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  • Architecture dun

    systme

    MICROPROCESSEURT.Berenguer Juin 2008

  • Applications des microprocesseur

    1

  • Un peu dhistoire

    Qui a invent le microprocesseur ? quand ?En 1971 Composant micro programm 4 bits 2300 transistors Horloge 100 Khz Dvelopp par INTEL pour BUSICOM

    2

  • Pourquoi un microprocesseur ?

    Intel a initialement produit des mmoires.

    Busicom, fabricant japonais de machines calculer, lui demande en 1969 de mettre au point douze circuits intgrs pour assurer les fonctions de ses machines.

    Un ingnieur dIntel, Ted Hoff, propose de concevoir un circuit intgr programmable unique pour raliser lensemble de ces fonctions.

    Busicom approuve cette solution. Le travail fut ralis en neuf mois sous la direction de Federico Faggin. Le 4004 est n en 1971. Cest le premier microprocesseur.

    Il a autant de puissance de calcul que lENIAC. Il utilise un chemin de donnes 4 bits , ce qui le rend utilisable pour des automatismes ou des calculettes mais non pour construire un ordinateur.

    Intel rachte pour 60 000 $ les droits de Busicom sur le 4004 (peu aprs, Busicom fit faillite). Il faut trouver dautres clients. Intel se lance dans une communication active pour convaincre la profession dcrire des logiciels pour le 4004 et de lutiliser pour des automatismes comme le contrle des feux de circulation.

    3

  • Organisation

    BusMicroprocesseurMmoiresInterfaceou PortStockage du programme des donnes

    Gestion du systme Excution du programme

    Communication Adaptation lectrique

    Microprocesseur priphriques4

  • Rle du microprocesseur

    Le microprocesseur excute un programmeIl existe plusieurs langages de programmation :Assembleur ( langage machine)Langage volu ( C , Basic , Java )

    Un programme est une suite dinstructions qui ralise une tache

    Une instruction est une opration simple

    Opration de lecture ou criture en mmoireOpration logique ( ET, OU, dcalage )Opration arithmtique ( Addition, soustraction )

    P5

  • Caractristiques du P

    8bits16bits32bits

    16 bits = 65.536 adresses32 bits = 4.294.967.296 adresses

    Le format des donnes= Nombre de bit du bus de donneLa taille de lespace adressable = Nombre de bit du bus dadresseLa puissance de traitementSexprime en MIPS(Millions dInstructions Par Seconde)Etendu (CISC) Rduit (RISC)

    Le jeu dinstructionsPd (w) fonction de la vitessePd (w) fonction de la tension

    La puissance consomme6

  • Les mmoires 1/2

    Une mmoire est un composant qui permet de stocker linformation.Une mmoire est caractrise par :

    Sa capacit exprime en

    Bit, Kbit , Mbit, Gbit ou octets, Ko, Mo, Go1 Kilo = 210 = 1.0241Mga = 220 = 1.048.5761Giga = 230 = 1.073.741.824Son temps daccs

    Exprim en ns, il renseigne sur la vitesse de la mmoire

    Le format de son bus de donne

    1bit, 4bits, 8bits...1 bit = information de base = ou 1 octet ( byte ) = 8 bits = 165 107

  • Les mmoires 2/2

    La mmoire vive : RAM (Random Acces Memory)La mmoire morte : ROM(Read Only Memory)Il existe 2 types de mmoires8

  • Mmoire Vive : RAM

    La RAM est utilise pour le stockage de donnes temporaires. (valeurs dacquisition, rsultats de calculs, etc.)Dans la mmoire vive on peut lire et crire.La RAM est une mmoire volatile :Les donnes sont perdues la mise hors tension.A la mise sous tension son contenu est alatoire.

    Il existe deux technologies de RAM :RAM statiques (cellule mmoire = bascule) rapide, capacit faible. RAM dynamiques (cellule mmoire = Condensateur) lentes (rafrachissement) , grande capacit.

    9

  • Mmoire morte : ROM

    Dans la mmoire morte on ne peut que lire .La ROM est une mmoire non volatile :Les donnes sont conserves indfiniment, mme hors tension .

    La ROM est utilise pour lestockage permanent du programme.BIOS en ROM dune carte mre(Basic Input Output System) 10

  • Les interfaces dentre / sortie

    Elles permettent dassurer la communication entre le microprocesseur et les priphriques. (capteur, clavier, afficheur,imprimante, modem, etc.)Il existe 2 types :

    Parallles Sries

    11

  • Interfaces srie et parallle

    12

  • Les bus 1/2

    Bus des Donnes (bidirectionnel)Bus dadresses (unidirectionnel P -> autres botiers)Bus de commande13

  • Les bus 2/2

    Le bus dadresses est unidirectionnel. Microprocesseur priphriquesIl permet la slection des informations traiter dans un espace mmoire (ou espace adressable) qui peut avoir 2n emplacements, avec n = nombre de conducteurs du bus d'adresses.Le bus de commande (ou bus de contrle) Est constitu par quelques conducteurs qui assurent la synchronisation des flux d'informations sur les bus de donnes et d adresses.Le bus de donnes est bidirectionnel. Microprocesseur priphriquesIl assure le transfert des informations entre le microprocesseur et son environnement, et inversement. Son nombre de lignes est gal au format des mots de donnes du microprocesseur.14

  • Du P au C

    Mmoires+Microprocesseur+PortsMicroprocesseur, mmoires et ports sont des composants. Microcontrleur microprocesseur + mmoires + ports + ...

    intgrs dans le mme botier15

  • Evolution

    A suivre...