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1/67I n t r o d u c t i o n l ' i n f o r m a t i q u e ( S 1 I M P )

C o d a g e , c i r c u i t s l o g i q u e s , a r c h i t e c t u r e

I n t r o d u c t i o n l ' i n f o r m a t i q u e ( S 1 I M P )

D a m i e n M a s s < d a m i e n . m a s s e @ u n i v - b r e s t . f r >
http://www.mechanik.tu-darmstadt.de/index.html


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D e s c r i p t i o n d u c o u r s

Q u ' e s t - c e q u ' u n o r d i n a t e u r ?

1 . S i g n i c a t i o n d e s d o n n e s : l e c o d a g e .

2 . O p r a t i o n s s u r l e s d o n n e s : l e s c i r c u i t s l o g i q u e s .

3 . M o d l e d ' o r d i n a t e u r : l ' a r c h i t e c t u r e .


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C o d a g e

I n f o r m a t i q u e : t r a i t e m e n t a u t o m a t i s d ' i n f o r m a t i o n s p a r o r d i n a t e u r .

L e c o d a g e d s i g n e l a f a o n d e r e p r s e n t e r l ' i n f o r m a t i o n e n u n e d o n n e ( o b j e c t

c o n c r e t ) . L e s e n s d e c e c o d a g e ( l a c o r r e s p o n d a n c e e n t r e d o n n e e t i n f o r m a t i o n )

e s t f a i t p a r l ' h u m a i n .

t r a i t e m e n t

I n f o r m a t i o n s

o r d i n a t e u r h u m a i n

D c o d a g e

C o d a g e

D o n n e s

L ' i d e d e c o d a g e e s t i n d p e n d a n t e d e s o r d i n a t e u r s .


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E x e m p l e : c r i t u r e

L ' c r i t u r e e s t u n c o d a g e : l ' i n f o r m a t i o n e s t r e p r s e n t e p a r u n e s u i t e d e s y m b o l e s

( l e s l e t t r e s ) . L e s o p r a t i o n s d e c o d a g e e t d c o d a g e s o n t f a i t e s p a r l ' h u m a i n .

N o u s t u d i o n s d a n s l a s u i t e l ' c r i t u r e e t l e c o d a g e d e s n o m b r e s ( i n f o r m a t i o n f a c i l e

c o d e r ) .


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C o d a g e d e s e n t i e r s n a t u r e l s

L e s e n t i e r s n a t u r e l s s e r v e n t c o m p t e r d e s o b j e t s . M a t h m a t i q u e m e n t , o n l e s d n i t

p a r t i r d u v i d e ( l e z r o ) e t d ' u n e o p r a t i o n s u c c e s s e u r ( l e + 1 ) .

E x : t r o i s e s t l e s u c c e s s e u r d u s u c c e s s e u r d u s u c c e s s e u r d u v i d e .

C o u r a m m e n t , l ' c r i t u r e d ' u n e n t i e r s e f a i t l ' a i d e d e d i x s y m b o l e s ( l e s c h i r e s ) :

0 , 1 , . . . , 9 . O n a p p e l l e c e t t e c r i t u r e l e c o d a g e e n b a s e 1 0 d e s e n t i e r s .


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C o d a g e e n b a s e 1 0

L e s c h i r e s r e p r s e n t e n t l e s d i x p r e m i e r s e n t i e r s , d a n s l ' o r d r e 0 , 1 , 2 , . . . , 9 .

U n n o m b r e e s t r e p r s e n t c o m m e u n e s u i t e d e c h i r e s :

l ' e n t i e r r e p r s e n t p a r l e c h i r e l e p l u s d r o i t e ( l e s u n i t s ) e s t p r i s t e l q u e l ;

c e l u i r e p r s e n t p a r l e c h i r e s a g a u c h e e s t m u l t i p l i p a r d i x ;

c e l u i e n c o r e s a g a u c h e p a r d i x f o i s d i x ;

e t a i n s i d e s u i t e . . .

L e n o m b r e t o t a l e s t l a s o m m e d e s d i r e n t s n o m b r e s o b t e n u s .

S i n o t r e n o m b r e e s t c r i t akak1 . . . a0 , l e n o m b r e r e p r s e n t e s t :

a0 + 10 a1 + 102 a2 + . . . + 10

k ak

E x e m p l e : 4 3 2 = 4 * 1 0 0 + 3 * 1 0 + 2 .


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C o d a g e e n b a s e

nC o d a g e p o s i t i o n n e l l ' a i d e d e b a s e s :

1 . o n u t i l i s e u n n o m b r e l i m i t d e c h i r e s , e n p a r t a n t d e z r o ;

2 . l a p o s i t i o n d u c h i r e d a n s l e n o m b r e d o n n e s a v a l e u r .

D a n s u n c o d a g e e n b a s e n

:

o n u t i l i s e n c h i r e s , r e p r s e n t a n t l e s n o m b r e s d e 0 n - 1 ;

s i u n c h i r e e s t a u k - i m e r a n g ( e n p a r t a n t d e l a d r o i t e , d e 0 ) , c e c h i r e e s t

m u l t i p l i p a r nk ( e t nk s e r a a p p e l l e p o i d s d u c h i r e d a n s l e n o m b r e ) .


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N o t e s h i s t o r i q u e s

L ' i d e d e c o d a g e p o s i t i o n n e l n ' e s t p a s v i d e n t e . L ' c r i t u r e r o m a i n e u t i l i s a i t p l u t t

u n s y m b o l e d i r e n t p a r c h a n g e m e n t d e d i z a i n e ( I , X , C , M , e t c . . . ) .

H i s t o r i q u e m e n t , l e s b a s e s 1 2 , 2 0 , 6 0 o n t t u t i l i s e s ( e t a p p a r a i s s e n t e n c o r e p a r -

f o i s ) . L a b a s e 1 0 s ' e s t p r o g r e s s i v e m e n t i m p o s e p a r t o u t .

L e c o d a g e p o s i t i o n n e l a t e n v i s a g e n C h i n e e t e n I n d e , a v a n t d ' t r e f o r m a l i s

d a n s l e m o n d e a r a b e a v e c l ' u s a g e d u 0 .


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E x e m p l e : l a n u m r a t i o n s h a d o k

L e s s h a d o k s c o m p t e n t e n b a s e 4 : l e s q u a t r e c h i r e s s o n t d a n s l ' o r d r e G a , B u ,

Z o , M e u . O n p e u t a l o r s n u m r e r l e s p r e m i e r s n o m b r e s :

0 G a 4 B u G a 8 Z o G a 1 2 M e u G a 1 6 B u G a G a

1 B u 5 B u B u 9 Z o B u 1 3 M e u B u 1 7 B u G a B u

2 Z o 6 B u Z o 1 0 Z o Z o 1 4 M e u Z o 1 8 B u G a Z o

3 M e u 7 B u M e u 1 1 Z o M e u 1 5 M e u M e u 1 9 B u G a M e u

D a n s M e u B u , B u a p o u r r a n g 0 e t p o i d s 1 , e t M e u a p o u r r a n g 1 e t p o i d s 4 .

