Introduction aux microprocesseurs

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Transcription de la présentation:

Introduction aux microprocesseurs Fetch, decode, execute, fetch, decode, execute… CPU GIF-1001 Ordinateurs : Structure et Applications, H2015 Jean-François Lalonde

Architecture von Neumann Unité de calcul arithmétique: addition, soustraction, multiplications, etc. logique: opérateurs logiques, comparaisons, etc. ALU (Arithmetic and Logic Unit) Appelons les choses par leur nom Unité de calcul (ALU)

Architecture von Neumann Unité de contrôle Le coeur de l’ordinateur: va chercher des instructions, et les exécute Se sert de l’ALU pour les tâches arithmétiques et logiques CCU (Central Control Unit) ALU + CCU = microprocesseur Microprocesseur Unité de calcul (ALU) Unité de contrôle (CCU)

Architecture von Neumann Mémoire stocke les données manipulées par le microprocesseur stocke les instructions (programmes) à exécuter par le microprocesseur Plusieurs “niveaux” de mémoire Microprocesseur Mémoire (données & instructions) Unité de calcul (ALU) Unité de contrôle (CCU)

Architecture von Neumann Périphériques d’entrée-sorties Nous permettent d’interagir avec l’ordinateur! entrées: clavier, souris, lecteur DVD, etc. sorties: écran, carte graphique, imprimante, etc. entrées-sorties: disque dur, port ethernet, etc. Que fait le micro-processeur? juste 3 choses Microprocesseur Mémoire (données & instructions) Unité de calcul (ALU) Entrées Sorties Nous Unité de contrôle (CCU)

Cycle d’instructions Que fait le microprocesseur? Fetch: aller chercher la prochaine instruction Decode: décode l’instruction (détermine ce qu’il y a à faire) Execute: exécuter l’instruction DECODE Décoder l’instruction FETCH Aller chercher la prochaine instruction EXECUTE Exécuter l’instruction

Fonctionnement — modèle simplifié Instructions (3 chiffres) 1xx additionne le contenu de l’adresse xx à l’ALU 3xx stocke à l’adresse xx 901 lis l’entrée et l’écrit dans l’ALU 902 lit l’ALU et l’écrit dans la sortie 000 arrête l’exécution Mémoire ALU Adresse Contenu 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 Adresse Contenu 00 901 01 309 02 03 109 04 902 05 000 06 07 08 09 TABLEAU (p. 2a) Entrée CCU Sortie Compteur

Cycle d’instructions Que fait le microprocesseur? Fetch: aller chercher la prochaine instruction Decode: décode l’instruction (détermine ce qu’il y a à faire) Execute: exécuter l’instruction DECODE Décoder l’instruction FETCH Aller chercher la prochaine instruction EXECUTE Exécuter l’instruction