Exercices Architecture 4 CITISE

7/22/2019 Exercices Architecture 4 CITISE

1/8

P i e r r e - L o u i s C A Y R E L

w w w . c a y r e l . n e t F e u i l l e n

4

I U T d e S a i n t - E t i e n n e

d ' a p r s b a c s t i e l e c t r o n i q u e . f r e e . f r

E x e r c i c e s - A r c h i t e c t u r e d e s s y s t m e s p r o c e s s e u r s

A r c h i t e c t u r e m a t r i e l l e d e s s y s t m e s m i c r o p r o g r a m m s

T a b l e d e s m a t i r e s

1 O b j e c t i f s 2

2 C o n s t i t u t i o n d ' u n s y s t m e m i c r o p r o g r a m m 2

3 E x e m p l e d e s y s t m e m i c r o p r o g r a m m 2

4 F o n c t i o n s c o n s t i t u a n t l ' a r c h i t e c t u r e m a t r i e l l e 2

5 B u s d e d o n n e s , b u s d e c o n t r l e e t b u s d ' a d r e s s e s . 2

5 . 1 L e b u s d e d o n n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

5 . 2 L e b u s d e c o n t r l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

5 . 3 L e b u s d ' a d r e s s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

6 C a p a c i t m m o i r e d ' u n c o m p o s a n t 4

6 . 1 R a p p e l d e d n i t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

6 . 2 C a l c u l d e c a p a c i t m m o i r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

7 D c o d a g e d ' a d r e s s e s 5

8 P l a n m m o i r e 7

1


2/8

1 O b j e c t i f s

S a v o i r c a r a c t r i s e r l e s b u s d ' a d r e s s e s e t d e d o n n e s .

S a v o i r d t e r m i n e r l a t a i l l e m m o i r e d ' u n c o m p o s a n t .

S a v o i r d t e r m i n e r l e s c o n d i t i o n s d e s l e c t i o n d ' u n c o m p o s a n t .

S a v o i r d e s s i n e r e t l i r e u n p l a n m m o i r e .

2 C o n s t i t u t i o n d ' u n s y s t m e m i c r o p r o g r a m m

L e s y s t m e m i c r o p r o g r a m m c o m p o r t e d e u x l m e n t s c o m p l m e n t a i r e s i n d i s s o c i a b l e s :

l e p r o g r a m m e q u i d c r i t l a g e s t i o n d u p r o c e s s u s i n d u s t r i e l . L e p r o g r a m m e d o i t i m p r a t i v e -

m e n t s ' a d a p t e r l ' a r c h i t e c t u r e d u c i r c u i t l e c t r o n i q u e q u ' i l e s t c e n s p i l o t e r .

l e ( s ) c i r c u i t ( s ) l e c t r o n i q u e ( s ) q u i h b e r g e ( n t ) l e p r o g r a m m e e t l u i d o n n e v i e .

3 E x e m p l e d e s y s t m e m i c r o p r o g r a m m

U n m i c r o c o n t r l e u r p e u t c o n t e n i r u n s y s t m e m i c r o p r o g r a m m c o m p l e t ( e x : 6 8 H C 1 1 d e M o -

t o r o l a ) . I l n ' e n e s t p a s t o u j o u r s a i n s i e t d e n o m b r e u x s y s t m e s s o n t a s s e m b l s d e t o u t e s p i c e s .

E x e m p l e d e s y s t m e m i c r o p r o g r a m m c o n s t i t u a u t o u r d ' u n m i c r o p r o c e s s e u r M C 6 8 0 9 d e M o -

t o r o l a v o i r g u r e 2 .

4 F o n c t i o n s c o n s t i t u a n t l ' a r c h i t e c t u r e m a t r i e l l e

D a n s t o u s l e s s y s t m e s m i c r o p r o g r a m m s o n r e t r o u v e d e s f o n c t i o n s s i m i l a i r e s :

U n e u n i t d e c a l c u l a p p e l M P U o u C P U .

U n e m m o i r e p r o g r a m m e . S o n c o n t e n u d o i t t r e c o n s e r v e n d e h o r s d e t o u t e a l i m e n t a t i o n .

T r s s o u v e n t e l l e n ' e s t a c c e s s i b l e q u ' e n l e c t u r e ( R O M ) .

U n e m m o i r e d e s v a r i a b l e s a c c e s s i b l e s e n l e c t u r e e t e n c r i t u r e ( R A M ) q u i d o i t p o u v o i r

r e c e v o i r l e s d o n n e s d u p r o g r a m m e a i n s i q u e l a p i l e s y s t m e .

D e s c i r c u i t s d ' e n t r e s e t d e s o r t i e s , s p c i a l i s s d a n s l a c o m m u n i c a t i o n a v e c l e s c i r c u i t s l e c -

t r o n i q u e s .

