Conception des Systèmes à Microprocesseur

Abstract

Ce document a été rédigé pour servir de support du cours Conception des systèmes à microprocesseur du Master électronique des systèmes embarques et s’adresse principalement aux étudiants de la première année. L’objectif de ce cours consiste à faire connaître les principes de fonctionnement et l’architecture d’un système à microprocesseur 16 bits, il permet, d’une part, aux étudiants de savoir manipuler le jeu d’instructions et les directives d’assemblage d’un microprocesseur, maîtriser la programmation en langage assembleur et comprendre les mécanismes d'interruption, et d’autre part de faire la conception et la réalisation des montages à base de microprocesseur 16 bits et des circuits d’interfaces : systèmes d’acquisition/ transmission de données, pilotage de convertisseurs. Sur la base de ces objectifs, ce cours est divisé en Cinque chapitres : Le premier chapitre est destiné aux notions de base sur les microprocesseurs : organisation interne des Microprocesseurs, organisation des informations (données, instructions, adresses) et bus, différents types de processeurs (microprocesseur standard, microcontrôleur, DSP, API, etc.). Architectures (Von Neumann, Harvard), CISC, RISC. Le deuxième chapitre présente l’étude des Système à microprocesseur. Interfaçage avec le monde extérieur, Mémoires (Différents types, Conception d’un plan mémoire, Décodage d’adresses). Circuits d’entrées-sorties (Différents types et usages). Les interruptions (Causes, Interruptions matérielles, logicielles, Traitement des interruptions). Pile et ses utilisations. Pour le troisième chapitre l’étude d’un microprocesseur 16 bits sera le sujet principal, débutant par la présentation de l’architecture interne et le brochage, ce chapitre va aborder par la suite le traitement des instructions, la file d'attente. Les différents registres, ainsi que la gestion de la mémoire. Le quatrième chapitre illustre les techniques de programmation. Dans ce chapitre l’étudiant va apprendre les modes d’adressage, l’étude du jeu d’instructions ainsi, une introduction au traitement programmé (Algorithme, Organigramme, Structure d’un programme) sera expliquée afin de maitriser la programmation en langage assembleur. L’objectif de cinquième chapitre est la gestion des circuits d’entrées-sorties avec des exemples d’utilisation de ces interfaces dans un système à microprocesseur. La deuxième partie de ce support de cours est consacrée au guide de travaux dirigés et pratiques