EXERCICES DIRIGES 4 La machine physique. Etude de l'additionneur et de l'unité arithmétique et logique. Rappels de cours UTILISATEUR

Documents pareils
IFT1215 Introduction aux systèmes informatiques

Système binaire. Algèbre booléenne

Les opérations binaires

FONCTION COMPTAGE BINAIRE ET DIVISION DE FRÉQUENCE

ELP 304 : Électronique Numérique. Cours 1 Introduction

Cours Informatique 1. Monsieur SADOUNI Salheddine

Logique binaire. Aujourd'hui, l'algèbre de Boole trouve de nombreuses applications en informatique et dans la conception des circuits électroniques.

MPI Activité.10 : Logique binaire Portes logiques

Architecture des ordinateurs TD1 - Portes logiques et premiers circuits

Architecture des ordinateurs

QUESTION 1 {2 points}

Conception de circuits numériques et architecture des ordinateurs

MATHÉMATIQUES. Les préalables pour l algèbre MAT-P020-1 DÉFINITION DU DOMAINE D EXAMEN

Algèbre binaire et Circuits logiques ( )

Représentation d un entier en base b

Éléments d'architecture des ordinateurs

ASR1 TD7 : Un microprocesseur RISC 16 bits

IFT2880 Organisation des ordinateurs et systèmes

Architecture matérielle des systèmes informatiques

Représentation des Nombres

Livret - 1. Informatique : le matériel. --- Ordinateur, circuits, codage, système, réseau. Cours informatique programmation.

Cours 3 : L'ordinateur

Les portes logiques. Voici les symboles des trois fonctions de base. Portes AND. Portes OR. Porte NOT

Une version javascript sera disponible directement dans le cours prochainement.

Partie 1. Professeur : Haouati Abdelali. CPGE Lycée Omar Ibn Lkhattab - Meknès haouaticpge@gmail.com

DU BINAIRE AU MICROPROCESSEUR - D ANGELIS CIRCUITS CONFIGURABLES NOTION DE PROGRAMMATION

Les fonctions logiques

CHAPITRE VIII : Les circuits avec résistances ohmiques

CONVERTISSEURS NA ET AN

Arithmétique binaire. Chapitre. 5.1 Notions Bit Mot

INITIATION AU LANGAGE C SUR PIC DE MICROSHIP

IV- Comment fonctionne un ordinateur?

Logiciel de Base. I. Représentation des nombres

Conversion d un entier. Méthode par soustraction

MEMOIRES MAGNETIQUES A DISQUES RIGIDES

GPA770 Microélectronique appliquée Exercices série A

Tout savoir sur le matériel informatique

MICROINFORMATIQUE NOTE D APPLICATION 1 (REV. 2011) ARITHMETIQUE EN ASSEMBLEUR ET EN C

Systèmes de transmission

Informatique Générale

2.1 Le point mémoire statique Le point mémoire statique est fondé sur le bistable, dessiné de manière différente en Figure 1.

0 20mV; 0 40mV; 0 80mV; 0 160mV; 0 320mV; 0 640mV; 0 1,28V; 0 2,56V 0 5V; 0 10V

2.4 Représentation graphique, tableau de Karnaugh

UNIVERSITE D'ORLEANS ISSOUDUN CHATEAUROUX

La conversion de données : Convertisseur Analogique Numérique (CAN) Convertisseur Numérique Analogique (CNA)

Organisation des Ordinateurs

Microprocesseur + Logiciel

Architecture des ordinateurs : Programmation des processeurs avec l'environnement «y86» (INF155)

CONTRAT DE GESTION CENTRE DE VILLÉGIATURE TABLE DES MATIÈRES

Fiche technique CPU 314SC/DPM (314-6CG13)

UE 503 L3 MIAGE. Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique. A. Belaïd

CHAPITRE VI ALEAS. 6.1.Généralités.

ROYAUME DU MAROC RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES : TERTIAIRE ET NTIC : SYSTÈME ET RÉSEAUX INFORMATIQUES

Atelier C TIA Portal CTIA06 : programmation des automates S7-300 Blocs d organisation

Projet # 3 Serrure à deux clés

CONFIGURATION DE L AUTOMATE SIEMENS

108y= 1 où x et y sont des entiers

I.1- DÉFINITIONS ET NOTIONS DE BASE

Exécution des instructions machine

UML et les Bases de Données

TP n 2 Concepts de la programmation Objets Master 1 mention IL, semestre 2 Le type Abstrait Pile

Limites finies en un point

Electronique Numérique

Dossier Logique câblée pneumatique

Expression des contraintes. OCL : Object C o n t r a i n t L a n g u a g e

Bases de Données. Plan

Concevoir son microprocesseur

Travaux Pratiques de Commande par ordinateur 1 TRAVAUX PRATIQUES

LES TYPES DE DONNÉES DU LANGAGE PASCAL

Codage d information. Codage d information : -Définition-

ENREGISTREUR DE TEMPERATURE

Cours 1 : Introduction Ordinateurs - Langages de haut niveau - Application

Chapitre 10. Architectures des systèmes de gestion de bases de données

Chap 4: Analyse syntaxique. Prof. M.D. RAHMANI Compilation SMI- S5 2013/14 1

Rappel. Analyse de Données Structurées - Cours 12. Un langage avec des déclaration locales. Exemple d'un programme

Patentamt JEuropaisches. European Patent Office Numéro de publication: Office européen des brevets DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

Conservation des documents numériques

Microsoft Windows NT Server

Vers l'ordinateur quantique

Module M1 Elément 2 : Informatique 1 (I1)

3. SPÉCIFICATIONS DU LOGICIEL. de l'expression des besoins à la conception. Spécifications fonctionnelles Analyse fonctionnelle et méthodes

NOTIONS DE RESEAUX INFORMATIQUES

INF 232: Langages et Automates. Travaux Dirigés. Université Joseph Fourier, Université Grenoble 1 Licence Sciences et Technologies

Rappels d architecture

I- Définitions des signaux.