D e u x g r o u p e s d ' q u i p o t e n t i e l l e s c a r a c t r i s t i q u e s a p p e l s b u s d ' a d r e s s e s e t b u s d e d o n n e s e t

u n t r o i s i m e g r o u p e d d i a u c o n t r l e .

5 B u s d e d o n n e s , b u s d e c o n t r l e e t b u s d ' a d r e s s e s .

U n b u s e s t u n e n s e m b l e d e l s d e s t i n l a c o m m u n i c a t i o n e n t r e l e s d i r e n t s c i r c u i t s . I l e s t

r e p r s e n t p a r u n t r a i t g r a s . L e s q u i p o t e n t i e l l e s q u i r e n t r e n t d a n s u n b u s n e s o n t p a s r e l i e s

a u x a u t r e s . P a r c o n t r e , t o u t e s l e s q u i p o t e n t i e l l e s p o r t a n t l a m m e r f r e n c e s o n t r e l i e s e n t r e

e l l e s . S u r l a g u r e 2 o n d i s t i n g u e n e t t e m e n t d e u x b u s : l e b u s d ' a d r e s s e s e t l e b u s d e d o n n e s .

L e s i n f o r m a t i o n s q u i c i r c u l e n t s u r l e s b u s s o n t n u m r i q u e s .

5 . 1 L e b u s d e d o n n e s

L e b u s d e d o n n e s d u s c h m a c i - c o n t r e e s t c o n s t i t u d e 8 q u i p o t e n t i e l l e s , c ' e s t d o n c u n b u s 8

b i t s . L e s b i t s d e c e b u s s o n t r e p r s d e D 7 D 0 .

C o l o r i e r e n r o u g e l e b u s d e d o n n e s e t d o n n l e n o m b r e d e v a l e u r s p o s s i b l e s s u r l e b u s .

2


3/8

L e s v a l e u r s t r a n s p o r t e s p a r l e b u s d e d o n n e s s o n t c h a n g e s e n t r e l e m i c r o p r o c e s s e u r e t u n

a u t r e c o m p o s a n t . L e s d o n n e s p e u v e n t t r a n s i t e r d a n s u n s e n s o u d a n s l ' a u t r e , l e b u s e s t d i t

b i d i r e c t i o n n e l .

L o r s q u e l e s d o n n e s v o n t d u m i c r o p r o c e s s e u r a u c o m p o s a n t c e l a e s t a p p e l u n e c r i t u r e ( l e

m i c r o p r o c e s s e u r c r i t u n e d o n n e d a n s u n e c a s e m m o i r e o u d a n s u n r e g i s t r e ) .

L o r s q u e l e s d o n n e s v o n t d u c o m p o s a n t a u m i c r o p r o c e s s e u r c e l a e s t a p p e l u n e l e c t u r e ( l e

m i c r o p r o c e s s e u r l i t u n e d o n n e d a n s u n e c a s e m m o i r e o u d a n s u n r e g i s t r e ) .

5 . 2 L e b u s d e c o n t r l e

L e b u s d e c o n t r l e e s t s o u v e n t c o m p o s d e s l s s u i v a n t s :

C S ( C h i p S e l e c t ) o u C E ( C h i p E n a b l e ) : P e r m e t d e s i g n a l e r q u e l e c o m p o s a n t e s t s l e c t i o n n

e t q u e l e s o r d r e s q u ' i l r e o i t s u r l e s a u t r e s l s l u i s o n t d e s t i n s . C e t t e e n t r e e s t g n r a l e m e n t

a c t i v e a u n i v e a u b a s .

O E ( O u t p u t E n a b l e ) : P e r m e t d e d e m a n d e r a u c o m p o s a n t d e v a l i d e r s e s s o r t i e s , c a r l e s l s

d e d o n n e s o n t e n g n r a l l a p a r t i c u l a r i t d ' t r e t r o i s t a t s ( n i v e a u b a s , n i v e a u h a u t o u

h a u t e i m p d a n c e ) . C e t t e e n t r e e s t g n r a l e m e n t a c t i v e a u n i v e a u b a s .

R D / W ( R e a D / W r i t e ) : P e r m e t a u m i c r o p r o c e s s e u r d ' i n f o r m e r u n c o m p o s a n t d e l a n a t u r e d e

l ' c h a n g e : l e c t u r e o u c r i t u r e . L a d n o m i n a t i o n R D / W a p o u r s i g n i c a t i o n :

R D : R e a D , a c c s e n l e c t u r e l o r s q u e c e l e s t l ' t a t 1 .

/ W : W r i t e , a c c s e n c r i t u r e l o r s q u e l ' t a t e s t 0 .