MeuBu 1 + 3 4 = 13.


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R e p r s e n t a t i o n d e s c h i r e s

S i p o s s i b l e , o n u t i l i s e l e s m m e c h i r e s p o u r l a b a s e n e t l a b a s e 1 0 . O n d o n n e a l o r s

l a b a s e e n i n d i c e :

(4263) =7

4 73 + 2 72 + 6 7 + 3 = 1515

n o m b r e b a s e

v a l e u r e n b a s e 1 0

A u - d e l d e 1 0 , o n u t i l i s e l e s l e t t r e s : A p o u r 1 0 , B p o u r 1 1 , e t c . . .

E x e m p l e : (AD5)17 = 10 172 + 13 17 + 5 = 3116 .

P o u r d e s t r s g r a n d e b a s e , o n p e u t u t i l i s e r l e s n o m b r e s e n b a s e 1 0 , e n t r e p a r e n t h s e s .

P a r e x e m p l e :

((23)(56)(04))60 = 23 602 + 56 60 + 4 = 86164
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P a s s a g e d e l a b a s e n l a b a s e 1 0

F a c i l e :

(akak1 . . . a0)n = a0 + a1 n + a2 n2 + . . . + ak n

k

=k

i=0

ai ni

E x e m p l e : T r a d u i r e (4263)7 e n b a s e 1 0 : (4263)7 = 3 + 6 7 + 2 72 + 4 73 = 1515.


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P a s s a g e d e l a b a s e 1 0 l a b a s e n

P r i n c i p e :

(akak1 . . . a0)n = a0 + a1 n + . . . + ak nk

= a0 + n (a1 + n (a2 + n . . . (ak1 + n ak) . . .))

= a0 + n ( machin )

L e p r e m i e r c h i r e ( d r o i t e ) e s t d o n c l e r e s t e d e l a d i v i s i o n e u c l i d i e n n e d u

n o m b r e p a r n.

E t p o u r l a s u i t e , o n p a r t d u q u o t i e n t ( l e m a c h i n ) , o n d i v i s e p a r n p o u r a v o i r l e

r e s t e , e t o n r e c o m m e n c e . . .


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E x e m p l e

O n c h e r c h e t r a d u i r e 1 5 1 5 e n b a s e 7 .

1515 7

3 7

306 7

2 4 7

04

216

Sensdele

cture

1515 = 7 * 216

216 = 7 * 30

30 = 7 * 4

4 = 7 * 0

+ 3

+ 6

+ 2

+ 4

D o n c :

1515 = 3 + 7 ( 6 + 7 ( 2 + 7 4))

= 3 + 6 7 + 2 72 + 4 73

= (4263)7
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C o d a g e e t o r d i n a t e u r s

D e u x b a s e s ( e n p l u s d e l a b a s e 1 0 ) s o n t u t i l i s e s c o u r a m m e n t p o u r l e s o r d i n a t e u r s :

l a b a s e d e u x , d i t e a u s s i b i n a i r e , q u i d c r i t c e q u i s e p a s s e a u n i v e a u d e s l s ( 0

= p a s d e c o u r a n t , 1 = d u c o u r a n t )

l a b a s e s e i z e , d i t e h e x a d c i m a l e , q u i r e g r o u p e l e s l s p a r 4 .

U n c h i r e e n b a s e 2 e s t a p p e l u n b i t ( d e l ' a n g l a i s B I n a r y d i g i T , c h i r e b i n a i r e ) .

D a n s u n n o m b r e b i n a i r e , l e s b i t s g a u c h e s o n t d i t s b i t s d e p o i d s f o r t e t l e s b i t s

d r o i t e b i t s d e p o i d s f a i b l e s .


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C o d a g e s u r u n o r d i n a t e u r

U n o r d i n a t e u r a u n e m m o i r e l i m i t e , d o n c o n l i m i t e l a t a i l l e d e s e n t i e r s p a r l e

n o m b r e d e b i t s c o d a n t l ' e n t i e r .

C e n o m b r e e s t s o u v e n t u n m u l t i p l e d e 8 ( o n a p p e l l e 8 b i t s u n o c t e t ) .

U n n o m b r e 8 b i t s i r a d e 0 2 5 5 .

U n n o m b r e 1 6 b i t s d e 0 6 5 5 3 5 .

U n n o m b r e 3 2 b i t s d e 0 4 2 9 4 9 6 7 2 9 5 .

U n n o m b r e 6 4 b i t s d e 0 1 8 4 4 6 7 4 4 0 7 3 7 0 9 5 5 1 6 1 5

P l u s g n r a l e m e n t , p o u r

Nb i t s , l e n o m b r e v a d e 0

2N

1.


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R e m a r q u e s

L o r s q u ' i l e s t d e m a n d d e r e p r s e n t e r u n e n t i e r s u r u n n o m b r e x d e b i t s , i l f a u t

d o n n e r t o u s l e s c h i r e s , m m e c e u x q u i s o n t n u l s . P a r e x e m p l e , 4 5 s u r 8 b i t s

00101101.

O n n e p e u t p a s t e n d r e c o m m e o n v e u t l e n o m b r e d e b i t s r e p r s e n t a n t u n e n t i e r : l e

d p a s s e m e n t d e l a t a i l l e d ' u n n o m b r e e s t u n e s o u r c e f r q u e n t e d ' e r r e u r s

i n f o r m a t i q u e s .

E x e m p l e : s i i l e s t d e m a n d d e c o d e r 2 7 7 s u r 8 b i t s , d i r e s i m p l e m e n t q u e c ' e s t

i m p o s s i b l e .


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C o d a g e d e s e n t i e r s r e l a t i f s

E n c o d a g e m a t h m a t i q u e , l a f a o n c o u r a n t e d ' c r i r e u n e n t i e r n g a t i f e s t d e m e t t r e

u n - d e v a n t s o n n o m b r e c r i t e n v a l e u r a b s o l u . C e l a s e f a i t p o u r t o u t e s l e s b a s e s .

E x e m p l e :

1515 = (4263)7

S u r u n o r d i n a t e u r , o n p a r l e d e c o d a g e d e s e n t i e r s s i g n s ( p a r o p p o s i t i o n a u x

e n t i e r s n a t u r e l s q u i s o n t d i t s n o n s i g n s ) . O n n e p e u t p a s u t i l i s e r d e s y m b o l e

p a r t i c u l i e r ( p u i s q u ' o n a q u e d e s 0 e t d e s 1 ) .


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C o d a g e d e s e n t i e r s s i g n s

1 e r e s s a i : m e t t r e u n b i t d e s i g n e d e v a n t l e n o m b r e . S i c e b i t e s t 0 , l e n o m b r e

e s t p o s i t i f , s i c e b i t e s t 1 , c e n o m b r e e s t n g a t i f .

