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ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES INDUSTRIELS LYCEE TECHNOLOGIQUE HASPARREN

TRAITER LES INFORMATIONS

Objectif:

Etre capable :

-

de citer et de définir les principaux constituants d'un système à micro processeur.

-

d'expliquer comment se véhiculent les informations entre le microprocesseur et son environnement.



Fonction : « TRAITER LES INFORMATIONS »: cette fonction va être assurer par un microprocesseur. Les informations, c’est à dire les signaux seront de nature logique ou numérique.

1. Un peu d’histoire :

 1642 : Pascal invente la première machine à

calculer ( addition, soustraction).  1940 : Premier ordinateur à relais mécaniques.  1946 : Premier ordinateur à tubes à vides ( P = 150kW !! )  1951 : : Mise au point du tambour de masse magnétique

1ere mémoire de masse. Capacité : 1 Mbits.  1958 : Développement du 1

er

circuit intégré ( 4 à 5 transistors par puce ).

 1964 : Premier ordinateur à transistors.  1971 : naissance du 1er microprocesseur 4 bits ( 1000 trs/ puce ).  1980 : début de la micro informatique. Microprocesseur -VRS3- PROF.doc

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2. Le microprocesseur et son environnement : Un microprocesseur est un circuit intégré capable d'exécuter une suite d'instructions qui permettent d'effectuer des calculs sur des données numériques. 

Codage des données :

Les données sont codées en binaire ou en hexadécimal ( conversion décimal, binaire ou héxadécimal ) 1.1. Environnement : mémoire vive : RAM ( random access memory ), on y stocke les données. mémoire morte : ROM

( read only memory ), on y stocke le programme.

 voir annexe les mémoires bus des adresses : bus unidirectionnel assurant la sélection des informations à

traiter, 16 bits, An à A0. On y adjoint très souvent un décodeur d’adresses chargé de sélectionner un seul périphérique à la fois. bus des données : bus bidirectionnel assurant le transfert des données, 8 bits,

Dn à D0 Poids fort bus de contrôle : ( ou de commande ), ce bus permet de synchroniser les

différents signaux entre eux. Horloge : Elle définit la vitesse d’exécution des instructions.

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1.2. Il existe une grande variété de microprocesseurs, appelés encore CPU ( central processing units ) qui se différencient par le nombre de bits sur lesquels sont codées les instructions et les données.



Puissance d’un microprocesseur :

La notion de puissance est la capacité de traiter un grand nombre d'opérations par seconde sur de grands nombres et en grande quantité. C'est-à-dire : La longueur des mots Le nombre d'octets que le microprocesseur peut adresser La vitesse d'exécution des instructions : fréquence de fonctionnement de l'horloge 1.3. Les interfaces d’E/S :

Une interface d’E/S a pour rôle de permettre la communication des informations traitées par le microprocesseur avec l’environnement extérieur. Ces informations peuvent être transmise en série, ( ACIA utilisant une liaison TxD et RxD ), ou en parallèle ( PIA utilisant des ports ).

3. Le fonctionnement du microprocesseur :  architecture interne d'un microprocesseur :

UNITE DE COMMANDE

UNITE DE TAITEMENT

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Un microprocesseur est construit autour de deux fonctions principales : une unité de traitement & une unité de commande.



L’unité de traitement comporte :

- l'unité arithmétique et logique, ALU : C’est l’organe de calcul du

microprocesseur. - les registres : zones de stockage des données de travail de l’UAL. EX : Registre d’index X, 16 bits ; Registre d’index Y, 16 bits ; Accumulateurs A, B, 8 bits ; concaténés accumulateur D, 16 bits - le registre d’état : ( ou CCR : Registre des codes conditions ), 8bits. Chacun de ces bits renseigne sur le résultat de la dernière opération.



L’unité de commande comporte :

- le compteur programme : ( PC ou compteur ordinal ), 16 bits. Ce compteur cible en

permanence l’adresse de la prochaine instruction. - le registre et le décodeur d’instruction. - Bloc logique de commande ou séquenceur : IL organise l’exécution des instructions au

rythme d’une horloge.

4. La programmation : 3.1. Langages de programmation :

3.2. Format d'une instruction :

o Assemblage : traduction du programme source en programme objet directement interprétable par le uP. Page 4 sur 4


microprocesseur__vrs3__prof