1 . L e s c o m p o s a n t s q u i s o n t r e l i s a u b u s d e d o n n e s e t q u i s o n t r e l i s R D / W s o n t a c c e s s i b l e s

e n l e c t u r e e t e n c r i t u r e . Q u e l s s o n t c e s c o m p o s a n t s ?

2 . L e s c o m p o s a n t s q u i s o n t r e l i s a u b u s d e d o n n e s e t q u i n e s o n t p a s r e l i s R D / W s o n t

e n l e c t u r e s e u l e m e n t . Q u e l s s o n t c e s c o m p o s a n t s ?

5 . 3 L e b u s d ' a d r e s s e s

L e b u s d ' a d r e s s e s d u s c h m a d e l a p a g e 1 e s t c o n s t i t u d e 1 6 q u i p o t e n t i e l l e s , c ' e s t d o n c u n

b u s 1 6 b i t s . L e s b i t s d e c e b u s s o n t r e p r s d e A 1 5 A 0 .

1 . C o l o r i e r e n v e r t l e b u s d ' a d r e s s e d u s c h m a .

2 . L e n o m b r e d ' a d r e s s e s p o s s i b l e s e s t . . . . = . . . . I l e s t d o n c p o s s i b l e

d ' a d r e s s e r . . . . c a s e s m m o i r e s d e . . . . ( t a i l l e d u b u s d e d o n n e s ) .

3


4/8


5/8

E x e m p l e : P o u r l e s y s t m e m i c r o p r o c e s s e u r d e l a p a g e p r c d e n t e , d o n n e r l a c a p a c i t m m o i r e

d e s c o m p o s a n t s 2 7 6 4 ( R O M ) :

1 . E n n o m b r e d ' o c t e t s :

2 . E n n o m b r e d e k i l o - o c t e t s :

3 . E n n o m b r e d e b i t s :

4 . E n n o m b r e d e k i l o - b i t s :

5 . Q u e p e u t - o n d i r e d e l a c a p a c i t m m o i r e d u c o m p o s a n t 6 2 6 4 ( R A M ) ?

7 D c o d a g e d ' a d r e s s e s

C h a q u e c o m p o s a n t d ' u n e c a r t e m i c r o p r o g r a m m e d o i t t r e a c c e s s i b l e p a r l e C P U . P a r e x e m p l e ,

s i l e C P U e s t e n t r a i n d e s a u v e g a r d e r u n e v a r i a b l e , i l f a u t q u e l e c o m p o s a n t R A M s o i t s l e c t i o n n

e t q u e l e s a u t r e s c o m p o s a n t s s o i e n t i n h i b s . A n d ' o r d o n n e r l e s y s t m e , u n e p l a g e d ' a d r e s s e s e s t

r s e r v e c h a q u e c o m p o s a n t . L a f o n c t i o n a y a n t p o u r t c h e l ' a t t r i b u t i o n d e s a d r e s s e s s ' a p p e l l e

d c o d a g e d ' a d r e s s e s .

D a n s l ' e x e m p l e d o n n e n g u r e 2 , l e d c o d a g e d ' a d r e s s e s e s t r a l i s p a r u n c i r c u i t s p c i a l i s :

u n d c o d e u r - d m u l t i p l e x e u r 3 v e r s 8 ( 7 4 1 3 8 ) .

M u l t i p l e x e u r o u s l e c t e u r d e d o n n e s : c ' e s t u n c i r c u i t l o g i q u e a y a n t p l u s i e u r s e n t r e s d e d o n n e s

m a i s u n e s e u l e s o r t i e q u i c o m m u n i q u e c e s d o n n e s . L ' a i g u i l l a g e d e l ' e n t r e d e d o n n e s q u i n o u s

i n t r e s s e v e r s l a s o r t i e e s t c o m m a n d p a r u n e e n t r e d e s l e c t i o n s e l e c t a p p e l e p a r f o i s e n t r e

d ' a d r e s s e .

D m u l t i p l e x e u r : u n m u l t i p l e x e u r e s t s o l l i c i t p a r p l u s i e u r s e n t r e s , m a i s n e t r a n s m e t q u ' u n e

d e c e s d e r n i r e s l a s o r t i e . U n d m u l t i p l e x e u r e e c t u e l ' o p r a t i o n i n v e r s e : i l n ' a q u ' u n e s e u l e

e n t r e q u ' i l d i r i g e v e r s u n e s o r t i e p a r m i p l u s i e u r s .

C o m p l t e r l a t a b l e d e v r i t d u 7 4 1 3 8 .