E x e m p l e : s u r 8 b i t s , - 5 d e v i e n t 1 0 0 0 0 1 0 1 .

C o n s q u e n c e : c e c o d a g e d p e n d d u n o m b r e d e b i t s u t i l i s s . A i n s i - 5 n e

s ' c r i r a p a s d e l a m m e f a o n s u r 8 e t 1 6 b i t s . C e s e r a l e c a s p o u r t o u s l e s c o d a g e s

p o s s i b l e s .

I n c o n v n i e n t s :

1 . 0 e s t r e p r s e n t d e u x f o i s ( c o m m e + 0 e t - 0 ) ;

2 . l e s c a l c u l s s o n t c o m p l i q u s : q u a n d l ' o r d i n a t e u r a d d i t i o n n e d e u x e n t i e r s , i l d o i t

s a v o i r l ' a v a n c e s ' i l s s o n t s i g n s o u n o n .


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C o m p l m e n t 2

I d e : g a r d e r u n b i t d e s i g n e , m a i s r e p r s e n t e r x c o m m e 2N x ( o u N e s t l e

n o m b r e d e b i t s ) .

E x e m p l e ( a v e c 3 b i t s , d o n c 2N = 8) :

B i n . N o n s i g n S i g n

0 0 0 0 0

0 0 1 1 1

0 1 0 2 2

0 1 1 3 3

1 0 0 4 4 = 8 - 4 - 4

1 0 1 5 5 = 8 - 3 - 3

1 1 0 6 6 = 8 - 2 - 2

1 1 1 7 7 = 8 - 1 - 1

E x e m p l e : 1 0 1 v a u t 5 e n n o n s i g n , e t 5 =

8 - 3 , d o n c a r e p r s e n t e - 3 .

A v a n t a g e s :

r e p r s e n t a t i o n u n i q u e ( t o u s l e s n o m b r e s d e

- 4 3 s o n t r e p r s e n t s d ' u n e s e u l e f a o n )

o r d r e r e s p e c t , s a u f l e s a u t d e 3 - 4 ;

c a l c u l s i n d p e n d a n t s d u s i g n e : a + (b

a u r a l a m m e r e p r s e n t a t i o n q u e a+(2N

b).

P r a t i q u e m e n t t o u s l e s p r o g r a m m e s u t i l i s e n t

c e t t e r e p r s e n t a t i o n .


20/68


P a s s a g e d e k k

T e c h n i q u e p o u r t r o u v e r l a r e p r s e n t a t i o n d e k s u r N b i t s :

1 . o n c r i t k ;

2 . o n i n v e r s e t o u s l e s b i t s ;

( e n n o n s i g n : (2N 1) k )

3 . o n a j o u t e 1 .

( e n n o n s i g n : 2N k )

0 0 1

1 1 0

1 1 0

1 1 0 0

1 1 100

0

1 10 0 0

Inversion

+1

= 44

= 211 = (28 1) 44

= 212 = 28 44

R e p r s e n t a t i o n d e - 4 4 s u r 8 b i t s

C e t t e t e c h n i q u e p e r m e t t o u j o u r s d ' o b t e n i r l ' o p p o s d ' u n n o m b r e ( m m e s ' i l e s t

n g a t i f a u d b u t ) .


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E x t e n s i o n d ' u n n o m b r e s i g n

L a r e p r s e n t a t i o n d ' u n n o m b r e s i g n d p e n d d u n o m b r e d e b i t s u t i l i s s .

P o u r a u g m e n t e r l e n o m b r e d e b i t s r e p r s e n t a n t u n n o m b r e s i g n , i l f a u t a j o u t e r

l e b i t d e s i g n e g a u c h e d u n o m b r e a u t a n t d e f o i s q u e n c e s s a i r e .

E x e m p l e : p a s s a g e d e 8 1 6 b i t s .

u n n o m b r e p o s i t i f ( p a r e x e m p l e 4 4 , r e p r s e n t p a r 0 0 1 0 1 1 0 0 ) , s e r a t e n d u p a r d e s

0 ( d ' o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 ) .

u n n o m b r e n g a t i f ( p a r e x e m p l e - 4 4 , r e p r s e n t p a r 1 1 0 1 0 1 0 0 ) , s e r a t e n d u p a r

d e s 1 ( d ' o 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 ) .

N o t e : s i l e n o m b r e e s t n o n s i g n , l ' e x t e n s i o n s e f a i t t o u j o u r s e n a j o u t a n t d e s 0 . O n

d o i t d o n c a v o i r d e u x o p r a t i o n s d ' e x t e n s i o n s q u i p e u v e n t d o n n e r d e s

r s u l t a t s d i r e n t s .


22/68


I n t e r v a l l e s d e r e p r s e n t a t i o n

U n e n t i e r s i g n r e p r s e n t s u r N b i t s i r a d e 2N1 2N1 1.

U n n o m b r e 8 b i t s i r a d e - 1 2 8 1 2 7 .

U n n o m b r e 1 6 b i t s d e - 3 2 7 6 8 0 3 2 7 6 7 .

U n n o m b r e 3 2 b i t s d e - 2 1 4 7 4 8 3 6 4 8 2 1 4 7 4 8 3 6 4 7 .

U n n o m b r e 6 4 b i t s d e e n v i r o n 9 1018 9 1018 .


23/68


C o d a g e d e s r e l s

M a t h m a t i q u e m e n t , o n u t i l i s e c o m m u n m e n t u n s p a r a t e u r d c i m a l ( l a v i r g u l e ) .

E n b a s e 1 0 :

akak1 . . . a0 , b1 . . . bl = ak.10k + ak1.10

k1 + . . . + a0

+b1.101 + b2.10

2 + . . . + bl.10l

E n b a s e n :

(akak1 . . . a0 , b1 . . . bl)n = ak.nk + ak1.n

k1 + . . . + a0

+b1.n1 + b2.n

2 + . . . + bl.nl


24/68


E x e m p l e s

(0, 75)8 =78

+ 582

= 0, 953125

(2A, 1C)15 = 2 15 + 10 +1

15+ 12

152= 40, 12

(2, 3)14 = 2 +3

14= 2, 2142857142857142857 . . . 142857 . . .

C e r t a i n s n o m b r e s r e p r s e n t a b l e s d e f a o n n i e d a n s u n e b a s e n e l e s o n t p a s d a n s

u n e a u t r e ( m a i s l e s c h i r e s s u c c e s s i f s s o n t p r i o d i q u e s ) .

C o n v e n t i o n : p o u r s i m p l i e r , o n r e p r s e n t e l a s u i t e i n n i e d e c h i r e e n s o u l i g n a n t

s a p r i o d e : 314 = 0, 2142857.


25/68


P a s s a g e d e l a b a s e 10 l a b a s e n

A v e c u n i q u e m e n t l a p a r t i e f r a c t i o n n a i r e , o n p e u t f a c t o r i s e r l e s 1 / n :

(0, b0 . . . bl)n =1

n (b0 +

1

n(b1 +

1

n. . .))

