Formation informatique le microprocesseur, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Le rôle d’un microprocesseur :

• Rechercher les instructions rangées dans les locations successives en mémoire
• décodé et exécuter ces instructions
• générer l’adresse où se trouve l’instruction ou la donnée en mémoire
• générer les signaux de contrôle dirigés vers la mémoire ou les circuits d’E/S
• contrôler la circulation des données avec les autres circuits (mémoire et E/S)
Ce circuit est capable d’exécuter:
• Des opérations arithmétiques sur des nombres entiers:
Addition, soustraction, multiplication, division
• Des opérations logiques: ET, OU, NÉGATION, OU EXCLUSIF
• Des opérations arithmétiques sur des nombres réels (point flottant) s’il contient un «coprocesseur» arithmétique:
Addition, soustraction, multiplication, division, racine carrée, tangente, arctangente, logarithme, etc.
• Des opérations de lecture ou d’écriture en mémoire ou dans les interfaces d’E/S (ENTRÉES/SORTIES, voir plus loin).

Familles de micro-ordinateurs :

• IBM compatibles Intel, Cyrix, AMD 80X86
• Macintosh (Apple) Motorola 680XX

Puissance d’un microprocesseur :

Ce qui détermine la force (puissance, rendement, …) d’un microprocesseur, c’est:
• la vitesse à laquelle il exécute les instructions qui dépend de la fréquence de son horloge
• la taille des informations que le CPU peut traiter d’un coup.
La longueur des données que peut manipuler le microprocesseur est exprimée en « bits”.
0 et 1 sont représentés dans l’ordinateur par des niveaux de tensions (0 et 5 volts).
• la complexité des instructions qu’il est capable d’exécuter

MÉMOIRE:

La mémoire sert à ranger les instructions qui vont être exécutées par le CPU (donc le programme qui est en cours d’exécution) Donc la mémoire stocke deux types d’informations:
• programme
• données
Les programmes aussi bien que les données rangés en mémoire sont représentés ou « codés » en binaire, c’est-à-dire une série de 1 et de 0. Par exemple, les instructions ADDITION, SOUSTRACTION, DIVISION, MULTIPLICATION « pourraient » être représentées comme suit:
INSTRUCTION
CODE BINAIRE
ADDITION
01100001
SOUSTRACTION
01100010
MULTIPLICATION
01100011
DIVISION
01100000

Langage machine et assembleur :

L’opération 3 + 4 pourrait être représentée comme : ADD 3,4. Cette instruction est stockée en mémoire, par exemple ici à l’adresse 1280, ce qui donnerait les codes binaires :
Adresse (hexadécimal) Donnée (assembleur) Donnée (Binaire)
1280
1281
1282 ADD
3
4 01100001
00000011
00000100
Le microprocesseur va chercher la première instruction en mémoire (01100001), la décode, en déduit qu’il s’agit d’une addition et qu’il a besoin d’aller chercher 2 données supplémentaires en mémoire avant d’exécuter cette instruction. Il va alors les chercher en mémoire et calcule le résultat.