cours systèmes à microprocesseurs
DESCRIPTION
Cours Systèmes à Microprocesseurs filière physique semestre 6TRANSCRIPT
Cours Systèmes à Microprocesseurs
Prof. Mohamed OUADOUDep. de Physique
Faculté des Sciences de Rabat
SMP, S6, Parcours IEA
Prof. Ouadou M.Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6,
Parcours IEA2013/2014
• RappelsSommaire
- Electricité- Electronique Analogique- Electronique Numérique- Architecture des processeurs
- Les architectures Von Neumann- Les architectures Harvard
- Taxonomie des microprocesseurs
- Les systèmes à microprocesseurs
• Les microcontrôleurs et applications- Les systèmes à microprocesseurs- Le marché des microcontrôleurs- Le microcontrôleurs INTEL 8051
- Architecture- Les modes d’adressages- La table d’instructions- L’assembleur 8051- Les interruptions- Le Timer- Communications parallèles- Communications série
- La méthodologie d’implémentationProf. Ouadou M.Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA2013/2014
Les architectures des processeurs
Mp P Md
Architecture Harvard
P Mdp
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Architecture Von Neumann
L’architecture Von Neumann
Unité de
commande
Bus unique
Mémoire
Programme
+
Données
Le processeur
ALUDonnées
UP
UP
UP
UP
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Types des microprocesseurs
Microprocesseurs Microcontrôleurs
6811
8bits 16bits 32bits
PIC24,33(Microchip)
MSP430(TI)
1 bit
MC500B
4 bit 8 bit 16 bit 32 bit
8080
8085
6800
6809
Z80
6502
…
8086
68000
68004
Z8000
…
80386
80486
8085
68020
PII
…
4004
6811
HC05
HC705
PIC18F87
8051…
80196
MSP430(TI)
STM32(ST)
PIC32
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Intel4004
Pentium I
Pentium IV
Les microprocesseurs
Pentium I
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Système à microprocesseur
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
- ATMEL (AVR)- INFINEON(XC800)- INTEL (805x)- MICROCHIP (PIC)- MOTOROLA (68HCxx)
Principaux fondeurs des microcontrôleurs 8bits
- MOTOROLA (68HCxx)- NEC- STMicroelectronics (STx)- TOSHIBA
8051, 68HC11, PIC16, PIC18, ATMEL AVR , ST6, ST7…
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Le microcontrôleur 6811
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
la familleAtmel AT91;la familleAtmel AVR ( utilisée par des cartesArduino);le C167deSiemens/Infineon;la famille Hitachi H8;
la famille Intel 8051, qui ne cesse de grandir ; de plus, certains processeurs récents utilisent un cœur 8051, qui est complété par divers périphériques (ports d’E/S, compteurs/temporisateurs, convertisseurs A/N et N/A, chien de garde, superviseur de tension, etc.) ;l’ Intel 8085, à l'origine conçu pour être un microprocesseur, a en pratique souvent été utilisé en tant que microcontrôleur ;
La famille Freescale 68HC11;la famille Freescale 68HC08;
Les familles de microcontrôleurs
la famille Freescale 68HC08;la famille Freescale 68HC12;
la famille PICdeMicrochip ;la famille desdsPICdeMicrochip ;la famille desST6, ST7,STM8, ST10, STR7, STR9,STM32deSTMicroelectronics;la familleADuC d'Analog Devices;la famille PICBASIC deComfile Technology;la famille MSP430deTexas Instruments;la famille 8080, dont les héritiers sont le microprocesseurZilog Z80(désormais utilisé en tant que contrôleur dans l'embarqué) et lemicrocontrôleur Rabbit;la famille PSoCdeCypress;la famille LPC21xxARM7-TDMI dePhilips;la famille V800 deNEC ;la famille K0 deNEC. Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Le microcontrôleur 8051
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
Prof. Ouadou M.2013/2014
Architecture simplifier du 8051Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Architecture détaillé du 8051Prof. Ouadou M.2013/2014
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
Le circuit 8051
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Les Tables d’instructions du 8051
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Instructions de transfert de données
MOV : déplacement de données dans la mémoire interne
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Instructions de transfert de données
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Instructions arithmétiques
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Instructions logiqueset booléennes
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Les instructions de branchement
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Les instructions de branchement conditionnels
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Instructions diverses
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Le port P0: 8 bits bidirectionnel à usage général.Fonction secondaire: port multiplexé.8 bits inférieurs des bus de données et adresse pour accès à une mémoire externe RAM ou EEPROM.
Les ports E/S
Le port P1 : 8 bits bidirectionnel à usage général
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
Le port P1 : 8 bits bidirectionnel à usage général
Le port P2: 8 bits bidirectionnel à usage général. Fonction secondaire: port multiplexé.8 bits supérieurs des bus de données et d'adresse.
2013/2014
Le port P3 : 8 bits bidirectionnel à usage général.Fonctions secondaires :
Les ports E/S
Prof. Ouadou M.
Cours microcontrôleurs et applications, SMP, S6, Parcours IEA
2013/2014
Le 8051 possède 5 sources d'interruption :
• • Evénement externesur l'entrée INT0 (P3.2)
• • Evénement externesur l'entrée INT1 (P3.3)
Les interruptions sur le 8051
• • Evénement externesur l'entrée INT1 (P3.3)
• • Débordement du TIMER0
• • Débordement du TIMER1
• • Emission ou réception d'u caractère sur le port série
2013/2014
Le 8051 possède deux timers 16 bits TIMER0 et TIMER1 dont le
fonctionnement est déterminé par les registres de configuration
TMOD et TCON. Les signaux horloges de ces circuits
proviennent soit de l'horloge interne du système :
Les Timers :
proviennent soit de l'horloge interne du système :
(mode Timer)
soit des entrées externes T0 (P3.4) et T1 (P3.5)
(mode Compteur).
2013/2014
Le 8051 dispose d'un port série qui permet de communiquer avec
l‘extérieur sur les bornes RxD (P3.0) et TxD (P3.1).
La configuration du port se fait par le registre SCON et la lecture
Le port série
écriture dans le port se fait par le registre SBUF.
2013/2014