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Cours no 03 calculateur et interfacage

Cours Calculateur et interfaçage L systèmes de Télécommunications Chapitre No Architecture d ? un Microprocesseur CPU Introduction Un microprocesseur ou processeur ou encore CPU Central Processing Unit pour Unité Centrale de Traitement en français est l'unité intelligente de traitement des informations C'est un circuit intégré complexe à très grande échelle d ? intégration Il est chargé d ? organiser les t? ches précisées par le programme de les décoder et d ? assurer leur exécution Il doit aussi prendre en compte les informations extérieures au système et assurer leur traitement Architecture d'un système à microprocesseur Pour l ? organisation des di ?érentes unités d ? un système à microprocesseur il existe deux architectures possibles a Architecture de Von Neuman La mémoire de programme la mémoire de données et les périphériques d ? entrées sorties partagent le même bus s ? adresses et de données L ? exécution d ? une instruction nécessite donc plusieurs échanges de données sur le seul et unique bus dévolu à cet usage puisqu ? il faut tout d ? abord aller chercher le code de l ? instruction puis le ou les données qu ? elle doit manipuler Architecture de Von Neuman b Architecture de Harvard Cette architecture sépare systématiquement la mémoire de programme de la mémoire des données l'adressage de ces mémoires est indépendant Ce type d ? architecture est utilisé sur des microcontrôleurs qui ont connu un développement important ces dernières années S HAROUN Architecture de Harvard Page CCours Calculateur et interfaçage L systèmes de Télécommunications Quoique cette architecture puisse être complexe mais elle est performante Gain en terme de vitesse d ? exécution des programmes L ? exécution d ? une instruction ne fait plus appel qu ? à un seul cycle machine puisque l ? on peut simultanément gr? ce au deux bus rechercher le code de l ? instruction et la ou les données qu ? elle manipule Modèle de base d'une CPU Architecture interne Un microprocesseur est construit autour de deux éléments principaux ?? Une unité de Contrôle Commande UC ?? Une Unité Arithmétique et Logique UAL ?? Les deux unités sont associées à des registres chargées de stocker les di ?érentes informations à traiter ?? L ? ensemble de ces trois éléments sont reliés entre eux par des bus interne permettant les échanges d ? informations Unité de contrôle L ? unité de contrôle est une circuit logique séquentiel chargée de séquencer l ? algorithme et de générer les signaux de contrôle pour piloter les éléments du chemin de données Elle envoie des commandes à l ? unité de traitement qui va exécuter les instructions L ? unité de contrôle est constituée essentiellement de Bloc logique de commande ou séquenceur qui organise l'exécution des instructions au rythme d ? une horloge Il élabore tous les signaux de synchronisation internes ou externes bus de commande du microprocesseur en fonction des divers signaux de commande provenant du décodeur d ? instruction ou du registre d ? état par exemple Il