Cours d'Architecture (ASR1)

Gaetan Rey

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• Publié par: Chiev
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• Langue: Français

Extrait

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Généralités
Cours Architecture
Modèle dePériphériques,
Rôle et programmationConnectique,
construction d ’un OS(ASR 1) Normes, standards
Algorithmique
Gaëtan Rey Technologie Système
Architecture
IUT de Nice - Côte d’Azur
Département Informatique
Electronique Mathé[e-mail]
Traintements eléctroniques Fonctions logiques
Communication Codage
Janvier 2009 Gaëtan Rey - DUT Informatique de Nice 2
Objectif du Objectif du Cours PlanPlan
Introduction De quoi est composé un ordinateur ?
Représentation de l’information
Quels sont les modèles sous-jacents au
fonctionnement d’une machine ? Arithmétique binaire
Algèbre de Boole
Comment s’exécutent les programmes ?
Circuits séquentiels/Automates
Quel est le lien entre le logiciel et le matériel ?
Architecture type Von Neumann
Comment fonctionnent les divers périphériques ? Couche d’assemblage / Assembleur 8086
Janvier 2009 Gaëtan Rey - DUT Informatique de Nice 3 Janvier 2009 Gaëtan Rey - DUT Informatique de Nice 55
Algèbre booléenne Propriétés des opérations (1)
Variable booléenne
Commutativité Identité – Souvent nommée x, y ou z
– X.Y = Y.X – 1.X = X– 2 valeurs possible : vrai (1) ou faux (0)
– X+Y = Y+X – 0+X = XOpération booléenne
– NON : noté ¬x ou x ou |x – OU inclusif : noté x+y ou xvy
Associativité Domination / NullitéNullité X Vrai Faux X\Y Faux Vrai
Faux Faux Vrai – X.(Y.Z) = (X.Y).Z – 0.X = 0 ¬X Faux Vrai
Vrai Vrai Vrai – X+(Y+Z) =(X+Y)+Z – 1+X = 1
– E T : n o t éx . yo ux yo ux y – XOR exclusif : noté x ⊕y ^
Distributivité X\Y Faux Vrai
X\Y Faux Vrai – X.(Y+Z) = X.Y+X.Z Faux Faux Faux
Faux Faux Vrai – X+(Y.Z) =(X+Y).(X+Z) Vrai Faux Vrai
Vrai Vrai Faux
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Propriétés des opérations (2) Exemples de simplifications
Idempotence Absorption X (¬X+Y) = ¬X.X + X.Y = X.Y
– X.X = X – X.(X+Y) = X
– X+X = X – X+(X.Y) = X (X+Y).(X+¬Y) = X.X + X.¬Y + Y.X + Y.¬Y
(X+Y).(X+¬Y) = X + X (¬Y + Y) + 0
Complément // (X+Y)(X+Y).((X+X+¬Y)Y)=X= X +X+ X .11 == XX+ + XX=X = X
Inversion Lois de Morgan
– ¬X.X = 0 – ¬(X+Y) = ¬X . ¬Y ¬((A.B+A.D).(¬B+¬C)) = ¬(A.B+A.D)+¬(¬B+¬C)
– ¬X+X = 1 – ¬(X.Y) = ¬X + ¬Y
¬((A.B+A.D).(¬B+¬C)) = ¬(A.B).¬(A.D) + B.C = (¬A+¬B).(¬A+¬D) + B.C
Double négation
– ¬ ¬X = X
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Fonctions Booléennes Table de vérité
Entrées Sortie
On appelle fonction booléenne toutes fonctions qui Soit S = f (a,b,c) une fonction abc S
possèdent uniquement des variables booléennes et booléen à 3 variables.
3 000 0dont le résultat est un booléen. – Donc 2 = 8 combinaisons
possibles1 1
Fonction logique : Une fonction booléenne f de n variables n’admet que 00 11 00 11n2 combinaisons possibles de valeurs d’entrée
S = A.B.C +A.B.C +A.B.C +A.B.C 011 1
– Elle peut être décrite complètement au moyen d’une table de S = A.B.C +A.B +A.B.C 100 0
n2 ligne, chaque ligne indiquant la valeur de f pour une
combinaison spécifique de valeurs d’entrée1 1
