Systèmes à Microprocesseurs Cours L3 Électronique PDF

Objectifs de l’enseignement:

Poursuivre l’étude des circuits séquentiels entamés dans le semestre S4. Enseigner à l’étudiant l’architecture, le fonctionnement et la programmation d’un microprocesseur 8 bits, lui faire enfin acquérir les mécanismes de fonctionnement d'un système à microprocesseur (interfaçage,interruption) ainsi que sa programmation en assembleur.

Contenu de la matière :

Le nombre de semaines affichées sont indiquées à titre indicatif. Il est évident que le responsable du cours n’est pas tenu de respecter rigoureusement ce dimensionnement ou bien l’agencement des chapitres.

Chapitre 1. Les mémoires à semi-conducteurs (2 Semaines):

Rappels sur les registres à décalage. Définition, Unité capacité mémoire (bits, ko, Mo, Go), Accès mémoire séquentiel et aléatoire, Différentes technologies des mémoires (magnétiques, à semi-conducteurs, Electro-optiques), Différents types de mémoires à semi-conducteurs (ROM, EPROM,UVPROM, EEPROM, FLASH-EPROM, RAM, SRAM, DRAM),Caractéristiques générales, Organisation interne, Types de l’élément-mémoire (diode, transistor, capacité MOS, …), Critères de choix d’une mémoire, chronogramme des cycles de lecture/écriture, Temps d’accès, Temps de lecture, d’écriture,…, Extension de la capacité mémoire (association de boitiers RAM ou ROM ou autres), Calcul du nombre de boitiers mémoire, Décodage des adresses, Réalisation d’un plan mémoire.

Chapitre 2. Historique et évolution des ordinateurs (1 Semaine):

Historique, les premiers ordinateurs, Différentes types d’ordinateurs (géant, mini, micro), Organisation d’un ordinateur en blocs fonctionnels (unité centrale, mémoire, unité d’entrée, Unité de sortie) et leurs descriptions, Les périphériques d’entrées et de sorties, Les différents bus et leurs fonctions (bus de données, bus d’adresses, bus de contrôle), Vocabulaire de l’ordinateur (bit, mot,octet, programme, Informations binaires (donnée, adresse, instruction), Horloge, Microprocesseur, Architecture d’un système à microprocesseur, Architecture Von Neumann, Architecture Harvard.

Chapitre 3: Etude d’un microprocesseur 8 bits (6 Semaines):

Généralités, Les différentes familles de microprocesseurs 8 bits (Intel 8085, Motorola 6800, MOSTEK 6502, Zilog Z80, …), Compatibilité entre microprocesseurs, Compatibilité ascendante, Prééminence des microprocesseurs Intel et Motorola, …,Etude détaillée d’un type de microprocesseur 8 bits, Brochage et signaux externes, architecture interne, Description et registres associés, Codage d’une instruction sur 1, 2 ou 3 octets, Modes d’adressage, Jeu d’instructions, Familles d’instructions(transfert, logiques, Arithmétiques, Branchements, Gestion de pile et d’E/S), Exemples d’applications pour chaque groupe d’instructions avec des exemples simples, Exemples de programmes en assembleur.

Chapitre 4. Les interfaces d’entrées /sorties (4 Semaines):

Introduction (définition, rôle et nécessité d’une interface d’E/S), Différents types d’interfaces (interface parallèle, interface série, Timer, contrôleur programmable d’interruptions, …), Descriptions et architectures internes de ces interfaces, Exemples de programmation d’un ou deux circuits d’E/S: adressage des ports d’E/S, configurations.

Chapitre 5. Les interruptions (2 Semaines):

Généralités, Protocoles d’échanges de données (par test d'état du périphérique (polling), par interruption, par accès direct en mémoire), Interruptions masquables et interruptions non masquables, Processus de traitement d’une interruption, Exemples de sous-programmes d’interruption.