C B A Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

5


6/8

D ' a p r s l a r e p r s e n t a t i o n n o r m a l i s e d e s c o m p o s a n t s I C 2 , I C 3 , I C 4 e t I C 5 , q u e l s d o i v e n t

t r e l e s n i v e a u x l o g i q u e s p r s e n t s s u r / R O M 1 , / R O M 2 , / R A M e t / P I A p o u r q u e :

1 . S e u l I C 2 s o i t s l e c t i o n n :




D d u i r e d e l a t a b l e d e v r i t d u 7 4 1 3 8 e t d e s r s u l t a t s p r c d e n t s l e s n i v e a u x l o g i q u e s q u e

d e v r a a p p l i q u e r l e C P U s u r A 1 3 , A 1 4 e t A 1 5 p o u r s l e c t i o n n e r :

1 . L e c o m p o s a n t P I A I C 5 :

2 . L e c o m p o s a n t R A M I C 4 :

3 . L e c o m p o s a n t R O M 2 I C 3 :

4 . L e c o m p o s a n t R O M 1 I C 2 :

O n r e m a r q u e q u e l e s l i g n e s d ' a d r e s s e s d e p o i d s p l u s f a i b l e s ( A 1 2 , A 1 1 . . . A 0 ) n e p a r t i c i p e n t

p a s l a s l e c t i o n d e s c o m p o s a n t s . c h a q u e c o m b i n a i s o n ( A 1 5 ; A 1 4 ; A 1 3 ) c o r r e s p o n d t o u t u n

e n s e m b l e d ' a d r e s s e s .

C o m p l t e r l e t a b l e a u s u i v a n t s e l o n l ' e x e m p l e .

L a t a i l l e d ' u n e p l a g e d ' a d r e s s e s d e s l e c t i o n e s t t o u t s i m p l e m e n t l e n o m b r e d ' a d r e s s e s q u e l ' o n

p e u t c r i r e e n t r e s a p r e m i r e e t s a d e r n i r e a d r e s s e ( c o m p r i s e ) .

L a t a i l l e d e l a p l a g e d ' a d r e s s e s s l e c t i o n n e p a r / R O M 1 e s t . . . .

L a t a i l l e d e l a p l a g e d ' a d r e s s e s s l e c t i o n n e p a r / P I A e s t g a l e m e n t 213

p o u r t a n t i l n ' y a q u e

24

a d r e s s e s e e c t i v e s p o u r l e c o m p o s a n t P I A . E n e e t s e u l s A 0 , A 1 , A 2 e t A 3 s o n t r e l i s c e

c o m p o s a n t , l e s l s A 4 A 1 2 s o n t d o n c i n d i r e n t s . O n p e u t s l e c t i o n n e r c h a q u e a d r e s s e d u P I A

i n d i r e m m e n t a v e c l e s 29

c o m b i n a i s o n s d e A 4 A 1 2 . O n d i t q u e c e c o m p o s a n t 29

a d r e s s e s

i m a g e s e t q u ' i l s ' a g i t d ' u n d c o d a g e p a r t i e l . P o u r l e s a u t r e s c o m p o s a n t s d e l a c a r t e , t o u t l e b u s

d ' a d r e s s e s e s t u t i l i s , i l s ' a g i t d o n c d ' u n d c o d a g e c o m p l e t .

6


7/8

8 P l a n m m o i r e

C ' e s t u n e r e p r s e n t a t i o n g r a p h i q u e , u n p l a n m m o i r e ( e n a n g l a i s m e m o r y m a p ) , d e c e q u e

l e m i c r o p r o c e s s e u r e s t s u s c e p t i b l e d e t r o u v e r t e l l e o u t e l l e a d r e s s e . L e p l a n m m o i r e e s t l a

t r a d u c t i o n g r a p h i q u e d u d c o d a g e d ' a d r e s s e s .

F i g u r e

1 P l a n m m o i r e d ' u n s y s t m e

L a r e p r s e n t a t i o n c i - c o n t r e e s t l e p l a n m m o i r e d u m i c r o c o n t r l e u r 6 8 H C 1 1 A 8 ( 8 b i t s ) .

1 . Q u e l l e s s o n t l e s a d r e s s e s d e d b u t e t d e n d e l a z o n e d e R A M ? L a z o n e R A M c o m p o r t e

c o m b i e n d ' a d r e s s e s ?

2 . Q u e l l e s s o n t l e s a d r e s s e s d e d b u t e t d e n d e l a z o n e d e E E P R O M ? L a z o n e E E P R O M

c o m p o r t e c o m b i e n d ' a d r e s s e s ?

3 . Q u e l l e s s o n t l e s a d r e s s e s d e d b u t e t d e n d e l a z o n e d e R O M ( E n d e h o r s d e l a z o n e

I N T E R R U P T V E C T O R S ) ? L a z o n e R O M c o m p o r t e c o m b i e n d ' a d r e s s e s ?

7


8/8

F i g u r e

2 M C 6 8 0 9 d e M o t o r o l a

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