Architecture matérielle

Objectifs

Comprendre le fonctionnement interne d'un processeur. Connaitre les méthodes de programmation adaptées. Découvrir les éléments constitutifs d'un processeur et leur fonctionnement.

Plan du cours

Partie 1 : Logique combinatoire et séquentielle

Du transistor à la porte logique
La logique combinatoire
Les opérations arithmétiques
Logique séquentielle

Partie 2 : Structure interne d'un processeur

Chemin de donnée et unité de contrôle
Unité de calcul arithmétique et logique
Décodage d'instruction
Conception du mini coeur compatible ARM

Partie 3 : Mise en oeuvre d'un processeur

Système informatique minimal
Programmation, format des instructions langages
Pile, registres
Découverte du langage assembleur et outils associés
Utilisation du langage C pour générer de l'assembleur

Description des TP

Manipulation 1:

Programmation bas niveau, langage machine et assembleur,
Du langage C à l'assembleur

Manipulation 2:

Création d'un coeur de processeur miniARM

Manipulation 3:

Test et validation de fonctions logiques et séquentielles

Connaissances requises

Base en programmation.

RSE (Responsabilité Sociale et Environnementale)

Thèmes:
Consommation énergétique, éco conception
Nombre d'heures: 2

Bibliographie

Centrale Supelec : Principes de fonctionnement des ordinateurs https://wdi.centralesupelec.fr/pfo/

Processeurs ARM - Architecture et langage d'assemblage, Jacques Jorda : ISBN-10 ‏ : ‎ 2100549618

Ken Shirriff's blog : https://www.righto.com/2022/11/how-8086-processors-microcode-engine.html