110 0Nécessite une simplification– On appelle une telle table : une table de vérité1 0
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Tableau de Karnaugh (1)(1) Tableau de Karnaugh (2)(2)
Un tableau de Karnaugh est une table de vérité Pour écrire l’expression de la fonction booléenne f, on
– qui sert à d’obtenir l’expression logique la plus simple de la doit construire des « paquets » à l’aide des cases
fonction booléenne qu’elle représente adjacentes contenant la valeur 1 en respectant les
– dans laquelle les différentes possibilités des entrées sont règles suivantes
classées en code GRAY. – Le nombre de cases dans chaque paquet doit être une
0p0 pu uisis1d 1 dansans lele cascasd du'unne vvariableariable, puissance dede 2
00, 01, 11, 10 pour 2 variables. – Chaque paquet doit être « centré » autour d’un axe de symétrie
– On peut remarquer qu'en passant d'une case à une case – Chaque case contenant un 1 doit appartenir à au moins un
adjacente, une seule variable a changé. paquet
– Chaque paquet doit être le plus grand possibleC 0 0 1 1
B 0 1 1 0A
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Exemple (1) Exemple (2)
Soit la fonction f(x,y,z,t) dont le tableau de Karnaugh est le Tableau à deux variables d’entrées
suivant :
B 0 1z 0 0 1 1 Axes de symétrie
t f = B0 1 1 0 Axy
0 0 100 1 0 01
11 00 110101 00 00 11 11
Paquet 1
0 10 111
Paquet 21 01 0 Tableau à trois variables d’entrées10
Dans le paquet 1, y vaut toujours 0 et z vaut toujours 0 C 0 0 1 1
monôme = ¬y.¬z B 0 1 1 0 f = ¬B + A.CA2, y vaut toujours 1 et z vaut toujours 1
0 1 1monôme = y.z
Donc ce tableau de Karnaugh décrit la fonction 1 1 1 1
f = y.z + ¬y.¬z = y ⊕ z
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Exemple (3) Exemple (4)Exemple (4)
Tableau à quatre variables d’entrées Tableau à quatre variables d’entrées avec des états non
utilisés D 0 0 1 1 – Etats non utilisés : états qui existent en théorie mais qui en
C pratique ne peuvent jamais apparaître pour des raisons 0 1 1 0A B physiques ou mécaniques.
00 111 1 D 0 0 1 1
C 0 1 1 0A B01 1 1
00 1 1
11 01 - - -1
10 11 1 11
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S = C. ¬ A+D. ¬ C. ¬ B S = ¬ A. ¬ D+B.C
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Références bibliographiques (1)(1) Références bibliographiques (2)(2)
« Architecture de l’ordinateur », Andrew Tanenbaum « Architecture des Ordinateurs », Cecile Germain et
chez Pearson Education (5eme édition) Daniel Etiemble
« Organisation et architecture de l’ordinateur », William « Une introduction au langage assembleur », Djamal
Stalling(gs chez Pearson Education (6eme édition) Rebaïne
« Programmer en Assembleur sur PC », Holger Schakel « Architecture des ordinateurs », Emmanuel Viennet
chez Micro application
« Architecture », Michel Meynard
Janvier 2009 Gaëtan Rey - DUT Informatique de Nice 229 Janvier 2009 Gaëtan Rey - DUT Informatique de Nice 230
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Références bibliographiques (3)
« Introduction à la programmation en Assembleur »,
Pierre Jourlin
« ASR 1 » et « ASR 2 », Joanna Moulierac
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