Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

EPITA ARCHITECTURE DES SYSTEMES INFO-SUP F. GABON Architecture EPITA INFO-SUP F

EPITA ARCHITECTURE DES SYSTEMES INFO-SUP F. GABON Architecture EPITA INFO-SUP F. Gabon 2 Sommaire LIVRES ET SITES WEB .................................................................................................................. 4 RESUME D'ELECTRONIQUE LOGIQUE ................................................................................... 5 SYSTEMES DE NUMERATION..................................................................................................... 7 I. SYSTEME DECIMAL ET DEFINITIONS............................................................................................................................7 II. BASE B QUELCONQUE.............................................................................................................................................7 III. CHANGEMENTS DE BASE (NOMBRES ENTIERS) .............................................................................................................8 IV. CHANGEMENTS DE BASE (NOMBRES FRACTIONNAIRES)................................................................................................10 V. OPERATIONS ARITHMETIQUES ...............................................................................................................................11 VI. DIFFERENTS TYPES DE CODES .................................................................................................................................14 VII. EXERCICES : NUMERATION ET CHANGEMENT DE BASE ..................................................................................................16 VIII. EXERCICES : OPERATIONS EN DIFFERENTES BASES .......................................................................................................17 IX. EXERCICES : NOMBRES SIGNES ET CODES ..................................................................................................................18 ALGEBRE DE BOOLE .................................................................................................................. 19 I. OPERATEURS DE BASE ..........................................................................................................................................19 II. OPERATEURS COMPLEMENTAIRES ...........................................................................................................................22 III. QUELQUES FORMULES COMPLEMENTAIRES MAIS TRES UTILISEES ...................................................................................23 IV. RESOLUTION DE PROBLEMES PAR UN SYSTEME INFORMATIQUE .....................................................................................24 V. EXERCICES : L'ELECTRONIQUE DES PORTES LOGIQUES...................................................................................................29 VI. EXERCICES : FONCTIONS LOGIQUES ET SIMPLIFICATION ................................................................................................31 VII. EXERCICES : OPERATIONS ARITHMETIQUES ................................................................................................................33 VIII. EXERCICES : COMPARAISON ET AFFICHAGE ................................................................................................................34 CIRCUITS COMPLEXES .............................................................................................................. 35 I. MULTIPLEXEUR...................................................................................................................................................35 II. DECODEUR ........................................................................................................................................................36 III. DEMULTIPLEXEUR ...............................................................................................................................................36 IV. EXERCICES : MULTIPLEXAGE, DECODAGE ET DEMULTIPLEXAGE .......................................................................................37 V. EXERCICES : DECODAGE D'ADRESSES (SIMPLIFIE) D'UN SYSTEME INFORMATIQUE ...............................................................39 VI. EXERCICES : UNITE LOGIQUE ..................................................................................................................................40 Architecture EPITA INFO-SUP F. Gabon 3 LOGIQUE SEQUENTIELLE : LES BASCULES ....................................................................... 41 I. INTRODUCTION...................................................................................................................................................41 II. LES BASCULES RS ASYNCHRONES ............................................................................................................................42 III. LES BASCULES RS SYNCHRONES ..............................................................................................................................44 IV. LES BASCULES D ..................................................................................................................................................46 V. LES BASCULES JK .................................................................................................................................................47 VI. EXERCICES : LES BASCULES RS ASYNCHRONES ............................................................................................................48 VII. EXERCICES : LES BASCULES RS SYNCHRONES ..............................................................................................................49 VIII. EXERCICES : LES BASCULES D ..................................................................................................................................51 IX. EXERCICES : LES BASCULES JK .................................................................................................................................53 LES COMPTEURS.......................................................................................................................... 55 I. INTRODUCTION...................................................................................................................................................55 II. LES COMPTEURS ASYNCHRONES .............................................................................................................................55 III. LES DECOMPTEURS ASYNCHRONES ..........................................................................................................................56 IV. LES COMPTEURS SYNCHRONES ...............................................................................................................................58 V. EXERCICES : LES COMPTEURS ASYNCHRONES .............................................................................................................60 VI. EXERCICES : LES COMPTEURS SYNCHRONES ...............................................................................................................62 LES REGISTRES A DECALAGE ................................................................................................. 