=

1

n (b

0 + ( machin ))

. . . a v e c l e m a c h i n s t r i c t e m e n t i n f r i e u r 1 .

D o n c l e p r e m i e r c h i r e a p r s l a v i r g u l e e s t l a p a r t i e e n t i r e d u n o m b r e

m u l t i p l i p a r n

.

L e n c o r e , o n p e u t o b t e n i r t o u s l e s c h i r e s s u c c e s s i f s e n r p t a n t l a m u l t i p l i c a t i o n .


26/68


R e c e t t e

1 . O n c o m m e n c e p a r c o n v e r t i r l a p a r -

t i e e n t i r e .

2 . O n m u l t i p l i e l a p a r t i e f r a c t i o n n a i r e

p a rn

.

3 . L a p a r t i e e n t i r e e s t u n n o u v e a u

c h i r e .

4 . O n r e t i r e l a p a r t i e e n t i r e e t o n

r e v i e n t l ' t a p e 2 , t a n t q u e l e

n o m b r e e s t n o n n u l .

Conversion de 24,32 en base 5

0,32 * 5 = 1 ,6

0,6 * 5 = 3 ,0 fini

24 = (44)5

D o n c 24, 32 = (44, 13)5


27/68


A u t r e e x e m p l e

O n v e u t r e p r s e n t e r 0 , 1 4 e n b a s e 1 6 :

0, 14 16 = 2, 24. O n p r e n d 2 , r e s t e 0 , 2 4 .

0, 24 16 = 3, 84. O n p r e n d 3 , r e s t e 0 , 8 4 .

0, 84 16 = 13, 44. O n p r e n d D ( p o u r 1 3 ) , r e s t e 0 , 4 4 .

0, 44 16 = 7, 04. O n p r e n d 7 , r e s t e 0 , 0 4 .

0, 04 16 = 0, 64. O n p r e n d 0 , r e s t e 0 , 6 4 .

0, 64 16 = 10, 24. O n p r e n d A ( p o u r 1 0 ) , r e s t e 0 , 2 4 .

0, 24 16 = 3, 84. O n p r e n d 3 , r e s t e 0 , 8 4 .

. . . o n e s t r e v e n u l a s e c o n d e t a p e .

D o n c 0, 14 = (0, 2 3D70A)16

L e n c o r e , l a c o n v e r s i o n p e u t n e j a m a i s s ' a r r t e r . O n d e v r a d o n c f a i r e a t t e n t i o n

r e p r e r l e m o m e n t o o n b o u c l e .


28/68


N o t a t i o n s c i e n t i q u e , f o r m e e x p o n e n t i e l l e n o r m a l i -

s e

O n a p p e l l e n o t a t i o n s c i e n t i q u e ( o u f o r m e e x p o n e n t i e l l e n o r m a l i s e ) l a r e p r -

s e n t a t i o n d e s r e l s l ' a i d e d e d e u x l m e n t s :

u n n o m b r e

xa p p e l m a n t i s s e a v e c u n s e u l c h i r e , d i r e n t d e 0 , g a u c h e

d e l a v i r g u l e ;

u n e x p o s a n t

k( q u i e s t u n e n t i e r r e l a t i f ) .

L e n o m b r e r e l r e p r s e n t t a n t a l o r s x 10k ( o u , e n b a s e b q u e l c o n q u e , x bk ) .

E x e m p l e : 0, 00425 = 4, 25 103 ; (34, 222)5 = (3, 4222)5 51

.

E n b i n a i r e ( o n p a r l e d e f o r m e e x p o n e n t i e l l e b i n a i r e n o r m a l i s e ) , l e c h i r e

g a u c h e d e l a v i r g u l e p o u r l a m a n t i s s e e s t t o u j o u r s u n 1 ( s a u f p o u r 0 l u i - m m e ) .


29/68


R e p r s e n t a t i o n s u r o r d i n a t e u r

L a p l u p a r t d e s s y s t m e s r e p r s e n t e n t l e s r e l s s o u s f o r m e e x p o n e n t i e l l e n o r m a l i s e

( o n p a r l e d e n o m b r e v i r g u l e s o t t a n t e s o u s i m p l e m e n t d e o t t a n t s ) .

O n a c c o r d e u n b i t d e s i g n e , u n n o m b r e d e b i t s x s p o u r l ' e x p o s a n t e t u n n o m b r e

d e b i t s x s p o u r l a m a n t i s s e .

Signe Exposant Mantisse

N o u s t u d i e r o n s s p c i q u e m e n t i c i l a r e p r s e n t a t i o n d n i e p a r l a n o r m e I E E E 7 5 4 ,

l a p l u s s t a n d a r d ( I E E E = I n s t i t u t e o f E l e c t r i c a l a n d E l e c t r o n i c s E n g i n e e r s , I n c . ,

f o n d e n 1 9 6 3 ) .


30/68


M a n t i s s e b i t c a c h

C o m m e l e p r e m i e r c h i r e d e l a m a n t i s s e v a u t t o u j o u r s 1, i l n ' e s t p a s n c e s s a i r e d e

l ' a j o u t e r . O n c r i r a d o n c u n i q u e m e n t l a p a r t i e f r a c t i o n n a i r e d e l a m a n t i s s e , o n p a r l e

d e m a n t i s s e b i t c a c h .

E x e m p l e : r e p r s e n t a t i o n d e 1, 01101123 . L e b i t d e s i g n e v a u t 0 e t l a m a n t i s s e ( i c i

s u r 9 b i t s ) s ' c r i t 011011000.

Exposant0 0 0 01 1 1 1 0 0


31/68


E x p o s a n t b i a i s

S i l ' e x p o s a n t e s t r e p r s e n t s u r t b i t s , o n r e p r s e n t e r a l ' e x p o s a n t e s o u s u n e f o r m e

d c a l e

q = e + 2t1

1. O n p a r l e d ' e x p o s a n t b i a i s (

2t1

1e s t a p p e l l e b i a i s

d e l a r e p r s e n t a t i o n ) .

E x e m p l e : r e p r s e n t a t i o n d e 1, 01101123 , a v e c u n e x p o s a n t s u r 4 b i t s . O n r e p r s e n t e

d o n c q = 3 + 23 1 = 10 = (1010)4 .

0 0 01 1 1 1 0 00 1 0 1 0

C o m m e q d o i t t r e c o m p r i s e n t r e 0 e t 2t 1, i l f a u t q u e e s o i t e n t r e 2t

1 + 1 e t

2t1 .


32/68


L i m i t e s d e l a r e p r s e n t a t i o n

U n e x p o s a n t t r o p g r a n d o u t r o p p e t i t n e p e u t p a s t r e r e p r s e n t , c e q u i l i m i t e l e s

o t t a n t s p o s s i b l e s e n d e u x z o n e s .

