Pour savoir quel type d'opération doit être exécuté (addition, soustraction, A la suite de chaque instruction, un registre du microprocesseur est actualisé en
Previous PDF | Next PDF |
[PDF] LE MICROPROCESSEUR - Academie pro
20 août 2015 · Le nombre et le type de registres que possède le CPU sont une partie déterminante de son architecture et ont une influence importante sur la
[PDF] CPU et mémoire
Exécution de tous les calculs de microprocesseur Exécute les instructions machines en utilisant les registres et l'UAL Type de traitement à réaliser
[PDF] Microprocesseurs et Microcontrôleurs - UVT e-doc - Université
centrale dispose d'assez de registres pour servir de RAM comme nous l'avons expliqué précédemment Il est un peu plus délicat de faire un schéma type au
[PDF] LES MICROPROCESSEURS
On trouvera ce type d'organisation en 1987 sur l'AMD 29000 qui dispose de 64 registres auxquels vient s'ajouter une fenêtre de 1 à 128 registres pris parmi les
[PDF] Microprocesseur - Cours, tutoriaux et travaux pratiques
Pour savoir quel type d'opération doit être exécuté (addition, soustraction, A la suite de chaque instruction, un registre du microprocesseur est actualisé en
[PDF] Les registres - FSG
4 mar 2017 · constructeur de processeur dans le monde ▫ Il a successivement nommé les microprocesseurs de sa gamme dite x86 en Intel 8086, Intel 80186
[PDF] But de ce sujet Les registres du processeur - Cours Tech Info
une idée de la structure d'un microprocesseur Registres de données AX, BX, CX et DX Ce sont des registres 16 bits du 8086, ils peuvent chacun être scindés
[PDF] LE MICROPROCESSEUR 8086 ) 8088
Le 8086 (développé en 1978) est le premier microprocesseur de type x86 Il est équipé groupe de données : formé par 4 registres de 16 bits (AX,BX,CX,et
[PDF] Chapitre 1: Architecture du Microprocesseur 6809
Le microprocesseur 6809 dispose de neuf registres internes accessibles à l' en place par le programmeur à l'aide des instructions de type ANDCC ou ORCC
[PDF] Architecture des ordinateurs - GEEAORG
Les informations traitées par un microprocesseur sont de différents types le registre d'instruction et le décodeur d'instruction : chacune des instructions à
[PDF] registre accumulateur
[PDF] sphère armillaire construction
[PDF] sphère armillaire portugal
[PDF] registre de processeur pdf
[PDF] sphère armillaire achat
[PDF] difference entre registre et memoire
[PDF] sphere armillaire
[PDF] registre d'adresse
[PDF] sphère armillaire ancienne
[PDF] registre d'instruction processeur
[PDF] astrolabe
[PDF] circulaire douane maroc 2017
[PDF] admission temporaire marchandise maroc
[PDF] dedouanement jet ski maroc prix
Tabled esmati`eres
1 Historiqueet ´evolutiond esordinateurs1
1.2 Machines´electrom´ ecaniques..........................1
1.3 Machines´electroniques.............................1
1.4Ma chinesactuelles...............................2
2 Architectureetfonctionnement d"unmicropro cesseur3
2.1St ructured"uncalculateur...........................3
2.2 Organisationde lam´ emoirecentrale......................4
2.3 Circulationdel"information dansun calculateur. .. .. .. .. .. .. .. 5
2.4 Descriptionmat´ erielled"unmicroprocesseur.................6
2.5Fo nctionnementd"unmicroprocesseur.....................6
3 Lesm ´emoires 11
3.1 M´emoiresROMetRAM............................11
3.2 Sch´ema fonctionneld "unem´emoire......................11
3.3 Interfa¸cage microprocesseur/m´emoire.....................12
3.4 Chronogrammesde lecture/´ecriture enm´emoire...............13
3.5 Connectiond eplusieursb oıtiersm ´emoire...................14
3.6 D´ecodaged"adresses..............................16
3.7 Classificationdes m´emoires...........................17
4 Lemicropro cesseurIntel808619
4.1 Descriptionphysique du8086.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .19
4.2 Sch´ema fonctionneld u8086.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 20
4.3 Descriptionetutilisation des signauxd u8086.. .. .... .. .. .. .. 20
4.4 Organisationin ternedu8086.... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 26
