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Dans les ordinateurs, tous le nombres sont repr esent es par des nombres binaires d’une taille x ee Les entiers positifs sont represent es par le codage \binaire pur non-sign e" d ecoulant directement de la num eration en binaire vue pr ec edement 1 2 2 1 Repr esentation avec un bit de signe

Architecture des Ordinateurs 29Nov11 [Mode de compatibilitÃ©]

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Architecture des ordinateurs

Architecture des ordinateurs - LAAS

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Cours d'Architecture

des ordinateurs L2 Informatique 2014/2015version du 23 septembre 2014

Severine Fratani

Peter Niebert

Table des matieres

1 Codage9

1.1 Systemes de numeration

1.1.1 Numeration en baseb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.1.2 Taille des codages

1.1.3 Comment obtenir une ecriture en baseb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

1.2 Codage de l'information

1.2.1 L'arithmetique binaire

1.2.2 Representation des nombres entiers en binaires

1.2.3 Representation des nombres a virgule

1.2.4 Codage des caracteres

2 Algebre de Boole

2.1 Algebre binaire

2.1.1 Proprietes

2.2 Fonction Booleennes

2.2.1 Forme normale disjonctive

2.2.2 Forme normale conjonctive

2.2.3 Simplications de fonctions booleennes : tables de Karnaugh

3 Circuits combinatoires

3.1 Portes logiques

3.2 Circuits combinatoire

3.2.1 Le circuit \Majorite"

3.2.2 Les additionneurs

3.2.3 Le decodeur

3.2.4 Le multiplexeur

3.3 Unite arithmetique et logique

4 Complement sur les tables de Karnaugh

4.1 Les d'aleas

4.1.1 Dissection d'un aleas

4.1.2 Prevoir les aleas

4.1.3 Eviter les aleas

4.1.4 Conclusion

4.2 Avantages des tables de Karnaugh

4.3 Inconvenients des tables de Karnaugh

4.4 Regroupement de 0 dans les tables de Karnaugh

5 Logique electronique, CMOS

5.1 Codage par tension

5.2 Logique electro-mecanique

5.3 Transistors comme interrupteurs

5.4 Amplication

5.5 Logique a trois etats

39
3

4TABLE DES MATIERES

5.6 Calcul et Energie

5.7 Vitesse et Energie

5.8 D'autres logiques, l'exemple RTL

5.9 CMOS et Verilog

5.9.1 Retards en Verilog

6 Circuits sequentiels

6.1 La bascule RS

6.1.1 Etats de la bascule RS

6.1.2 Bascule RS : le circuit

6.1.3 Bascule RS : un autre circuit

6.1.4 Bascule D

6.2 Bascules synchrones

6.2.1 Horloge

6.2.2 Modes de synchronisation

6.3 Les dierents types de bascules et leur representation symbolique

6.3.1 Bascule RS synchrone

6.3.2 Bascule D

6.3.3 Bascule JK

6.3.4 La bascule T

6.4 Forcage des bascules

6.5 Les registres

6.5.1 Registre elementaire

6.5.2 Registre a decalage

7 Les memoires57

7.1 Generalites

7.1.1 Performances d'une memoire

7.1.2 Types de memoires

7.1.3 Localisations

7.1.4 Methodes d'acces

7.2 Types de memoire

7.2.1 Memoires mortes (ROM)

7.2.2 Memoires volatiles (RAM)

7.3 Registres

7.4 Bancs de registres

7.4.1 Decodeurs - multiplexeurs : rappels

7.4.2 Bancs de registres

7.5 Memoire centrale

7.5.1 Organisation de la Memoire centrale

7.5.2 Fonctionnement de la memoire centrale

7.6 Assemblage de boitiers memoire

7.7 Memoire et erreurs

7.8 Memoire Logique

7.9 Memoire Virtuelle

8 Machines de Mealy - Machines de Moore

8.1 Introduction - Un exemple simple

8.2 Abstraction de circuits sequentiels

8.3 Machine de Mealy

8.3.1 Denition

8.3.2 De l'abstraction a la machine de Mealy

8.3.3 Fonctionnement

8.4 Machine de Moore

8.4.1 Machine de Moore : denition

8.4.2 Fonctionnement

80
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