0

( n g a t i f s ) ( p o s i t i f s )

e x p o s a n t s

t r o p g r a n d s

e x p o s a n t s

t r o p g r a n d s

r e p r s e n t a b l e

e x p o s a n t s

t r o p p e t i t s

r e p r s e n t a b l e

P r c i s i o n E x p o s a n t M a n t i s s e L i m i t e i n f . L i m i t e S u p .

S i m p l e ( 3 2 b i t s ) 8 b i t s 2 3 b i t s 1, 2 1038 3, 4 10+38

D o u b l e ( 6 4 b i t s ) 1 1 b i t s 5 2 b i t s 2, 2 10308 1, 8 10+308

C o m m e l a m a n t i s s e e s t n i e , o n a a u s s i d e s e r r e u r s d ' a r r o n d i .


33/68


C a s p a r t i c u l i e r s

A n d ' a m l i o r e r l a r e p r s e n t a t i o n , l a n o r m e p r v o i t q u e l q u e s c a s p a r t i c u l i e r s :

S i l ' e x p o s a n t e t l a m a n t i s s e s o n t 0 , a l o r s l e n o m b r e r e p r s e n t e s t 0 . A v e c l e b i t

d e s i g n e 1 , o n a - 0 .

Q u a n d t o u s l e s b i t s d ' e x p o s a n t s s o n t 0 , o n n e p r e n d p l u s e n c o m p t e l e b i t

c a c h ( o n p a r l e d e n o m b r e s d n o r m a l i s s ) , c e q u i p e r m e t d ' t e n d r e u n p e u l a

r e p r s e n t a t i o n v e r s l e s p e t i t s n o m b r e s .

S i t o u s l e s b i t s d ' e x p o s a n t s 1 e t q u e l a m a n t i s s e e s t 0 , o n r e p r s e n t e l ' i n n i

( r e s p e c t i v e m e n t p l u s o u m o i n s l ' i n n i ) .

S i t o u s l e s b i t s d ' e x p o s a n t s s o n t 1 e t q u e l a m a n t i s s e n ' e s t p a s 0 , c e l a r e p r s e n t e

p a s u n n o m b r e ( o u N a N , n o t a n u m b e r ) . C e l a s e r t p o u r l e s c a l c u l s i n c o r r e c t s

( d i v i s i o n s p a r z r o . . . ) .


34/68


C o n c l u s i o n ( c o d a g e )

1 . U n n o m b r e , d a n s l ' o r d i n a t e u r , e s t r e p r s e n t l ' a i d e d ' u n g r o u p e d e l d a n s

u n f o r m a t b i n a i r e :

u n e t e n s i o n n o n n u l l e r e p r s e n t e u n 1 ;

u n e t e n s i o n n u l l e r e p r s e n t e u n 0 .

00

1

1

(1001)2 = 9

2 . P o u r l e s n o m b r e s r e l a t i f s , r e p r s e n t a t i o n e n c o m p l m e n t 2 .

3 . P o u r l e s n o m b r e s n o n e n t i e r s , u n e r e p r s e n t a t i o n v i r g u l e o t t a n t e .


35/68


C i r c u i t s l o g i q u e s

N o u s a v o n s v u c o m m e n t l ' o r d i n a t e u r r e p r s e n t e l e s n o m b r e s . L a q u e s t i o n e s t m a i n -

t e n a n t : c o m m e l ' o r d i n a t e u r m a n i p u l e c e s n o m b r e s ?

U n c i r c u i t l o g i q u e e s t u n e b o i t e q u i p r e n d d e s e n t r e s ( b i n a i r e s ) e t r e n v o i e

d e s s o r t i e s ( b i n a i r e s ) .

Entrees

0 1 0 1

Sorties


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E x e m p l e : a d d i t i o n n e u r 4 b i t s

C e c i r c u i t p r e n d 8 e n t r e s ( 2 e n t r e s d e 4 l s , c h a c u n e r e p r s e n t a n t u n n o m b r e s u r

4 b i t s ) , e t d i s p o s e d e 5 s o r t i e s , d o n n a n t l a s o m m e d e s d e u x n o m b r e s e n e n t r e s .

1

0

01

1

1

0

0

1 0 0 1

+ 1 1 0 0

1 0 1 0 1

1

0

0

1

0

01

1

0

1

1

1

0

+

0 1 1 1

0 1 0 0

1 0 1 1

1

1

1

0

0

( s o i t , e n b a s e 1 0 , 9 + 12 = 21 ) ( o u 7 + 4 = 11 )

E n b i n a i r e ,

U n o r d i n a t e u r p o u r r a i t a l o r s t r e u n g r a n d c i r c u i t l o g i q u e .

A u t r e e x e m p l e : m m o i r e l m e n t a i r e


37/68


O n d i p o s e d e d e u x e n t r e s : u n e d o n n e e t u n e c o m m a n d e , e t u n e s o r t i e .

c o m m a n d e 0 : l a s o r t i e n e c h a n g e p a s .

c o m m a n d e 1 : l a s o r t i e p r e n d l a v a l e u r e n d o n n e .

0 ou1

0

? 0 0

01

1

111

0

0 ou 1

donnee

commande

sortie

0 ou 1

0

L o g i q u e s c o m b i n a t o i r e e t s q u e n t i e l l e


38/68


L e s c i r c u i t s l o g i q u e s c o m b i n a t o i r e s s o n t d e s c i r c u i t s o l e s v a l e u r s d e s o r t i e s n e

d p e n d e n t q u e d e s v a l e u r s d ' e n t r e s a u m m e i n s t a n t . E x e m p l e : a d d i t i o n n e u r .

L e s c i r c u i t s l o g i q u e s s q u e n t i e l s s o n t d e s c i r c u i t s o l e s v a l e u r s d e s o r t i e s d -

p e n d e n t e n p l u s d ' u n t a t i n t e r n e d u c i r c u i t ( o n p e u t r e p r s e n t e r c e t t a t p a r u n e

r t r o a c t i o n ) . E x e m p l e : m m o i r e .

ei sjei sj

qk

L o g i q u e c o m b i n a t o i r e L o g i q u e s q u e n t i e l l e

sj = f(..., ei,...) sj = f(..., ei,...,qk,...)qk = g(..., ei,...,qk,...)


39/68


L o g i q u e c o m b i n a t o i r e

L a t a b l e d e v r i t d ' u n c i r c u i t l o g i q u e c o m b i n a t o i r e e s t u n t a b l e a u d o n n a n t l e s

v a l e u r s d e s o r t i e s e n f o n c t i o n d e s v a l e u r s p o s s i b l e s d ' e n t r e s .

E x e m p l e : u n m u l t i p l e x e u r ( q u i p e r m e t d e c h o i s i r u n e e n t r e , i c i s = ec ) .

c

se0

e1

e0 e1 c s

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

e0 e1 c s

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 1


40/68


P o r t e s l o g i q u e s

C e s o n t d e s c i r c u i t s l o g i q u e s l m e n t a i r e s .

