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Titre: Microprocesseurs et Microcontrôleurs LES SYSTEMES MICRO-PROGRAMMÉS

Auteurs: Jlassi Khaled

Ecole: Université Virtuelle de Tunis

Résumé: Un système numérique, intégrant de l’électronique, fait souvent apparaître des fonctions ayant pour rôle le traitement d’informations : opérations arithmétiques (addition, multiplication…) ou logiques (ET, OU…) entre plusieurs signaux d’entrée permettant de générer des signaux de sortie. Ces fonctions peuvent être réalisées par des circuits intégrés analogiques ou logiques. Mais, lorsque le système devient complexe, et qu’il est alors nécessaire de réaliser un ensemble important de traitements d’informations, il devient plus simple de faire appel à une structure à base de microcontrôleur ou microprocesseur. Le développement de ces composants programmables a été rendu possible grâce l’essor considérable qu’a connu la microélectronique et notamment les techniques d’intégration. Cette évolution a permis en 1971, la fabrication du premier microprocesseur par la société INTEL. Ce microprocesseur, le « 4004 », comportait déjà 2300 transistors et fonctionnait avec un bus de données de 4 bits.

Depuis, l’intégration du nombre de transistors dans les microprocesseurs n’a cessé d’évoluer, parallèlement à la puissance de calcul et la rapidité d’exécution. Aujourd’hui, un microprocesseur Pentium IV comporte a peu près 24 millions de transistors et peut traiter des données de 8, 16, 32, 64 bits en même temps. La puissance des microprocesseurs d’aujourd’hui a orientée leur utilisations vers le traitement des informations de masse (Gestion d’une base de donnée, Gestion des périphériques bloc, …), le calcul scientifique ainsi que tout ce qui est interface homme machine réactif (clavier, souris, écran, …). Comme nous pouvons le constater, le domaine d’application des microprocesseurs reste vaste. C’est pourquoi nous les classons dans la catégorie des composants programmables généralistes, cela signifie qu’ils peuvent tout faire, mais ils ne sont optimisés pour rien. La majorité des microprocesseurs ont une architecture CISC (Complex Instruction Set Computer, ce qui signifie “ordinateur avec jeu d’instructions complexes”.

C’est le cas des processeurs de type x86, c’est-à-dire les processeurs fabriqués par Intel, AMD, Cyrix, … Les processeurs basés sur l’architecture CISC peuvent traiter des instructions complexes, qui sont directement câblées sur leurs circuits électroniques, c’est-à-dire que certaines instructions difficiles à créer à partir des instructions de base sont directement imprimées sur le silicium de la puce afin de gagner en rapidité d’exécution. L’inconvénient de ce type d’architecture provient justement du fait que des fonctions supplémentaires sont imprimées sur le silicium, d’où un coût élevé. D’autre part, les instructions sont de longueurs variables et peuvent parfois prendre plus d’un cycle d’horloge ce qui les rend lentes à l’exécution.

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Cours Microcontrôleur microprocesseur 18

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