4.5 Gestiondela m´ emoire parl e8086.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .29
4.6 Lemicropro cesseur8088.... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 32
5 Laprogrammation enassem bleurdumicropro cesseur808633
5.1 G´en´eralit´es................................... 33
5.2Le sinstructionsdetransfert..........................33
5.3 Lesinstructionsarithm ´etiques.........................37
5.4Le sinstructionslogiques............................38
HAGGEGE, 2003cours de microprocesseur ISETRad`es
iv Table des mati`eres5.5 Lesinstructionsdebranchement........................ 42
5.6 M´ethodesdeprogrammation.......................... 48
6 Les interfaces dentr´ees/sorties 51
6.1 D´enitions.................................... 51
6.2 AdressagedesportsdE/S........................... 52
6.3 Gestion des ports dE/S par le 8086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.4 Linterface parall`ele 8255 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.5 Linterface s´erie 8250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7 Les interruptions 71
7.1 D´enitionduneinterruption.......................... 71
7.2 Prise en charge dune interruption par le microprocesseur . . . . . . . . . . 72
7.3 Adresses des sous-programmes dinterruptions . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7.4 Les interruptions du 8086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7.5 Le controleur programmable dinterruptions 8259 . . . . . . . . . . . . . . 75
Annexe - Jeu dinstructions du 8086 77
Bibliographie 81
ISET Rad`es cours de microprocesseur HAGG`EGE, 2003Chapitre 1
Historique et ´evolution des
ordinateurs1.1"Pr´ehistoire»des ordinateurs
Les premi`eres machines `acalculer´etaient purement m´ecaniques : bouliers, abaques, ... (antiquit´e). Premi`ere vraie machine `a calculer : Pascal, 1642, machine `a additionner. Machine `a multiplier : Leibniz, 1694, bas´ee sur les travaux de John Neper (1617, loga- rithmes). Premi`ere machine programmable : m´etier `a tisser, Jacquard,xviii `eme si`ecle, machine `a cartes perfor´ees.Machine programmable universelle : Babbage,xviii
`eme si`ecle, non r´ealisable avec les tech- nologies de l´epoque (machines `a vapeur), principe des machines actuelles.1.2 Machines ´electrom´ecaniques
Machine `acalculer`a cartes perfor´ees : Hermann Hollerith, 1885, facilite le recensement am´ericain. Machines industrielles pour la comptabilit´e et les statistiques. Ces machines sont `abase de relais ´electrom´ecaniques (Aiken et Stibitz, 1936-1939).1.3 Machines ´electroniques
Premi`ere machine `acalculer´electronique : ENIAC, 1944, Eckert et Mauchly, 18000 tubes ´electroniques, machine `a programme cabl´e. Machine `a programme enregist´e : John Von Neumann, 1946, les instructions sont enre- gistr´ees dans la m´emoire du calculateur : ordinateur. Premier ordinateur commercialis´e : SSEC dIBM, 1948. Ordinateur `a transistors : 1963, PDP5 de Digital Equipment Corporation (DEC), intro- duction des m´emoires `a ferrites : mini-ordinateurs. HAGG`EGE, 2003 cours de microprocesseur ISET Rad`es2 Chapitre 1 - Historique et ´evolution des ordinateurs
Micro-ordinateurs : 1969-70, utilisation des circuits int´egr´es LSI. Premier microprocesseur : Intel, 1971, microprocesseur 4004, puis 8008, premier micro- ordinateur : le Micral, 1973, France, puis lAltair, 1975, Etats-Unis. Autres microprocesseurs : 8080 et 8085 dIntel, 6800 de Motorola, Z80 de Zilog : micro- processeurs 8 bits, d´ebut des ann´ees 1980. Microprocesseurs 16 bits : 8086/8088 dIntel, 68000 de Motorola. Microprocesseurs 32 bits en 1986 : 80386 dIntel et 68020 de Motorola. Fabrication en grandes s´eries des micro-ordinateurs : 1977, Apple, Commodore, Tandy.IBM PC + MS-DOS (Microsoft) en 1981.
1.4 Machines actuelles
Ordinateurs de plus en plus puissants, bas´es sur des microprocesseurs performants : Pen- tium, Power PC, ... Nouvelles architectures de microprocesseurs : RISC.Applications multim´edia, r´eseaux, ...
