EE-IRM531: Architecture des ordinateurs & microprocesseur

EE-IRM531

Architecture des ordinateurs & microprocesseur

Liste des acquis d’apprentissage attendus :

• Connaître les éléments clé des architectures des ordinateurs
• Maîtriser le langage assembleur

Pré-requis : Algorithmique & structures de données. (EE-IRM511).

Mots clés : RISC, CISC, Assembleur.

Objectifs de l’enseignement : A l’issue de ce cours, l’élève ingénieur connaîtra les éléments clés des architectures des ordinateurs. De plus, l’objectif de ce cours est de donner les éléments nécessaires à la compréhension des processeurs et à la pratique de la programmation en langage assembleur.

Contenu de l’enseignement :

1. Chapitre 1 : Architecture de base
   • Section 1 : Modèle de Von Neumann.
   • Section 2 : L’unité centrale.
   • Section 3 : La mémoire principale.
   • Section 4 : Les interfaces d’entrées/sorties.
   • Section 5 : Les bus.
   • Section 6 : Décodage d’adresses.
2. Chapitre 2 : Les mémoires
   • Section 1 : Organisation d’une mémoire.
   • Section 2 : Caractéristiques d’une mémoire.
   • Section 3 : Types de mémoire (RAM, ROM).
   • Section 4 : Critères de choix d’une mémoire.
   • Section 5 : Notion de hiérarchie mémoire.
3. Chapitre 3 : Le microprocesseur
   • Section 1 : Architecture de base d’un microprocesseur (l’unité de commande, l’unité de traitement, schéma fonctionnel).
   • Section 2 : Cycle d’exécution d’une instruction.
   • Section 3 : Jeu d’instructions (définition, type d’instructions, codage, mode d’adressage, temps d’exécution).
   • Section 4 : Langage de programmation.
   • Section 5 : Performances d’un microprocesseur.
4. Chapitre 4 : Notion d’architecture RISC et CISC.
5. Chapitre 5 : Processeurs spéciaux.
   • Le Microcontrôleur
   • Le processeur de signal
6. Chapitre 6 : Échanges de données
   • Section 1 : L’interface d’entrée/sortie.
   • Section 2 : Techniques d’échange de données.
   • Section 3 : Types de liaisons (liaison parallèle, liaison série).
7. Chapitre 7 : Présentation du 68000
   • Section 1 : Composant et signaux.
   • Section 2 : Structure interne, registres.
   • Section 3 : Jeu d’instruction, modes d’adressage et codage des instructions.
   • Section 4 : Cycles de lecture et d’écriture asynchrones.
8. Chapitre 8 : Assembleur 68000
   • Section 1 : Instructions, champs et directives, étiquettes et opérandes symboliques.
   • Section 2 : Édition de liens.
   • Section 3 : Instructions arithmétiques, indicateurs signés et non signés.
   • Section 4 : Comparaisons et tests.
   • Section 5 : Sous-programmes, piles, passage de paramètres, instruction LINK.
   • Section 6 : Les exceptions (exceptions logicielles, matérielles, mécanismes communs, étude détaillée des interruptions, mécanisme d’interfaçage aux périphériques synchrones, asynchrone).

Manuel(s) de base : Condensé de cours et Cours interactif.

Bibliographie :

[ 1 ] Tourki, R., “L’ordinateur PC ’Architecture et programmation Cours et exercices”, édition CPU Tunis, 2002.

[ 2 ] Tanenbaum, A. ”Architecture de l’ordinateur”, édition Pearson Education.