Introduction au microprocesseur

1
Introduction au microprocesseur

• Système informatique
• Programme assembleur
• Codage de linfo en binaire
• Opérations de base
• Nombres signés

2
Système informatique

• Composition de base
• Processeur
• Mémoire
• Interfaces dentrées-sorties
• Interconnexions
• Bus d adresse
• Bus de données
• Bus de contrôle

3
Architecture d'un système informatique
Décodeur
Programme Données Pile
4
Programme assembleur

• 1 1
  TITLE Sirene.a
• 2 2
• 3 3
  XDEF _Startup Pour que le Linker sache où
  démarrer
• 4 4 Mot réservé
  comme adresse de départ
• 5 5
• 6 6 0021 0000
  RAM EQU 210000 Adresse début RAM
• 7 7 0001 0000 LgRAM EQU 10000
• 8 8 FFFF 8000 Mubus EQU -8000
• 9 9 FFFF 8000 HP EQU Mubus
• 10 10
• 11 11 0000 00AA PerIn EQU 170
  Période initiale
• 12 12
• 13 13 _Startup
• 14 14 000000 2E7C 0022
  MOVE.L RAMLgRAM,SP Initialise stack Pointer
• 15 15 000004 0000
• 16 16 000006 323C 00AA Move.w PerIn,D1
• 17 17 00000A 143C 0000 Move.b 0,D2
  Etat HP
• 18 18 00000E 303C 0000
  L0 Move.w 0,D0 Demi-période courante -gt D0
• 19 19 000012 0440 0001
  L1 Sub.w 1,d0 Boucle d'attente

Equivalences
Commentaires
Adresses
Code machine
Instructions assembleur
5
Codage de linformation

• Les données sont codées sous forme BINAIRE 0 et
  1
• Les données sont regroupées par mots de
• 8 bits octet (byte)
• 16 bits doublet (word, half-word)
• 32 bits quadlet (longword, word)
• 64 bits octlet
• Lhexadécimal est souvent utilisé pour regrouper
  4 bits binaires

6
Codage binaire - hexadécimal

• Binaire Hexadécimal
• 0 0 0 0 0
• 0 0 0 1 1
• 0 0 1 0 2
• 0 0 1 1 3
• 0 1 0 0 4
• 0 1 0 1 5
• 0 1 1 0 6
• 0 1 1 1 7

Binaire Hexadécimal 1 0 0 0 8 1 0 0 1 9 1 0 1
0 A 1 0 1 1 B 1 1 0 0 C 1 1 0 1 D 1 1 1
0 E 1 1 1 1 F
7
Codage binaire NON SIGNE

• Regroupement par 4 ? hexa

Bit 0
Bit 7
27
26
25
24
23
22
21
20
161 160
8
Codage binaire NON SIGNE

• Regroupement par 4 ? hexa

Bit 0
Bit 7
1
0
1
0
0
1
1
0
27
26
25
24
23
22
21
20
A
6
10 161 6 160
160 6 166
9
Codage binaire NON SIGNE

• Exemple 16 bits

Bit 0
Bit 15
215
214
213
212
211
210
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
160
161
162
163
10
Addition binaire

• 0 0 0
• 0 1 1
• 1 0 1
• 1 1 10
• Dans un ordinateur
• longueur limitée
• fanion de validité du résultat
• retenue (Carry)

11
Addition binaire

• 1
• 0 1 1 0 6
• 0 1 0 1 5
• --------------- -----
• 1 0 1 1 B 11d

• 1 1 1 1
• 1 0 1 0 A
• 0 1 1 1 7
• --------------- ------
• (1) 0 0 0 1 (1) 1 17d
• Retenue
• dépassement de capacité opération non signée

12
Soustraction binaire

• 1
• 0 1 1 0 6
• 1
• - 0 1 0 1 - 5
• --------------- -----
• 0 0 0 1 1 1d

1 1 1 1 0 1 0 1 5 1 1 1
1 - 0 1 1 0 - 6 --------------- ----- (1) 1
1 1 1 (1)F -1d Négatif !!
13
Nombres signés (ex. 4 bits)

• Binaire Hexadécimal
• 0 1 1 1 7
• 0 1 1 0 6
• 0 1 0 1 5
• 0 1 0 0 4
• 0 0 1 1 3
• 0 0 1 0 2
• 0 0 0 1 1
• 0 0 0 0 0
• 1 1 1 1 -1
• 1 1 1 0 -2
• 1 1 0 1 -3
• 1 1 0 0 -4
• 1 0 1 1 -5
• 1 0 1 0 -6
• 1 0 0 1 -7
• 1 0 0 0 -8

Binaire Hexadécimal 0 1 1 1 7 0 1 1 0 6 0 1 0
1 5 0 1 0 0 4 0 0 1 1 3 0 0 1 0 2 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 -0 1 1 1 0 -1 1 1 0
1 -2 1 1 0 0 -3 1 0 1 1 -4 1 0 1 0 -5 1 0 0
1 -6 1 0 0 0 -7
Compl à 2
Compl à 1
14
Nombres signés (ex. 4 bits)
Signeabsolu
Complément à 1
Complément à 2

• Binaire Hexa
• 0 1 1 1 7
• 0 1 1 0 6
• 0 1 0 1 5
• 0 1 0 0 4
• 0 0 1 1 3
• 0 0 1 0 2
• 0 0 0 1 1
• 0 0 0 0 0
• 1 0 0 0 -0
• 1 0 0 1 -1
• 1 0 1 0 -2
• 1 0 1 1 -3
• 1 1 0 0 -4
• 1 1 0 1 -5
• 1 1 1 0 -6
• 1 1 1 1 -7

Binaire Hexa 0 1 1 1 7 0 1 1 0 6 0 1 0 1 5 0
1 0 0 4 0 0 1 1 3 0 0 1 0 2 0 0 0 1 1 0 0 0
0 0 1 1 1 1 -0 1 1 1 0 -1 1 1 0 1 -2 1 1 0
0 -3 1 0 1 1 -4 1 0 1 0 -5 1 0 0 1 -6 1 0 0
0 -7
Binaire Hexa 0 1 1 1 7 0 1 1 0 6 0 1 0 1 5 0
1 0 0 4 0 0 1 1 3 0 0 1 0 2 0 0 0 1 1 0 0 0
0 0 1 1 1 1 -0 1 1 1 0 -1 1 1 0 1 -2 1 1 0
0 -3 1 0 1 1 -4 1 0 1 0 -5 1 0 0 1 -6 1 0 0
0 -7
Binaire Hexa 0 1 1 1 7 0 1 1 0 6 0 1 0 1 5 0
1 0 0 4 0 0 1 1 3 0 0 1 0 2 0 0 0 1 1 0 0 0
0 0 1 1 1 1 -1 1 1 1 0 -2 1 1 0 1 -3 1 1 0
0 -4 1 0 1 1 -5 1 0 1 0 -6 1 0 0 1 -7 1 0 0
0 -8
15
Dans un ordinateur actuel

• Opérations signées en complément à 2
• ? Addition signée/non signée même calcul
• ? Résultat validé par fanion oVerflow pour calcul
  signé
• ? Résultat validé par fanion Carry pour calcul
  non signé

16
Codes ASCII
17
Codes ASCII
18
Codes ASCII
19
Conclusions

• Architecture dun système informatique
• Processeur
• Mémoire
• Entrées-sorties
• Base binaire
• représentation dans un ordinateur
• Hexadécimal
• regroupement par 4 des chiffres binaires
• Nombres signés
• en complément à 2
• Codes ASCII
• pour la représentation des caractères (simples)