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1 UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABD ALLAH ECOLE SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE FES I nf

1 UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABD ALLAH ECOLE SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE FES I nformatique industriel TP :MOTO6809 Réalisé par : SALAHEDDINE GRIOUINE CHIHAB EL-MAKKAOUY Encadré par : Mr. KHATORY 2016 2 I. Historique : Le premier microprocesseur est sorti des laboratoires d'Intel En 1971. Travaillant sur 4 bits et d'une puissance faible l'intérêt de ce nouveau composant électronique ne fut pas évident jusqu'à ce que l'idée de le transformer en calculatrice fut trouvée. Sept ans plus tard, l'arrivée du 8088 multiplie déjà cette puissance de calcul par 200 ! Cette date correspond à la naissance des véritables micro- ordinateurs. Arrivent ensuite les microprocesseurs 68000 et 80286 (16 bits) avec les Macintosh et P.C. que nous connaissons. Ils ont introduisent l'image et le son. Ensuite, tout n'est plus qu'une question de course à la puissance de calcul. Chaque bond technologique apporte son innovation. Aujourd'hui, le multimédia puis le 3 D et le temps réel. Demain, le monde virtuel ! Le microprocesseur donne naissance au principe de la logique programmée. Le fonctionnement n'est plus défini par un ensemble de circuits logiques, câblés entre eux, mais par une suite ordonnée d'instructions stockées en mémoire et gérées par cet élément. 3 1. Qu’est-ce qu’un microprocesseur ? Un microprocesseur est un composant électronique minuscule, fabriqué le plus souvent en silicium, qui regroupe un certain nombre de transistors élémentaires interconnectés. Le microprocesseur exécute les fonctions d’unité centrale d’ordinateur (CPU), c’est à dire d’exécuter des instructions envoyées par un programme. En général,Un microprocesseur est un circuit intégré complexe caractérisé par une très grande intégration et doté des facultés fonctionnelles d’interprétation et d’exécution des instructions d’un programme. Comme dans tout circuit intégré la technologie de fabrication impose au microprocesseur des caractéristiques : De temps de réponse qui se traduit par une plus ou moins grande vitesse d’exécution des instructions du programme. Et de consommation Exemple : le microprocesseur 6809 est fabriqué en technologie MOS canal N. Son fonctionnement est synchronisé par une horloge dont la fréquence peut être 1, ou 1.5 ou 2 Mhz. Sa consommation type est de 0.5 W. 2. Environnement minimal : Le microprocesseur ne peut fonctionner sans un environnement minimal comportant (voir figure) : Une zone de mémoire vive pour les données et les résultats  Une zone de mémoire morte pour le programme  Une ou plusieurs interfaces pour les périphériques Entre ces différents ensembles les liaisons fonctionnelles sont assurées par trois groupes de conducteurs en parallèle, ou bus ayant chacun une fonction spécifique : 4 Un bus des données : (Data bus), bidirectionnel qui assure le transfert des informations entre le microprocesseur et son environnement, et inversement ; son nombre de lignes est égal à la capacité de traitement du microprocesseur ; Un bus des adresses : (Adress bus), unidirectionnel qui permet la sélection des informations à traiter dans un espace mémoire qui peut avoir 2n emplacements, avec n = nombre de conducteurs du bus d’adresses Un bus de commande : (Control bus), constitué par quelques conducteurs qui assurent la synchronisation des flux d’informations sur les bus des données et des adresses. Exemple : pour l’environnement du 6809 : Le bus des données communique avec le microprocesseur par l’intermédiaire de huit broches bidirectionnelles (D0 à D7), d’où la possibilité de traiter des mots de huit bits  Le bus des adresses avec sa liaison établie par seize broches unidirectionnelles (AO à A15) permet de gérer 216 emplacements mémoires soit 65 536 (= 64 kilo-octets = 64 * 1 024 car 1 Ko = 210 octets)  Le bus de commande communique avec dix bornes (12 pour le microprocesseur 6809E dont l’horloge est externe) 5 3.Fonctions du microprocesseur : Le microprocesseur : Organise l’enchaînement des tâches précisées dans la mémoire du programme : ♦ Par une exploitation séquentielle des instructions situées aux adresses successives de la mémoire ♦ Avec, éventuellement, des ruptures de séquence en fonction des sauts programmés Rythme et synchronise l’exécution de ces tâches Analyse le contenu du programme, sélectionne, gère et commande les circuits nécessaires à l’exécution de chaque tâche  Prend en compte les informations extérieures au système. 