UE Architectures Logicielles et Matérielles

Ce cours vise à appréhender les concepts (matériels/logiciels) de base de l'architecture et des communications des systèmes à base de microprocesseurs. Il aborde successivement :

• La conception de circuits dédiés (ASIC) simples :
- conception et synthèse logique de circuits combinatoires
- modélisation du comportement attendu de circuits séquentiels synchrones, et leur synthèse logique.

• Les concepts de base de la conception des microprocesseurs (décodage/exécution des instructions) et de l'interface logicielle/matérielle :
- organisation de base d'un microprocesseur (contrôle, calculs, registres, communications).
- dans un microprocesseur, coopération entre matériel et logiciel en 3 points d'interaction : interprétation du jeu d'instructions, entrées/sorties de très bas niveau (transferts de données et synchronisation), gestion du mécanisme d'interruptions.

• La programmation d'applications C simples sur processeur ARM et interactions avec des périphériques matériels.

• Réalisation d'opérations simples avec l'arithmétique entière en base 2
• Raisonnement avec les notions élémentaires de l'algèbre de Boole
• Connaissance du langage d'assemblage ARM
• Aisance à la programmation en C (pointeurs notamment).

Maîtriser les principes de base de la conception numérique et de l'architecture des microprocesseurs, les notions sous-jacentes à l'exécution d'un programme (interprétation des instructions, gestion des entrées/sorties, gestion des interruptions), l'interface entre le logiciel et le matériel.

Ecrire des programmes C simples capables de réaliser des interactions avec des périphériques matériels (capteurs et actionneurs), tels qu'ils pourront être approfondis plus tard dans la conception de systèmes embarqués ou robotisés.