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Chapitre 3 mise en oeuvre des microcontroleurs avr copie

Qu'est-ce qu'un microcontrôleur La ?gure montre l'architecture simpli ?ée d'un système informatique qui comporte quatre éléments une mémoire morte ROM Read Only Memory qui contient les instructions Son contenu est permanent et reste intact lorsque le système n'est plus alimenté Généralement de type FLASH un processeur qui exécute les instructions Il est cadencé par une horloge H une mémoire vivre RAM Random Access Memory qui permet de stocker des données Son contenu est perdu lorsque le courant est ??coupé ? des circuits d'Entrée-Sortie I O Input Output Ce sont les circuits qui permettent l'interaction avec l'extérieur Bus d'adresses PC Sorties Processeur H Horloge Figure ROM RAM Bus de données I O Entrées Une carte-mère d'un PC possède cette même architecture La mémoire morte est appelée BIOS C'est le premier programme qui s'exécute lorsqu'on allume le PC Le processeur par exemple un Pentium est un circuit intégré contenant des millions de transistors fonctionnant à une fréquence très élevée Malgré la très faible consommation de chacun de ces transistors technologie C-MOS la complexité du circuit et la fréquence élevée jusqu'à plusieurs GHz font que le processeur consomme une énergie importante plusieurs dizaines de Watt Il est donc nécessaire de le refroidir avec un refroidisseur et un ventilateur Les barrettes de mémoire vive SD-RAM DDR DDR- etc ont généralement des capacités exprimées en centaines de MiB millions d'octets ou en GiB milliards d'octets Les circuits d'entrées-sorties correspondent au clavier à la souris et à l'écran interface hommemachine mais aussi aux lecteurs de disques CD DVD etc Un microcontrôleur est un système informatique contenu dans un seul circuit intégré L'architecture est la même que cette présentée sur la ?gure Par rapport à une carte-mère de PC les éléments qui constituent un microcontrôleur sont plus simples moins puissants leurs capacités sont plus limitées la mémoire morte contient généralement de à quelques dizaines de kiB le processeur est cadencé à des fréquences de quelques MHz ou dizaines de MHz et ne consomme qu'une fraction de Watt Son jeu d'instructions est plus simple la mémoire vivre est généralement très limitée de quelques centaines de Bytes à quelques ? ? ? ? ? ? ? Cdizaines de kiB selon les modèles Exemple Atmega EEPROM Ko SRAM Ko ROM Ko - les circuits d'entrée-sortie sont simplement des entrées logiques pour lire une valeur binaire par exemple un interrupteur et des sorties logiques capables de fournir quelques mA par exemple pour commander une LED Certain microcontrôleurs ont aussi des entrées analogiques des convertisseurs analogiques-numériques ADC Analog to Digital Converter et parfois des sorties analogiques des convertisseurs numériques analogiques DAC Digital to Analog Converter L'intérêt des microcontrôleurs est leur coût très faible quelques centaines ou milliers de CFA leur faible consommation quelques dizaines de mA et leur taille très réduite un seul circuit intégré ayant de à quelques centaines de pattes Ils sont donc utilisés dans de très nombreuses applications Plusieurs fabricants proposent des microcontrôleurs Microchip Atmel Texas-Instrument FreeScale NXP Cypress etc Chaque fabricant propose souvent plusieurs familles de microcontrôleurs PIC