Calculabilité Cours 3 : Problèmes non-calculables.

Base de l'informatique. Généralité et Architecture Le système d'exploitation Les logiciels Le réseau et l'extérieur (WEB)

PHYSIQUE Discipline fondamentale

CH.6 Propriétés des langages non contextuels

Lecteur de carte à puce LCPM1 SOMMAIRE

Cours d Informatique

Les différents types de relation entre les tables

USTL - Licence ST-A 1ère année Codage de l information TP 1 :

Manuel de l'utilisateur CLAVIER ÉLECTRONIQUE LEVERSET AVEC PROGRAMMATION BLUETOOTH. ASSA ABLOY, le leader mondial en matière de solutions de porte

2. Couche physique (Couche 1 OSI et TCP/IP)

Introduction à l architecture des ordinateurs. Adrien Lebre Décembre 2007

I GENERALITES SUR LES MESURES

Signalisation, codage, contrôle d'erreurs

Enseignement secondaire technique

V- Manipulations de nombres en binaire

Transcription:

EXERCICES DIRIGES 4 La machine physique. Etude de l'additionneur et de l'unité arithmétique et logique Rappels de cours A. Machine physique : les portes UTILISATEUR SYSTEME D'EXPLOITATION MACHINE PHYSIQUE Langage machine Couche physique Couche physique = circuits logiques dont le comportement fonctionnel est celui de l'algèbre linéaire (algèbre de Boole). Les circuits logiques sont élaborés à partir de composants électroniques primaires : les transistors. L'assemblage des transistors permet de créer des portes, qui elles-mêmes assemblées créent les circuits logiques. Un circuit logique a un comportement binaire correspondant aux deux seuls états possible du signal électrique émanant des transistors : - au signal compris entre 0 et 1 volt, on associe par exemple l'état binaire 0 - au signal compris entre 2 et 5 volts, on associe par exemple l'état binaire 1 Chaque circuit logique est symbolisé par un dessin et caractérisé par une table de vérité, qui donne en fonction des entrées possibles pour le circuit, les valeurs de sortie. En fonction des n données en entrée, on énumère ainsi les 2 n états possibles de la fonction. Un transistor seul correspond à un circuit inverseur. Les autres portes (ET, OU, OU EXCLUSIF) sont obtenues en plaçant les transistors en série et/ou en parallèle. 1

Un transistor : Ve < Val_Critique alors Vs = 5 volts = Vcc Ve > Val_Critique alors Vs = 0 volt Tables de vérité de quatre des principaux circuits logiques ET : AB OU : A + B Ou-EXCLUSIF A B B. Le circuit additionneur On désire construire le circuit logique correspondant à l'additionneur pour des nombres binaires A et B de n bits. Deux cas sont à distinguer : - l'addition des bits de poids faible a0 et b0 pour lesquels il n'y a pas retenue entrante à prendre en compte - l'addition des bits de poids fort pour lesquels il y a pas retenue entrante à prendre en compte, propagée depuis le niveau inférieur. B.1. Additionneur pour les bits de poids faible On construit la table de vérité : a0 b0 Retenue Rs Sortie S 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 ON évalue la fonction sortie, en spécifiant toutes les combinaisons de variables d'entrée qui fournissent une sortie à 1 pour la fonction. On écrit : 2

B.2. Additionneur pour les bits de poids fort A ce niveau, il faut prendre en compte la retenue propagée par le niveau inférieur : la fonction admet donc trois variables : a i, b i et r i-1 On donne : Question 1 : Etablir la table de vérité de l'additionneur poids fort Question 2 : En déduire le circuit logique associé. B.3. Additionneur complet pour n bits On montre que l'additionneur pour n bits s'obtient en associant une boite additionneur de poids faible et n-1 boites additionneur de poids fort. La liaison entre les boites s'effectuent par la propagation des retenues entre les niveaux. 3

B.4. Intégration de la détection de l'overflow Question 3. Nous avons vu dans l'ed précédent qu'il se produisait un overflow lors d'une addition entre deux nombres A et B de n bits si la condition suivante était vraie : r n r n-1 Etablissez quel circuit logique permet de traduire cette condition et intégrer le à l'additionneur. C. Le circuit Unité Arithmétique et Logique L'Unité Arithmétique et Logique (UAL) regroupe l'ensemble des circuits permettant la réalisation des opérations arithmétiques (addition, soustraction, complément à 2) et logiques (ET, OU, XOR, NOT). Schématiquement, l'ual comprend deux entrées opérandes, une entrée permettant de sélectionner l'opération souhaitée et une sortie résultat. Par ailleurs, L'UAL est liée au registre d'état psw, dont elle positionne les différents indicateurs en fonction du résultat de l'opération réalisée. Lorsqu'une opération est à réaliser, tous les circuits de l'ual sont activés et effectuent l'opération qui leur est attitrée. La sélection Op ne permet qu'à un seul des circuits de délivrer son résultat sur la sortie de l'ual. 4

C O Addition 11 A B ou et 10 01 S xor 00 op Op 00 01 10 11 A B psw S 5