D e s s i n N o m , n o t a t i o n T a b l e d e v r i t

sb

aP o r t e O U ( O R )

s = a b o u s = a + b

s = 1 s i a O U b s o n t 1 .

a b s a b s

0 0 0 1 0 1

0 1 1 1 1 1

sb

aP o r t e E T ( A N D )

s = a b o u s = a.b

s = 1 s i a E T b s o n t 1 .

a b s a b s

0 0 0 1 0 0

0 1 0 1 1 1

se

P o r t e N O N ( N O T ) o u i n v e r s e u r

s = eo u

s = es

e s t l ' i n v e r s e d e e

.

e s

0 1

1 0

P o r t e s l o g i q u e ( s u i t e )


41/68


D e s s i n N o m , n o t a t i o n T a b l e d e v r i t

b

a

sP o r t e N O N O U ( N O R )

s = (a b) o u s = a + b

a b s a b s

0 0 1 1 0 0

0 1 0 1 1 0

b

as

P o r t e N O N E T ( N A N D )

s = (a b)o u

s = a.b

a b s a b s

0 0 1 1 0 1

0 1 1 1 1 0

b

as

P o r t e O U e x c l u s i f ( X O R )

s = a b

a b s a b s

0 0 0 1 0 1

0 1 1 1 1 0

L a p o r t e O U e x c l u s i f s e v o i t f r q u e m m e n t m a i s n ' e s t p a s v r a i m e n t u n e p o r t e l -

m e n t a i r e .

U t i l i s a t i o n d e s p o r t e s l o g i q u e s


42/68


T o u t c i r c u i t l o g i q u e c o m b i n a t o i r e p e u t t r e o b t e n u e n c o m b i n a n t d e s p o r t e s l m e n -

t a i r e s , c o m m e u n c i r c u i t l e c t r i q u e .

E x e m p l e : o n p e u t r e p r o d u i r e n o t r e m u l t i p l e x e u r , i c i v r i d a n s l e c a s

e0 = 1,

e1 = 0 e t c = 0.

c

e1

1

N O T

0

0

1

s

1

0

A N D

A N D

1

1

e0

O R

O R


43/68


t u d e m a t h m a t i q u e : l ' a l g b r e d e B o o l e

L ' a l g b r e d e B o o l e ( o u a l g b r e b o o l e n n e ) f o r m a l i s e l e s c a l c u l s d e c i r c u i t s c o m -

b i n a t o i r e s e t l e s r a i s o n n e m e n t s l o g i q u e s .

L ' a l g b r e e s t d n i e p a r u n e n s e m b l e d e d e u x v a l e u r s {0, 1} ( o u {faux, vrai}) e t

t r o i s o p r a t e u r s , l e + ( l e o u ) , l e . ( l e e t ) e t l e ( l e n o n ) .

N o t e : p a r c o n v e n t i o n , l ' o p r a t e u r . e s t p r i o r i t a i r e s u r l ' o p r a t e u r +.


44/68


P r o p r i t s d u E T

1.a = a ( i d e n t i t ) ;

0.a = 0 ( n u l l i t ) ;

a.a = a ( i d e m p o t e n c e ) ;

a.b = b.a ( c o m m u t a t i v i t ) ;

(a.b).c = a.(b.c) ( a s s o c i a t i v i t ) .


45/68


P r o p r i t s d u O U

0 + a = a ( i d e n t i t ) ;

1 + a = 0 ( n u l l i t ) ;

a + a = a ( i d e m p o t e n c e ) ;

a + b = b + a ( c o m m u t a t i v i t ) ;

(a + b) + c = a + (b + c) ( a s s o c i a t i v i t ) .


46/68


A u t r e s p r o p r i t s

D i s t r i b u t i v i t :

a . ( b + c ) = a . b + a . c

a + ( b . c ) = ( a + b ) . ( a + c )

A b s o r p t i o n :

a . ( a + b ) = a

a + a . b = a

A v e c l a n g a t i o n :

a = a ;

a + a = 1 ( l o i d ' i n v e r s i o n ) ;

a.a = 0( l o i d ' i n v e r s i o n ) .

L o i s d e M o r g a n


47/68


P o u r t o u t a

,b

:

a.b = a + b ,

e t

a + b = a.b.

a b a b a + b a.b a.b a + b

0 0 1 1 1 1 1 1

0 1 1 0 0 0 1 1

1 0 0 1 0 0 1 1

1 1 0 0 0 0 0 0

L e s l o i s d e M o r g a n p e r m e t t e n t d e d p l a c e r l e s o p r a t e u r s N O N d a n s l e c a l c u l .

P a r e x e m p l e :

(a.b) + b.c = a.b.b.c = (a + b).b.c

C a l c u l b o o l e n


48/68


O n p e u t a l o r s e x p r i m e r l a s o r t i e d ' u n c i r c u i t l o g i q u e c o m b i n a t o i r e l ' a i d e d ' u n e

f o r m u l e b o o l e n n e . P a r e x e m p l e , p o u r l e m u l t i p l e x e u r , l a f o r m u l e c o r r e s p o n d

n o t r e c i r c u i t t a i t :

s = (e0 + c).c + (e0 + c).e1

L e s p r o p r i t s v u e s a u p a r a v a n t p e r m e t t e n t d ' o b t e n i r d e s c i r c u i t s q u i v a l e n t s .

1 . P a r f a c t o r i s a t i o n , s = (e0 + c).(e1 + c) , c e q u i d o n n e u n c i r c u i t p l u s s i m p l e .

2 . E n d v e l o p p a n t , l e c a l c u l e s t p l u s c o m p l e x e :

s = e0.c + c.c + e0.e1 + c.e1 ( d e v e l o p p e m e n t )

= e0.c + e0.e1 + c.e1 ( c a r c.c = 0)

= e0.c + e0.e1.(c + c) + c.e1 ( c a r c + c = 1)

= e0.c.(1 + e1) + c.e1.(1 + e0) ( d v e l o p p e m e n t p u i s f a c t o r i s a t i o n )

= e0.c + c.e1 ( c a r 1 + a = 1) ,


49/68


M u l t i p l e x e u r s i m p l i

c

s

e1

e0

N O T

O R

A N D

A N D

c

e1

e0

N O T

O R

A N D

s

O R

e0.c

e1.c

e0 + c

e1 + c

s = e0.c + e1.c s = (e0 + c).(e1 + c)


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B i l a n

1 . O n p e u t m a n i p u l e r l e s d o n n e s b i n a i r e s l ' a i d e d e c i r c u i t s l o g i q u e s , s q u e n -

t i e l s e t c o m b i n a t o i r e s .

2 . C e s c i r c u i t s s o n t c o n s t r u i t s p a r t i r d e p o r t e s l o g i q u e s .

3 . L ' a l g b r e d e B o o l e p e r m e t d e f a i r e l e s c a l c u l s r e l a t i f s a u x c i r c u i t s l o g i q u e s .


