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Faculté d’Ingénierie SYLLABUS DU COURS GELE4311 Microprocesseurs Préalable : GE

Faculté d’Ingénierie SYLLABUS DU COURS GELE4311 Microprocesseurs Préalable : GELE3322 (Circuits logiques) Professeur : Dr. Yassine Bouslimani Bureau : 236G2 Téléphone : 858 4756 Courriel : bousliy@umoncton.ca Horaires du cours : • Lundi de 12h00 à 14h45 : Cours (Salle 251G2) • Mardi de 15h00 à 17h00 : Laboratoire (Salle 158G2) Heures de consultation : • Lundi de 09h00 à 12h00 • Mardi de 09h00 à 12h00 Adresses de la page web : http://www.umoncton.ca/genie/electrique/cours/GELE4311.htm http://www.umoncton.ca/genie/electrique/cours/GELE4311/Notes.htm Plate-forme THÉORIX : Le cours GELE4311 est monté sur la plate-forme THÉORIX à l’adresse : http://clic.umoncton.ca Ressources électroniques sur réseau local : \\CARINA\COURS\GELE4311 Syllabus du cours GELE4311 – Microprocesseurs Y. Bouslimani 2 Objectifs : Le but de ce cours est d’étudier le fonctionnement d'un microprocesseur et de permettre ainsi à l’étudiant de : • Comprendre les concepts de base des circuits numériques d’un microprocesseur; • Connaître l’architecture des microprocesseurs, des microcontrôleurs et des systèmes à microprocesseurs; • Maîtriser la programmation en assembleur : instructions, directives, modes d'adressage et interruptions; • Utiliser les méthodes et les dispositifs d'interfaçage d'entrée/sortie des données. Vers la fin de ce cours, l’étudiant doit être en mesure de concevoir et de réaliser un système à microprocesseur. Contenu principal du cours : Composants et cellules logiques d'un microprocesseur. Unité centrale de traitement : structure interne, instructions, adressage, interruptions, programmation. Méthodes et dispositifs d'interface (parallèle, série synchrone et asynchrone); unités d'entrée et de sortie. Méthodologie de développement logiciel. Contenu détaillé du cours : Chapitre 1 : Introduction & historique Chapitre 2 : Rappel sur les systèmes numériques Bases numériques et conversions entre bases Codage hexadécimal, BCD et alphanumérique Opérations arithmétiques et logiques Manipulation des nombres signés Chapitre 3 : Revue de quelques circuits logiques Bascules Registres Décodeurs Multiplexeurs Unité arithmétique et logique Chapitre 4 : Circuits Mémoires Terminologie Description générale Syllabus du cours GELE4311 – Microprocesseurs Y. Bouslimani 3 Mémoires pour lecture seule : ROM, MROM, PROM, EPROM, EEPROM et mémoire Flash Applications des ROM Mémoires pour lecture et écriture : RAM, SRAM et DRAM Adressage des mémoires et décodage d’adresse. Chapitre 5 : Systèmes à base de microprocesseur Micro-ordinateur, Micro-contrôleur et Microprocesseur! Architecture d'un système à microprocesseur Architecture interne d'un microprocesseur Unité de commande Unité arithmétique et logique Registres Mémoire Entrée / Sorties BUS Langages de programmation Le 68HC11 Chapitre 6 : Le Microcontrôleur MC68HC11 Organisation interne d'un microcontrôleur Plages mémoires d'un microcontrôleur Famille du 68HC11 Description du microcontrôleur MC68HC11 Unité centrale du 68HC11(CPU) Plages mémoires du 68HC11 Diagramme de block d'un MC68HC11 Brochage du 68HC11 Ports du 68HC11 Chapitre 7 : Programmation du 68HC11 Langage machine et langage assembleur Directives Assembleur Syllabus du cours GELE4311 – Microprocesseurs Y. Bouslimani 4 Modes d’adressage Jeu d’instructions du 68HC111 Instructions de gestion des accumulateurs et de la mémoire : Chargement, stockage et transfert Opérations arithmétiques Multiplications et divisions Opérations logiques Teste et manipulation des bits Décalage et rotation Instructions du pointeur de pile et des registres indexés Instructions du CCR Instructions de contrôle du programme : Branchement Saut Appel et retour de sous-programmes Gestion d'interruptions Divers Chapitre 8 : Entrées - sorties : modes & interfaces Ports d’E/S parallèles du 68HC11 Modes de