Syst`emes embarqu´es : microcontroleurs, processeurs de traitement de signal (DSP), ... ISET Rad`es cours de microprocesseur HAGG`EGE, 2003Chapitre 2
Architecture et fonctionnement dun
microprocesseur2.1 Structure dun calculateur
horloge unité de contrôleregistres unité arithmétique et logique (UAL)unité de transfertunité d'entrées/ sorties mémoire centralemonde extérieur (périphériques, capteurs, actionneurs, ...)unité centrale de traitement (UCT) : ordre ou commande : donnéesL´el´ement de base dun calculateur est constitu´eparlunit´e centrale de traitement
(UCT, CPU : Central Processing Unit). LUCT est constitu´ee : duneunit´e arithm´etique et logique(UAL, ALU : Arithmetic and Logic Unit) : cest lorgane de calcul du calculateur; deregistres: zones de stockage des donn´ees de travail de lUAL (op´erandes, r´esultats interm´ediaires); duneunit´edecontrole(UC, CU : Control Unit) : elle envoie les ordres (ou com- mandes) `a tous les autres ´el´ements du calculateur an dex´ecuter unprogramme.Lam´emoire centralecontient :
le programme `aex´ecuter : suite dinstructions ´el´ementaires;les donn´ees `a traiter.
HAGG`EGE, 2003 cours de microprocesseur ISET Rad`es4 Chapitre 2 - Architecture et fonctionnement dun microprocesseur
Lunit´edentr´ees/sorties(E/S) est un interm´ediaire entre le calculateur et le monde
ext´erieur. Lunit´e de transfertest le support mat´eriel de la circulation des donn´ees.Les ´echanges dordres et de donn´ees dans le calculateur sont synchronis´es par unehorloge
qui d´elivre des impulsions (signal dhorloge) `a des intervalles de temps xes. D´e"nition: un microprocesseur consiste en une unit´e centrale de traitement (UAL + registres + unit´edecontrole) enti`erement contenue dansun seul circuit int´egr´e.Uncal- culateur construit autour dun microprocesseur est unmicrocalculateurou unmicro- ordinateur.Remarque: un circuit int´egr´e qui inclut une UCT, de la m´emoire et des p´eriph´eriques
est unmicrocontroleur.2.2 Organisation de la m´emoire centrale
La m´emoire peut etre vue comme un ensemble decellulesoucasescontenant chacune une information : une instruction ou une donn´ee. Chaque case m´emoire est rep´er´ee par un num´ero dordre unique : sonadresse.Repr´esentation :
12H C6H 05H 3EH0000H0001H0002H0003H
contenu des cases mémoireadresse des cases mémoire (généralement notée en hexadécimal) largeur des cases mémoire : en général 1 octet (8 bits) = unité d'adressage Unecasem´emoire peut etre lue ou ´ecrite par le microprocesseur (cas desm´emoires vives) ou bien seulement lue (cas desm´emoires mortes). ISET Rad`es cours de microprocesseur HAGG`EGE, 20032.3 - Circulation de linformation dans un calculateur 5
2.3 Circulation de linformation dans un calculateur
La r´ealisation mat´erielle des ordinateurs est g´en´eralement bas´ee sur larchitecture deVon
Neumann:
microprocesseurmémoire E/S BUS périphériquesLe microprocesseur ´echange des informations avec la m´emoire et lunit´e dE/S, sous forme
de mots binaires, au moyen dun ensemble de connexions appel´ebus. Un bus permet de transf´erer des donn´ees sous formeparall`elle,cest-`a-dire en faisant circulernbits simultan´ement. Les microprocesseurs peuvent etre class´es selon la longueur maximale des mots binaires quils peuvent ´echanger avec la m´emoire et les E/S : microprocesseurs 8 bits, 16 bits,32 bits, ...
Le bus peut etre d´ecompos´e en trois bus distincts : lebus dadressespermet au microprocesseur de sp´ecier ladresse de la case m´emoire `a lire ou `a´ecrire; lebus de donn´eespermet les transferts entre le microprocesseur et la m´emoire ou les E/S; lebus de commandetransmet les ordres de lecture et d´ecriture de la m´emoire et des E/S. microprocesseurmémoire E/S périphériques largeur du bus (nombre de bits en parallèle) 8 16 bus de données bus d'adresses bus de commande Remarque: les bus de donn´ees et de commande sontbidirectionnels, le bus dadresse estunidirectionnel: seul le microprocesseur peut d´elivrer des adresses (il existe une d´erogation pour les circuits dacc`es direct `alam´emoire, DMA). HAGG`EGE, 2003 cours de microprocesseur ISET Rad`es6 Chapitre 2 - Architecture et fonctionnement dun microprocesseur
2.4 Description mat´erielle dun microprocesseur
Un microprocesseur se pr´esente sous la forme dun circuit int´egr´e muni dun nombre g´en´eralement important de broches. Exemples : Intel 8085, 8086, Zilog Z80 : 40 broches, DIP (Dual In-line Package);Motorola 68000 : 64 broches, DIP;
Intel 80386 : 196 broches, PGA (Pin Grid Array).Technologies de fabrication : NMOS, PMOS, CMOS.