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A r c h i t e c t u r e

U n o r d i n a t e u r d o i t c o n t e n i r :

1 . u n i m m e n s e c i r c u i t l o g i q u e c o m b i n a t o i r e q u i f a i t l e s c a l c u l s ;

2 . u n e m m o i r e ( c i r c u i t l o g i q u e s q u e n t i e l ) p o u r d c r i r e s o n t a t ;

3 . u n e h o r l o g e p o u r s y n c h r o n i s e r l e s o p r a t i o n s .

4 . e t c ' e s t ( p r e s q u e ) t o u t !

Horloge Entrees/Sorties(ecran, clavier...)

MemoireUnite de calcul

A r c h i t e c t u r e ( s u i t e )


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P o u r a v o i r u n e m a c h i n e p o l y v a l e n t e , o n u t i l i s e l e m o d l e d e m a c h i n e s p r o -

g r a m m e e n r e g i s t r : l e p r o g r a m m e e x c u t e r s e t r o u v e d a n s l a m m o i r e s o u s

l a f o r m e d ' i n s t r u c t i o n s s i m p l e s .

D o n c , p a s d e d i r e n c e a p r i o r i e n t r e i n s t r u c t i o n s e t d o n n e s ( c o n t r a i r e m e n t l a

m a c h i n e d e B a b b a g e ) .

Memoire

linstructionDecodage de

Traitement de

linstruction, calculs

ProcesseurDonnees du programm

Code du programme

Lit la memoire...

Additionne ...Range en memoire...........

+123.232

"Cours de S1"

......

"Ceci est une phrase."
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L e p r o c e s s e u r

L e c i r c u i t q u i e x c u t e l e s i n s t r u c t i o n s e s t a p p e l p r o c e s s e u r . U n p r o c e s s e u r d o i t

c o m p r e n d r e e n p a r t i c u l i e r :

1 . u n e u n i t d e c o n t r l e ( o u u n i t d e c o m m a n d e ) q u i d c o d e e t i n t e r p r t e l e s

i n s t r u c t i o n s ;

2 . u n e u n i t a r i t h m t i q u e e t l o g i q u e ( U A L ) q u i f a i t l e s c a l c u l s ( a d d i t i o n s ,

s o u s t r a c t i o n s , c o m p a r a i s o n s . . . ) .

3 . u n e p e t i t e m m o i r e i n t e r n e , a p p e l l e s r e g i s t r e s .


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P r o c e s s e u r ( s u i t e )

Unite de

controle

U.A.L.

Registres

Interface memoire

Instructions

Memoire

Bus


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B u s

U n b u s e s t u n e n s e m b l e d e l i g n e s ( d e l s ) , q u i p e r m e t d e t r a n s m e t t r e u n e d o n n e

d ' u n l m e n t l ' a u t r e :

a u s e i n m m e d u p r o c e s s e u r ;

o u e n t r e l e p r o c e s s e u r e t l a m m o i r e .

U n b u s p e u t t r e m o n o d i r e c t i o n n e l o u b i d i r e c t i o n n e l .

E x e m p l e d e f o n c t i o n n e m e n t


56/68


1 . U n r e g i s t r e , l e c o m p t e u r d e p r o g r a m m e c o n t i e n t l ' a d r e s s e d e l ' i n s t r u c t i o n

l i r e . L e c o n t e n u d e c e t t e a d r e s s e e s t d e m a n d l a m m o i r e .

2 . C e c o n t e n u e s t p l a c d a n s u n r e g i s t r e , l e r e g i s t r e d ' i n s t r u c t i o n . L e c o m p t e u r

d e p r o g r a m m e e s t m i s j o u r ( a v a n c d e 1 ) .

3 . L ' i n s t r u c t i o n e s t d c o d e .

4 . L ' u n i t d e c o n t r l e f a i t l e s o p r a t i o n s c o r r e s p o n d a n t e s l ' i n s t r u c t i o n ( e n

f o n c t i o n d e l ' t a p e 3 ) , p a r e x e m p l e :

l e c t u r e s / c r i t u r e s s u r d e s r e g i s t r e s ;

l e c t u r e s / c r i t u r e s e n m m o i r e ;

c a l c u l s n u m r i q u e s .

C e c i e s t r p t i n d n i m e n t .

L e s i n s t r u c t i o n s


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L e s i n s t r u c t i o n s s o n t c r i t e s e n b i n a i r e , d a n s l e l a n g a g e m a c h i n e ( o n p a r l e a u s s i

d e j e u d ' i n s t r u c t i o n ) .

L ' a s s e m b l e u r e s t l a t r a d u c t i o n ( h u m a i n e ) d u l a n g a g e m a c h i n e d a n s d e s s y m -

b o l e s ( p r e s q u e ) c o m p r h e n s i b l e s p o u r l ' h o m m e .

E x e m p l e d ' i n s t r u c t i o n ( s u r 1 6 b i t s ) e t s a t r a d u c t i o n :

00 0 0 0 000 001 1 1 1 1 1

0 1 1 = 3

R 3

0 1 0 = 2 R 20 0 1 = 1

R 1

0 1 0 0 a d d i t i o n d e 2 r e g i s t r e s

1 0 0

i n s t r u c t i o n s a r i t h m t i q u e s , l o g i q u e s , r a n g e m e n t s , c h a r g e m e n t s

l ' i n s t r u c t i o n 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 s i g n i e A D D R 1 , R 2 , R 3 ( s o i t R 1 = R 2 + R 3 ) .


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E x e m p l e s d ' i n s t r u c t i o n s ( e n a s s e m b l e u r )

I n s t r u c t i o n a r i t h m t i q u e :

A D D R 1 , R 2 , R 3 ( a j o u t e r R 2 e t R 3 , m e t t r e l e r s u l t a t d a n s R 1 )

I n s t r u c t i o n d e c h a r g e m e n t / r a n g e m e n t :

L D R 1 , [ R 2 + 2 ] ( c h a r g e r d a n s R 1 l a v a l e u r l ' a d r e s s e m m o i r e ( R 2 + 2 ) )

S T [ R 2 + 2 ] , R 1 ( s a u v e r l ' a d r e s s e m m o i r e ( R 2 + 2 ) l a v a l e u r d a n s R 1 )

B r a n c h e m e n t s :

B 6 ( a v a n c e r l e c o m p t e u r d e p r o g r a m m e d e 6 )

L ' e n s e m b l e d e s d i r e n t e s i n s t r u c t i o n s e s t u n l a n g a g e a p p e l l ' a s s e m b l e u r d u p r o -

c e s s e u r .

D e s c r i p t i o n d e l ' a s s e m b l e u r


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L a s t r u c t u r e d u l a n g a g e m a c h i n e i m p o s e d e s c o n t r a i n t e s s u r l ' a s s e m b l e u r . E x e m p l e :

a d d i t i o n d ' u n e c o n s t a n t e s i g n e u n r e g i s t r e , r s u l t a t d a n s u n a u t r e r e g i s t r e .