4.Architecture interne d’un système à microprocesseur : L'architecture interne d'un ordinateur se compose essentiellement de trois blocs: le microprocesseur, la mémoire et les entrées/sorties reliées entre elles par trois bus de communication; le bus de données, le bus d’adresses et le bus de commande. Architecture interne d’un ordinateur 6 Il y’a trois éléments principaux : - L’Unité Arithmétique et Logique (U.A.L.) - L’Accumulateur. - Des registres tels que : (Le Compteur d'Instructions (C.I.) / Le Registre d'état / Le Registre d'Instructions (R.I.) / Le Registre d'Adresses (R.A.) / Le Registre temporaire des données). - Les Bus : (Le bus des données (bi-directionnel) ; Le bus des adresses (uni-directionnel) ; Le bus de contrôle (bi-directionnel) II. Modes d’adressage du 6809 Dès que l'on commence à programmer, il est extrêmement important de comprendre les modes d'adressage si l'on veut profiter de toute la puissance du 6809. Dans une instruction, l'adressage spécifie l'emplacement de l'opérande avec lequel l'instruction doit être exécutée. Cet emplacement sera dorénavant appelé l'adresse effective. 1) Mode d'adressage immédiat Dans ce mode d'adressage, la donnée à utiliser est dans l'opérande. L'adressage immédiat est identifié par le symbole #. L'opérande peut être de 8 bits ou de 16 bits, selon le registre utilisé. Voici quelques exemples d'instructions de ce mode: LDX #$6000 ; place la valeur $6000 dans le registre X ORA #$80 ; fait un ou logique entre le reg.A et la valeur $80. Résultat dans A 2) Mode d'adressage étendu (extended) Le mode d'adressage étendu utilise l'adresse effective de la donnée comme opérande plutôt que la donnée elle-même. Ce mode est utilisé pour lire ou écrire une donnée dans la mémoire ou sur une entrée/sortie. Avec l'assembleur, on peut forcer le mode étendu par l'usage du symbole > placé en avant de l'opérande; cela évite que 7 l'assembleur utilise le mode direct quand il détecte la possibilité de le faire. Voici quelques exemples d'instructions de ce mode: LDA $6000; place la valeur contenu à l'adresse $6000 dans le reg. A ANDA $00FF ; fait un et logique entre la valeur contenue à l'adresse $00FF et le reg.A et dépose le résultat dans le reg. A STA PORTB ; dépose le contenu du reg. A à l'adresse correspondante à l'étiquette PORTB 3) Mode d'adressage direct Le mode direct est très similaire au mode étendu. L'opérande représente aussi une adresse, comme le mode étendu; sauf que seul l'octet le moins significatif est défini. Pour le 6809, une adresse est composée de 2 octets; il en manque un et c'est l'octet représentant la partie la plus significative de l'adresse. Cet octet manquant est remplacé par le registre de page direct nommé DP. Pour former l'adresse effective, le CPU va combiner le registre DP avec l'opérande. LDA $02 ; si le reg. DP vaut $60, le reg. A sera chargé avec le contenu de l'adresse effective $6002 4) Mode d’adressage indirect L'adressage indirect permet de recueillir l'adresse effective dans le contenu de celle spécifiée par l'opérande; on travaille donc avec l'adresse de l'adresse de la donnée. Les modes d'adressage Étendu et Indexé peuvent utiliser l'adressage indirect. Voici quelques instructions utilisant l'adressage indirect: JSR [OUTCAR] ; appel du sous-prog. OUTCAR; on forme l'adresse effective de la sous-routine par l'assemblage de l'octet lu par le CPU à l'adresse de OUTCAR constituant la partie msb de l'adr. eff. et le code lu à l'adresse de OUTCAR+1 constituant l'octet lsb de l'adresse effective LDA [$1000] ; les contenus des adresses $1000 et $1001 deviennent l'adresse effective de la donnée à charger dans le registre A 8 5) Mode d'adressage inhérent Ce mode d'adressage se caractérise par le fait qu'il n'utilise pas d'opérandes. Aucun appel à une case mémoire est nécessaire pour effectuer la fonction demandée. Le CPU sait que le traitement s'effectue directement sur le(s) registre(s). Voici quelques exemples d'instructions de ce mode: CLRA : remise à zéro du reg. A LSLB ; fait un décalage logique à gauche avec le contenu du reg.B RTS ; exécute le retour au programme. Principal pour terminer un sous-prog. (adr. de retour --> reg. PC) SWI ; interruption logicielle (appelle un programme d'interruption) souvent utilisé par les programmes. Moniteurs comme point d'arrêt 6) Mode d'adressage indexé Le mode indexé est utilisé principalement pour la manipulation de tableaux ou de blocs mémoire. Avec le MC6809, on peut utiliser comme registre d'index les registres X et Y. Notez que la dimension de ces registres est de 16 bits. Le mode indexé se sert d’un pointeur (généralement X et Y, possiblement U,S et PC) qui contient l'adresse effective de la donnée à traiter. Ce mode d'adressage est surtout efficace avec des tableaux constitués d'un grand nombre de données à traiter. Voici quelques instructions utilisant le mode indexé: STA,X ; dépose le contenu du reg. A à l'adresse contenu dans X LEAX 1,X ; incrémente le pointeur d'index X LDB 5,Y ; le reg. B est chargé avec le contenu de l'adresse effective qui est uploads/Management/ cr-de-info-industriel2.pdf