrôle qui va « déverrouiller » l’entrée de cette destination pour que l’information qui circule sur le bus puisse y entrer. 3. Fonctionnement d’un système à base de µP : 3.1. Les interruptions : Les interruptions permettent au matériel (périphérique) de communiquer avec le processeur. Dans certains cas, on désire que le processeur réagisse rapidement à un évènement extérieur, mais la majorité de ces périphériques n’ont besoin du microprocesseur qu’à certains moments, alors ils génère

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