Architecture des systèmes à microprocesseurs
Maryam Siadat & Camille Diou

I – Introduction
L’architecture d’un ordinateur constitue l’ensemble des sous-systèmes réalisant différentes fonctionnalités, la manière de les relier et de les faire communiquer. Au premier sens du terme, une architecture informatique est définie par des paramètres tels que les instructions du microprocesseur, les jeux de registres, la méthodologie de gestion de la mémoire, et d’autres fonctions ...

I.1

L’architecture d’un ordinateur simple
Un simple ordinateur est composé de : – mémoire (RAM/ROM) ; – un CPU ; – quelques circuits d’entrée/sortie.

Les trois parties sont connectées par les trois bus (adresse, données, contrôle) créés par le CPU. Le CPU est le maître unique dans les ordinateurs simples, et c’est lui qui contrôle tout le système. La séquence des instructions (ou programme) est stockée en mémoire à des emplacements successifs et en code binaire. Le rôle du CPU se décompose en quatre étapes : 1. aller chercher l’instruction suivante en mémoire → cycle de chargement ; 2. la décoder pour déterminer l’action qu’il doit effectuer ; 3. l’exécuter → cycle d’exécution ; 4. revenir à l’étape 1.

Mémoire RAM ROM

CPU

Unité de commande UAL, registres

Circuits d’E/S PIO, PIA, PPI ACIA, UART, USART, SIO timer, CNA, CAN

F IG . I.1: Schéma synoptique d’un ordinateur simple

1)

L’unité centrale : (UC, CPU, MP)

Elle se compose essentiellement de l’unit de commande, de l’UAL et d’un ensemble de registres. L’UC est organisée le long d’un bus (bus interne du microprocesseur, cf figure I.2). Remarque : les registres de l’UC n’ont pas tous la même taille.

c M. Siadat & C. Diou

Architecture des systèmes à microprocesseurs

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I.1. L’architecture d’un ordinateur simple

Bus interne de l’UC

UAL

Registres généraux

Pointeur de programme

Registre d’instruction

^ Controle du temps

Registre d’adresse

Registre tampon

F IG . I.2: Schéma