On peut repr´esenter un microprocesseur par sonsch´ema fonctionnel: microprocesseurhorloge reset signaux de commande du microprocesseurn bits p bits bus d'adresses bus de commande bus de donnéesalimentation2.5 Fonctionnement dun microprocesseur
Un microprocesseur ex´ecute unprogramme. Le programme est une suite dinstructions stock´ees dans la m´emoire. Une instruction peut etre cod´ee surun ou plusieurs octets.Format dune instruction :
opération à effectuer opérande 1 opérande 2 données traitées par l'opérationExemple :
ADDITIONNER
op´eration case m´emoire 1,case m´emoire 2 op´erandes ISET Rad`es cours de microprocesseur HAGG`EGE, 20032.5 - Fonctionnement dun microprocesseur 7
Rangement en m´emoire :
3EH0000H0001H
0002H opérande 1opérande 2 code opératoire de l'additioninstruction n opérande p Pour ex´ecuter les instructions dans lordre ´etabli par le programme, le microprocesseur doit savoir `a chaque instant ladresse de la prochaine instruction `aex´ecuter. Le micropro- cesseur utilise un registre contenant cette information. Ce registre est appel´epointeur dinstruction(IP : Instruction Pointer) oucompteur dinstructionsoucompteur ordinal.Exemple :
0000H0001H
0002H opérande 1opérande 2instruction n opérande p3A2BH3A2BHpointeur
d'instruction adresse de la prochaine instruction à exécuter instruction 1 Remarque: la valeur initiale du pointeur dinstruction est x´ee par le constructeur du microprocesseur. Elle vaut une valeur bien d´enie `achaquemisesoustensiondu microprocesseur ou bien lors dune remise `az´ero (reset).Pour savoir quel type dop´eration doit etre ex´ecut´e (addition, soustraction, ...), le mi-
croprocesseur lit le premier octet de linstruction point´ee par le pointeur dinstruction (code op´eratoire) et le range dans un registre appel´eregistre dinstruction.Lecodeop´eratoire estd´ecod´epar des circuits de d´ecodage contenus dans le microprocesseur. Des
signaux de commande pour lUAL sont produits en fonction de lop´eration demand´ee qui est alors ex´ecut´ee. Remarque:pourex´ecuter une instruction, lUAL utilise desregistres de travail, exemple : laccumulateur, registre temporaire recevant des donn´ees interm´ediaires. HAGG`EGE, 2003 cours de microprocesseur ISET Rad`es8 Chapitre 2 - Architecture et fonctionnement dun microprocesseur
Pendant que linstruction est d´ecod´ee, le pointeur dinstruction est incr´ement´e de fa¸con `a
pointer vers linstruction suivante : instruction n opérande p3A2BH3A2BH
pointeur d'instruction instruction n+1 3A2DH 3A2CH 3A2DH puisleprocessusdelectureetded´ecodage des instructions recommence. A la suite de chaque instruction, un registre du microprocesseur est actualis´e en fonction du dernier r´esultat : cest leregistre d´etatdu microprocesseur. Chacun des bits du registre d´etat est unindicateur d´etatou"ag(drapeau). Exemple : registre d´etat du microprocesseur Z80 :01234567
SZ ACP/O N C
signe zéro retenue auxiliaireparité/ dépassementsoustraction retenue (carry)Les indicateurs d´etat sont activ´es lorsquune certaine condition est remplie, exemple : le
"ag Z est mis `a1lorsqueladerni`ere op´eration a donn´eunr´esultat nul, le "ag C est mis `aunlorsqueler´esultat dune addition poss`ede une retenue, ...Les indicateurs d´etat sont utilis´es par les instructions desaut conditionnels: en fonction
de l´etat dun (ou plusieurs) "ags, le programme se poursuit de mani`ere di´erente.Toutes ces ´etapes (lecture de linstruction, d´ecodage, ex´ecution) sont synchronis´ees par
un s´equenceur qui assure le bon d´eroulement des op´erations : horloge séquenceur micro-codepointeur d'instruction registre d'instruction décodeur exécutionbus d'adresse bus de commande : "lire la mémoire" bus de donnéesmémoire ISET Rad`es cours de microprocesseur HAGG`EGE, 20032.5 - Fonctionnement dun microprocesseur 9
Pour ex´ecuter le programme contenu dans la m´emoire centrale, le s´equenceur du micropro- cesseur ex´ecute lui-meme un programme appel´emicro-code, contenu dans une m´emoire morte `a lint´erieur du microprocesseur.Le s´equenceur est dirig´e par une horloge qui d´elivre un signal de fr´equence donn´ee per-