63 I. PRESENTATION ...................................................................................................................................................63 II. APPLICATIONS ....................................................................................................................................................63 III. EXERCICES : REALISATION D'UN REGISTRE A DECALAGE ................................................................................................64 IV. EXERCICES : INTRODUCTION AU TRAITEMENT SEQUENTIEL ............................................................................................65 CORRECTION ................................................................................................................................ 66 Architecture EPITA INFO-SUP F. Gabon 4 LIVRES ET SITES WEB 1. Livres  Electronique digitale par P. Cabanis (Dunod) Un peu succinct sur les bases de logique mais introduit des notions de programmation, de langages et les microprocesseurs  Du binaire au processeur par E. Mesnard (Ellipses)  Pour s'initier à l'électronique logique et numérique par Y Mergy (ETCF)  Systèmes numériques par L. Floyd (Reynald Goulet) 2. Sites WEB http://www.abcelectronique.com/annuaire/cours_15.php# (plein de liens intéressants) Architecture EPITA INFO-SUP F. Gabon 5 RESUME D'ELECTRONIQUE LOGIQUE Ces formules sont à connaître par cœur. Les tables de vérité des portes et bascules sont données en français et sous une forme pratique et directement utilisable : c'est sous cette forme qu'elles sont le plus simples à retenir. I. PORTES LOGIQUES ET : dès qu'une entrée est à 0 , la sortie est à 0 NON-ET : dès qu'une entrée est à 0 , la sortie est à 1 OU : dès qu'une entrée est à 1 , la sortie est à 1 NON-OU : dès qu'une entrée est à 1 , la sortie est à 0 OU exclusif : si les deux entrées sont différentes, la sortie est à 1 : B . A B . A B A    NON-OU exclusif : si les deux entrées sont identiques, la sortie est à 1 (fonction identité) : B . A B . A B A    ATTENTION : ne pas confondre le OU logique qui se note par un "+" et l'addition de nombres qui se note aussi par un "+". II. FORMULES ESSENTIELLES A + A = A A . A = A A + A.B = A B A B . A A    1 A A   0 A . A  C . A B . A C . B C . A B . A     A + 1 = 1 A . 1 = A B A B . A   (théorème de Morgan) A + 0 = A A . 0 = 0 B . A B A   (théorème de Morgan) III. MULTIPLEXEUR 2n vers 1 n entrées d’adresses affectées d’un poids (c.à.d. formant un nombre binaire) : N …. CBA 2n entrées de données : E0 …. 1 2n E  1 sortie : S telle que si (N …. CBA)2 = i10 alors S = Ei IV. DECODEUR n vers 2n n entrées d’adresses affectées d’un poids (c.à.d. formant un nombre binaire) : N …. CBA 2n sorties : Y0 …. 1 2n Y  telles que si (N …. CBA)2 = i10 alors seule la sortie Yi est activée V. BASCULES Différents types de bascules 1) bascules RS : R = R(eset) ou Cl(ear) ou Mise à 0 ; S = S(et) ou Pr(eset) ou Mise à 1 - état actif sur l'une des entrées : la sortie Q se met dans l'état demandé. - aucun état actif : aucun changement : état mémoire - état actif sur les deux entrées : état interdit Architecture EPITA INFO-SUP F. Gabon 6 2) bascules D L’état présent sur l'entrée D au moment du front (ou pendant l'état actif de l'entrée d'horloge) est recopié sur la sortie Q (sauf si l'une des entrées de forçage à 0 ou à 1 est active) 3) bascules JK Les changements d'état des sorties se font (éventuellement)au moment du front (sauf si l'une des entrées de forçage est active : voir ci-dessous) J = K = 0 : Q ne change pas d'état : état mémoire J  K : Q prend l'état de J , Q celui de K J = K = 1 : Q change forcément d'état (TOGGLE dans les docs) VI. SYNCHRONISATION Il existe 3 façons différentes de synchroniser les changements d’état des sorties par rapport à l’entrée d’horloge. 1) Synchronisation sur niveau (ou "état") qui peut être haut (= 1) ou bas (= 0). Tant que l’horloge est dans l’état actif ("1" en général), les sorties "réagissent" immédiatement aux changements d'état des entrées. 2) Synchronisation sur front Les sorties ne changent d'état qu'au moment du front "actif " sur l'entrée d'horloge. Ce front actif peut être le front montant (passage de "0" à "1") ou le front descendant (passage de "1" à "0"). Sur le schéma des bascules, ce type de synchronisation est représenté par un petit triangle sur l'entrée d'horloge, associé de plus à un petit rond si le front actif est descendant. 3) Synchronisation sur impulsion positive (ou négative) (bascules dites "maître-esclave") Sur le front montant (ou descendant), la bascule mémorise l'état des entrées : les sorties ne changent pas. Sur le front descendant (ou montant), les sorties changent (éventuellement) d'état en fonction de l'état des entrées présent au moment du front montant. L'intérêt de ce dernier type de synchronisation est de dissocier l'analyse de l'action : si la durée du créneau d'horloge est supérieure au temps de retard des bascules (donné par le constructeur), aucun mauvais fonctionnement ne peut être généré par ces temps de retard (comme cela était possible avec les bascules synchronisées sur front). VII. ENTREES DE FORCAGE ASYNCHRONES L’état actif (en général 0) sur l’une des 2 entrées de forçage fait immédiatement passer la sortie Q dans l’état demandé, sans tenir compte de l’horloge. L’état actif sur l’entrée R(eset) (aussi appelée Clear) force Q à 0. L’état actif sur l’entrée Pr(eset) force Q à 1. L’état actif sur les 2 entrées de forçage est évidemment interdit ! Architecture EPITA INFO-SUP F. Gabon 7 SYSTEMES DE NUMERATION I. Système décimal et définitions Quand on voit le nombre 537, on sait que le chiffre 5 correspond aux centaines, le chiffre 3 aux dizaines et le chiffre 7 aux unités. On peut écrire ce nombre sous la forme d'un polynôme : 537 = 5.102 + 3.101 + 7.100.  La base dans lequel ce nombre est écrit est la base 10 car nous avons … 10 doigts (si, si …) En base 10, il existe 10 symboles (appelés chiffres) de 0 à 9.  Le rang d'un chiffre est par définition sa position dans le nombre en partant du rang 0 et en commençant par le chiffre de droite (celui des unités) Dans l'exemple ci-dessus, le rang de 7 est 0, celui de 3 est 1 et celui de 5 est 2. Mais, vu sa place, le chiffre 5 "pèse" plus lourd que le chiffre 7 bien que sa valeur propre soit plus petite.  Le poids d'un chiffre x est la base élevée à la puissance de son rang : poids (x) = 10 rang(x). Le chiffre de droite s'appelle le chiffre de poids faible (pf) et celui de gauche le chiffre de poids fort (PF). 7 est le chiffre de poids faible : son poids est 1 (100) 5 est le chiffre de poids fort : son poids est 100 (102) Généralisation à un nombre de n + 1 chiffres :    n 0 i i i 10 . a N avec ai  {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, uploads/Philosophie/ cours-gabon.pdf