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1 Informatique Embarquée J. Villemejane - julien.villemejane@u-pec.fr IUT Créteil-Vitry Département GEII Université Paris-Est Créteil Année universitaire /21

2 Microcontroleur : exécuteur de séquence Microcontroleur Unité de calcul séquentiel précablée Exécution d une séquence d instructions Entrées/Sorties spécifiques (numériques et analogiques) 2/21

3 Microcontroleur : exécuteur de séquence Qu est-ce qu un programme? Langage de haut niveau Langage de bas niveau Instruction Type d opérations Fonctionnement interne Temps d exécution Programme en assembleur Initialisation d une case mémoire Décompteur Addition de 2 variables Sous-programme 3/21

4 Microcontroleur : exécuteur de séquence Qu est-ce qu un programme? Langage de haut niveau Langage de bas niveau Instruction Type d opérations Fonctionnement interne Temps d exécution Programme en assembleur Initialisation d une case mémoire Décompteur Addition de 2 variables Sous-programme 3/21

5 Microcontroleur : exécuteur de séquence Qu est-ce qu un programme? Langage de haut niveau Langage de bas niveau Instruction Type d opérations Fonctionnement interne Temps d exécution Programme en assembleur Initialisation d une case mémoire Décompteur Addition de 2 variables Sous-programme 3/21

6 Microcontroleur : exécuteur de séquence Qu est-ce qu un programme? Langage de haut niveau Langage de bas niveau Instruction Type d opérations Fonctionnement interne Temps d exécution Programme en assembleur Initialisation d une case mémoire Décompteur Addition de 2 variables Sous-programme 3/21

7 Langage de programmation Qu est-ce qu un programme Lire des données en entrées (capteur) Effectuer des calculs sur ces données Fournir un résultat en sortie (actionneur) Programme informatique Suite d opérations exécutées de manière automatique et séquentielle effectuant des calculs arithmétiques ou logiques sur des données 4/21

8 Langage de programmation Qu est-ce qu un programme Lire des données en entrées (capteur) Effectuer des calculs sur ces données Fournir un résultat en sortie (actionneur) Programme informatique Suite d opérations exécutées de manière automatique et séquentielle effectuant des calculs arithmétiques ou logiques sur des données 4/21

9 Langage de programmation Qu est-ce qu un programme - Exemple Programme permettant de faire le produit de deux nombres réels Ecrit en langage C 5/21

10 Langage de programmation Différents niveaux de langage Langage de bas niveau ou machine Langage de haut niveau 6/21

11 Langage de programmation Différents niveaux de langage Langage de bas niveau ou machine Langage de haut niveau 6/21

12 Langage de programmation Langage de haut niveau Langage de haut niveau Notion d abstraction Suppression de l information non essentielle à la compréhension du programme Proche du langage humain Exemples de langages C, Java, C++, python... 7/21

13 Langage de programmation Langage machine Langage machine Langage natif d un processeur. Il est composé d instructions et de données à traiter codées en binaire. 8/21

14 Langage de programmation Langage machine Langage machine Langage natif d un processeur. Il est composé d instructions et de données à traiter codées en binaire. 8/21

15 Instruction Instruction Opération élémentaire que peut faire un processeur Codée en binaire sur 14 bits (sur les PIC) Mnémonique Abréviation désignant le code opération fourni par le langage assembleur 9/21

16 Instruction Instruction Opération élémentaire que peut faire un processeur Codée en binaire sur 14 bits (sur les PIC) Mnémonique Abréviation désignant le code opération fourni par le langage assembleur 9/21

17 Instruction Instruction Opération élémentaire que peut faire un processeur Codée en binaire sur 14 bits (sur les PIC) Mnémonique Abréviation désignant le code opération fourni par le langage assembleur 9/21

18 Type d opérations Il existe 3 types d opérations possibles sur les PIC : Opérations orientées octet Opérations orientées bit Opérations de controle Une opération est toujours constituée d un opcode et d une opérande 10/21

19 Type d opérations Il existe 3 types d opérations possibles sur les PIC : Opérations orientées octet Opérations orientées bit Opérations de controle Une opération est toujours constituée d un opcode et d une opérande 10/21

20 Type d opérations 11/21

21 Type d opérations 12/21

22 Type d opérations 13/21

23 Exemple d une opération de controle MOVLW 0x10 W /21

24 Exemple d une opération de controle MOVLW 0x10 W /21

25 Exemple d une opération orientée octet ADDWF 0x22, 1 ADDWF + W + W 15/21

26 Exemple d une opération orientée octet ADDWF 0x22, 1 ADDWF + W + W 15/21

27 Exemple d une opération orientée bit BCF PORTB, 1 RB1 0 16/21

28 Exemple d une opération orientée bit BCF PORTB, 1 RB1 0 16/21

29 Temps d exécution Une instruction est exécutée en 1 cycle d instruction Un cycle d instruction est exécuté en 4 coups d horloge T CY C = 4 T OSC Opération ADDWF ADDWF 0x22, 1 A 4 Mhz, le CPU exécute d instructions par seconde Pour F OSC = 4 MHz, F CY C = F OSC /4 = 1 MHz 17/21

30 Temps d exécution Une instruction est exécutée en 1 cycle d instruction Un cycle d instruction est exécuté en 4 coups d horloge T CY C = 4 T OSC Opération ADDWF ADDWF 0x22, 1 A 4 Mhz, le CPU exécute d instructions par seconde Pour F OSC = 4 MHz, F CY C = F OSC /4 = 1 MHz 17/21

31 Programme en assembleur Structure d un programme - Exemple 1 : Décompteur v a r equ 0 x22 RES VECT CODE 0 x0000 ; p r o c e s s o r r e s e t v e c t o r GOTO START ; go to b e g i n n i n g o f program MAIN PROG CODE ; l e t l i n k e r p l a c e main program START movlw 0 x33 movwf v a r r e p e r e decfsz var, 1 goto r e p e r e f i n goto f i n end 18/21

32 Programme en assembleur Structure d un programme - Exemple 2 var1 equ 0 x22 var2 equ 0 x23 r e s equ 0 x24... movlw movwf movlw movwf 0 x10 var1 0 x90 var2 movf var1, 0 addwf var2, 0 movwf r e s... 19/21

33 Programme en assembleur Sous-programme Sous-programme Regroupement d un ensemble d instructions Meilleure lisibilité du code Réutilisation Ecriture d un sous-programme Un sous-programme porte un nom (étiquette) finit par l instruction return est appelé avec l instruction call 20/21

34 Programme en assembleur Sous-programme a c t i o n i n c f cpt return START c l r f cpt movlw 0 x10 movwf v a r r e p e r e c a l l a c t i o n decfsz var, 1 goto r e p e r e f i n goto f i n end 21/21

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