UE Architecture machine

CONTENU

• Codage de l'information

  Les informations bas niveau traités par les ordinateurs peuvent être de différente nature: caractères de texte, nombres entiers, nombres flottants. Nous étudierons comment ces informations sont codés en binaire. Le codage de l'information a un impact direct sur la conception des circuits logiques qui vont par la suite traiter ces informations au niveau matériel.

• Circuits combinatoires

  Les circuits combinatoires implémentent des fonctions booléennes au niveau matériel. Ces circuits ont des entrées et des sorties, et doivent calculer une fonction définie par le concepteur. Les circuits combinatoires n'ont ni mémoire ni horloge, ils son décrits selon plusieurs méthodes: soit par formule booléenne (algèbre de Boole), soit par schéma logique, soit par table de vérité, soit par programmation.

• Circuits séquentiels

  Les circuits séquentiels ont des entrées et des sorties, et calculent des fonctions. Par contre, contrairement aux circuits combinatoires, les circuits séquentiels ont une mémoire: cela veut dire que les sorties de ces circuits dépendent aussi des résultats précédents. Les circutis séquentiels peuvent être synchrones (avec horloge) ou asynchrones (sans horloge).

• Les machines à états

  Les machines à états sont décrites avec les automates finis. Ces automates décrivent comment la machine change d'état selon les données en entrée, et quelles sont les sorties produites. Les machines à états peuvent être sous deux formes: machines de Mealy et machines de Moore. Ces deux types de machines sont équivalentes, mais ne sont pas décrites de la même façon. Nous étudierons plus en détails ces machines à états, qui sont utilisées pour décrire la logique de contrôle d'un processeur.

• La programmation assembleur

  Le langage assembleur est un langage de programmation très proche des caractéristiques du processeur cible. Chaque architecture de processeur a son propre langage assembleur. C'est la couche la plus basse de programmation textuelle, un tel code est traduit directement en binaire par la suite. Nous étudierons la programmation assembleur sous sa forme général, le but est de donner un aperçu de tous les langages assembleur existant, et ne pas se focaliser sur un en particulier. Nous donnerons quelques exemples de langages afin de comprendre les différences.

• Conception d'un processeur simple

  Nous étudierons comment concevoir l'architecture interne un processeur simple, et nous comprendrons comment une telle conception influence directement le langage assembleur qui lui est associé. Nous étudierons par la suite comment une machine à états peut décrire les différentes étapes pour exécuter une instruction assembleur à l'intérieur du processeur.