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COMPTE RENDU MOOC SEMAINE 2 Vidéo 2.1 : Architecture d’un microcontrôleur 1. Co

COMPTE RENDU MOOC SEMAINE 2 Vidéo 2.1 : Architecture d’un microcontrôleur 1. Construction d’une calculatrice simplifiée pour calculer les termes de la suite de Fibonacci. Pour cela on utilise un additionneur binaire, et trois registres. 2. Microprocesseur simplifié : L’architecture simplifiée d’un microcontrôleur contient :  des registres qui servent de mémoire pour stocker les données sur lesquelles les opérations sont effectuées, une unité arithmétique et logique qui réalise les calculs  des bus qui servent à connecter les unités entre eux  un compteur d’adresse qui pointe sur l’instruction à exécuter  un décodeur pour décoder les instructions à exécuter (retrouver les opérandes et l’opérateur)  une horloger pour cadancer le rythme d’exécution des instructions. 3. Langage machine et assembleur : langage assembleur assoccié au calcul des termes de la suite de Fibonacci. 4. Micorcontrôleur : Le microcontrôleur est un microprocesseur associé à une mémoire et des entrées et sorties pour pouvoir communiquer avec le monde extérieur (des capteurs). Vidéo 2.2 : Qu’est ce qu’un microcontrôleur ? 1. Définition d’un microcontrôleur : Un microcontrôleur comme tout système informatique contient :  une horloge  un processeur  une ROM (mémoire morte qui contient le programme qui s’exécute dès qu’on démarre le système)  une RAM (mémoire vive)  des unités d’entrée sortie  des bus d’adresse et de données. Le microcontrôleur est donc un circuit intégré qui contient un petit système informatique. 2. Schéma de mise en œuvre d’un microcontrôleur : Le microcontrôleur dispose de brôches Vcc et Gnd pour l’alimentation du microcontrôleur. La broche RST (reset) sert à initialiser le microcontrôleur pour que le programme puisse commencer son exécution dans de bonnes conditions. Elle est reliée au Vcc par l’intermédiaire d’une résistance de pullup, pour la maintenir dans un état bien déterminé. Automiquement, lorsque le microcontrôleur est alimenté, un reset est effectué pour le bon démarrage du programme. Un petit condensateur (condensateur de découplage) est placé au niveau de l’alimentation qui permet de fournir le courant supplémentaire lorsqu’il y a une importante demande instantanée de courant. 3. Mise en œuvre logicielle d’un microcontrôleur : Pour programmer des microcontrôleurs, on peut se servir de programmateurs qui sont des dispositifs sur lesquels on connecte les microcontrôleurs pour les relier à l’ordinateur et insérer le programme à exécuter. L’environnement de développement utilisé est Arduino. Il sert à écrire des programmes, les convertir en code binaire, et les téléverrser dans les microcontrôleurs. Vidéo 2.3: Quel microcontrôleur choisir 1. Critères de choix : Les microcontrôleurs disponibles sur le marché varient en fonction de leur taille, et du nombre de leurs pattes. Pour choisir un microcontrôleur, il faut tenir compte :  du nombre de pattes d’entrées-sorties  de la taille de la mémoire de programme (ROM)  de la taille de la mémoire vive (RAM) qui définit la quantité de données qu’on pourra traiter avec le microcontrôleur  de la consommation électrique  de la puissannce du processeur : ce critère est beaucoup plus difficile à comparer.  Du prix  de l’environnement de développement du microcontrôleur 2. Evolution des microcontrôleurs : Les premiers microcontrôleurs sont apparus dans les années 1970. Ces microcontrôleur avaient une mémoire masquée faite directement sur le silicium, donc on ne pouvait pas modifier son contenu. Il fallait donc transmettre sont programme au fournisseur qui devait se charger de l’insérer dans le microcontrôleur pendant sa fabrication. Ensuite on a les mémoires de type EPROM qui étaient effaçables par des rayons ultra violets. Dès lors on peut maintenant effacer un programme et le remplacer par un autre. Ensuite, on a le EEPROM. On peut électriquement effacer le programme de ce microcontrôleur. Ceci représente le moment où les microcontrôleurs commencent à véritablement se développer. 3. Quelques familles de microcontrôleurs :  processeurs 8 bits  PIC : microship  AVR : Atmel ; utilisé pour l’arduino  dérivés des processeurs intel.  processeur 16 bits : o dsPIC : microship o MSP430 : Texas instrument  processeur 32 bits : o AVR32, PIC32, MIPS, PowerPC o ARM Vidéo 2.4 : Programmation en C-arduino Arduino est approprié pour les débutants, car il cache la complexité du microcontrôleur en permettant de le programmer directement à partir de ses broches. Cette programmation se fait en utilisant le langage Arduino, qui se rapproche du langage C. 1. Gestion des entrées-sorties sur un microcontrôleur : La lecture sur les broches se fait avec les fonction digitalRead(num_broche) pour les broches digitales et analogRead(num_broche) pour les broches analogiques. L’écriture sur les broches se fait avec les fonction digitalWrite(num_broche, valeur) pour les broches digitales et analogWrite(num_broche, valeur) pour les broches analogiques. 2. Structure des programmes : La structure de base d’un programme contient les foncitons setup() qui est la fonciton d’initialisation et loop() qui contient les instructions à exécuter en boucle. 3. Activer une sortie : Celà se fait en utilisant l’instruction pinMode(num_broche, OUTPUT) 4. Tester une entrée : if(digitalRead(num_broche) == val){ //instructions } Vidéo 2.5 : Programmes simples 1. Explication de l’utilisation du if et du while 2. Utilisation de desux boutons poussoires pour contrôler l’allumage de deux Leds. 3. Contrôle du nombre de clignotements selon la durée de pression sur le bouton poussoir. 4. Réduction de l’intensité d’affichage d’une LED (pwm) Pour cela on allume et éteint la Led plusieurs fois durant un court intervalle de temps. Et à cause de la persistence rétinienne on obtient l’effet voulu. 5. Compteur BCD et décompteur BCD 6. Fonction de mapping de valeur : permet de remener les valeurs d’une grandeur analogique dans un intervalle donnée pour les convertir en valeurs numériques. Vidéo 2.6 : Pratique les cartes LearnCbot Ajouter des composants aux cartes arduino, notament des boutons poussoirs et des diodes lumineuses en utilisant le module LearnCbot. uploads/Management/ compte-rendu-mooc-semaine-2 1 .pdf