communication parallèle : Strobe & handshake Configuration de la communication parallèle avec le 68HC11 Convertisseur analogique-numérique : Brochage, activation, configuration et applications Timer et interruptions en temps réel : registres associés, entrées de captures et sorties de comparaison, compteur d’impulsion. Périphérique et interface de communication série du 68HC11 : SPI et SCI Modes de communication série synchrone et asynchrone. Gestion des interruptions du 68HC11 Projet de cours : Un projet est proposé aux étudiantes et aux étudiants dans le cadre du cours. Il consiste à concevoir et réaliser des cartes de microcontrôleur en utilisant un MCU autre que celui vu en cours. Le MC68HC908GP32 de Motorola est conseillé aux étudiants. Il est doté d’une mémoire Flash de 32KO et permet de développer facilement des applications industrielles avec un coût faible. Ce microcontrôleur peut être programmé en mode MONITOR-ROM à travers une interface série en utilisant un PC. Par la suite, l’application peut être enregistrée dans la mémoire flash. Le logiciel de programmation est offert gratuitement sur le site web de Motorola. Syllabus du cours GELE4311 – Microprocesseurs Y. Bouslimani 5 Laboratoires : Familiarisation avec un kit de développement MCU Programmation d’un microcontrôleur 68HC11 Commande d’afficheurs LCD et/ou 7 segments avec un microcontrôleur 68HC11 Gestion de clavier matriciel avec un microcontrôleur 68HC11 Commande d’un moteur pas à pas avec un microcontrôleur 68HC11 Conversion analogique numérique avec un microcontrôleur 68HC11 Conversion analogique numérique avec un microcontrôleur 68HC11 Interface et périphérique de Communication Série SCI/SPI du 68HC11 Localisation avec le 68HC11 en utilisant un système GPS Lecture de cartes magnétiques avec le 68HC11. Cartes de microcontrôleurs utilisées pour les laboratoires : • EZMICRO de AMS, kit de développement à base du 68HC11D0 : Version de base et compacte du 68HC11 • 68HC11EVB, Carte MCU à base du 68HC11F1 : Carte de Motorola (seulement 3 cartes sont disponibles) • CME-11E9-EVB, à base du 68HC11E9, de Axman Inc. : Version du 68HC11 avec CAN et EEPROM Logiciels de programmation : • Pour toutes les cartes MCU à base des microcontrôleurs de la famille MC68HC11, le logiciel MC-Progv1.0@2004 est utilisé. • Pour les cartes à base des microcontrôleurs de la famille MC68HC08, on utilise les logiciels de la compagnie P&E Microcomputer Systems License : WinIDE - Integrated Development Environment et ICS08GPGT. Syllabus du cours GELE4311 – Microprocesseurs Y. Bouslimani 6 Manuel de cours : Microprocessors and microcomputers, Hardware and Software, 6/e Ronald J. Tocci, Frank J. Ambrosio, Prentice Hall (2000) Références bibliographiques : The 68000 microprocessor, Hardware and Software Principles And applications, 4/e, James. L. Antonakos. Prentice-Hall (1999) The 68000 microprocessor, Hardware and Software Principles And applications, 4/e, James. L. Antonakos. Prentice-Hall (1999) Microcontroller Technologie : The 68HC11, 3/e, Peter Spasov, Prentice-Hall (1999) Microprocessor Systems Design, 68000 Hardware, Software, and interfacing, 3/e, Alan Clements. PWS Publishing Company (1997) Microprocessors and Interfacing, Programming and Hardware 68000 version ; D. V. Hall, A. L. Rood, Glencoe (1993) The 68000 Microprocessors, by I. Scott Mackenzie, Prentice-Hall (1995) Manuels de programmation en Assembleur de la famille Motorola Évaluation : La note de passage est : 55% dont le calcul est effectué suivant la pondération : • Examen final 25 % • Examen partiel 20 % • Projet de cours 25 % • Laboratoires 20 % • Devoirs 10 % Barème (équivalence entre la notation numérique et alphabétique) : Note ≥ 96% A+ 96% > Note ≥ 92% A 92% > Note ≥ 88% A- 88% > Note ≥ 84% B+ 84% > Note ≥ 80% B 80% > Note ≥ 76% B- 76% > Note ≥ 72% C+ 72% > Note ≥ 68% C 68% > Note ≥ 64% C- 64% > Note ≥ 60% D+ 60% > Note ≥ 55% D uploads/Management/ faculte-d-x27-ingenierie.pdf