0 01 1 0

1 0 1 0 0

i n s t r u c t i o n A D D I

l a c o n s t a n t e s i g n e

r e g i s t r e s o u r c e

r e g i s t r e d e s t i n a t i o n

c h a q u e r e g i s t r e n ' e s t r e p r q u e p a r 3 b i t s 8 r e g i s t r e s m a x i m u m ( d e R 0 R 7 ) ;

l a c o n s t a n t e n ' a q u e 5 b i t s , d o n c v a d e - 1 6 1 5 ( p a s p o s s i b l e p a r c e t t e i n s -

t r u c t i o n d ' a j o u t e r - 4 0 ) .

O n p e u t n o t e r c e t t e i n s t r u c t i o n A D D I R d , R s 1 , s i m m 5 ( s i m m 5 s i g n i a n t s i g n s u r

5 b i t s ) .


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E x e m p l e d e p r o g r a m m e

O n d i s p o s e d e 8 r e g i s t r e s d e 1 6 b i t s , a u d p a r t t o u s 0 , e t d ' u n e m m o i r e d e 216

c a s e s d e 1 6 b i t s , a d r e s s e s d e 0 6 5 5 3 5 .

L a m m o i r e c o n t i e n t ( p a r t i r d e l ' a d r e s s e 0 ) l e s i n s t r u c t i o n s s u i v a n t e s :

0 ) A D D I R 1 , R 1 , 1 0

1 ) S T [ R 0 + 1 0 ] , R 1

2 ) B - 3

C e p r o g r a m m e p l a c e s u c c e s s i v e m e n t l e s v a l e u r s 1 0 , 2 0 , 3 0 , . . . l ' a d r e s s e 1 0 .

L e s i n d i c a t e u r s d ' t a t s


61/68


U n p r o g r a m m e d o i t p o u v o i r a v o i r d e s b r a n c h e m e n t s c o n d i t i o n n e l s , p o u r f a i r e

q u e l q u e c h o s e s i . . . , o u j u s q u ' . . . .

O n u t i l i s e d e s i n d i c a t e u r s d ' t a t s ( q u i s o n t l e s b i t s d ' u n r e g i s t r e s p c i a l , l e r e -

g i s t r e d ' t a t r c c ) m o d i s p a r c e r t a i n e s o p r a t i o n s a r i t h m t i q u e s .

E x e m p l e :

i n d i c a t e u r z r o ( n o t p a r e x e m p l e r c c [ z ] ) , q u i v a u t 1 s i l e r s u l t a t d e l ' o p r a t i o n

e s t 0 .

i n d i c a t e u r n g a t i f ( n o t r c c [ n ] ) q u i v a u t 1 s i l e r s u l t a t d e l ' o p r a t i o n ( v u e n

s i g n ) e s t n g a t i f .

A i n s i , a v e c A D D . R 1 , R 2 , R 3 , l a n d e l ' a d d i t i o n :

r c c [ z ] v a u t 1 s i

R2 + R3 = 0, e t 0 s i n o n ;

r c c [ n ] v a u t 1 s i R2 + R3 < 0, e t 0 s i n o n .


62/68


I n s t r u c t i o n s d e b r a n c h e m e n t s c o n d i t i o n n e l s

C e s b r a n c h e m e n t s m o d i e n t l e c o m p t e u r d ' i n s t r u c t i o n s i l ' i n d i c a t e u r d ' t a t l a

b o n n e v a l e u r .

E x e m p l e s :

B E Q - 9 a j o u t e - 9 a u c o m p t e u r d ' i n s t r u c t i o n s i r c c [ z ] v a u t 1 ;

B G T - 9 a j o u t e - 9 a u c o m p t e u r d ' i n s t r u c t i o n s i r c c [ z ] v a u t 0 e t r c c [ n ] v a u t 0 .


63/68


E x e m p l e

E x c u t e r 5 f o i s u n c o d e p a r t i c u l i e r ( e n s u p p o s a n t R 0 = 0 ) :

0 ) A D D I R 1 , R 0 , 5

1 ) . . .

. . .

1 4 ) . . .

1 5 ) A D D I . R 1 , R 1 , - 1

1 6 ) B G T - 1 6


64/68


I n t e r r u p t i o n , s o u s - p r o g r a m m e s

D e u x m c a n i s m e s p l u s c o m p l e x e s :

L e s i n t e r r u p t i o n s s o n t d e s v e n e m e n t s q u i a r r t e n t t e m p o r a i r e m e n t l ' e x -

c u t i o n d u p r o g r a m m e e n l a n a n t u n a u t r e c o d e . L ' e m p l a c e m e n t e t l e c o n t e x t e e n

a t t e n t e e s t c o n s e r v . E x e m p l e : a p p u i s u r u n e t o u c h e .

L e s s o u s - p r o g r a m m e s p e r m e t t e n t d ' e x c u t e r u n c o d e u n a u t r e e m p l a c e m e n t

m m o i r e , e n g a r d a n t e n m m o i r e l e l i e u d ' a p p e l d u s o u s - p r o g r a m m e p o u r p o u v o i r

y r e v e n i r . E x e m p l e : a p p e l d ' u n e f o n c t i o n s g n r i q u e .


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C o m p l m e n t s s u r l ' a r c h i t e c t u r e

D i r e n c e e n t r e R I S C e t C I S C :

l e s p r e m i e r s p r o c e s s e u r s t a i e n t d e s C I S C : j e u d ' i n s t r u c t i o n s l a r g e s e t c o m p l e x e s

( s i m p l i e l a t c h e d u p r o g r a m m e u r ) ;

p u i s s o n t v e n u s l e s R I S C : j e u d ' i n s t r u c t i o n s r e s t r e i n t , m a i s p e r m e t l e s o p t i m i s a -

t i o n s ( p i p e - l i n e , c a c h e ) e t p l u s r a p i d e .

A c t u e l l e m e n t , l a d i s t i n c t i o n n ' e x i s t e p l u s v r a i m e n t : l e s p r o c e s s e u r s c u m u l e n t l e

t o u t .

C a r t e m r e

C a r t e p r i n c i p a l e d e l ' o r d i n a t e u r .


66/68


Emplacementprocesseur

Emplacement memoire

Connecteurs E/S

Connecteursextensions


67/68


P r i p h r i q u e s

O n d i s t i n g u e :

1 . L e s p r i p h r i q u e s d e s t o c k a g e s : m m o i r e ( R A M ) , d i s q u e s d u r s , l e c t e u r s d e

d i s q u e t t e s , c l U S B , C D / D V D . . .

2 . L e s p r i p h r i q u e s d ' e n t r e s : c l a v i e r , s o u r i s , s c a n n e r . . .

3 . L e s p r i p h r i q u e s d e s o r t i e : c r a n ( c a r t e v i d o ) , i m p r i m a n t e , h a u t - p a r l e u r s

( c a r t e s o n ) . . .

O n p e u t a u s s i a j o u t e r l e s p r i p h r i q u e s d e c o m m u n i c a t i o n : c a r t e r s e a u , m o d e m . . .


68/68


B o u q u i n , s i t e w e b

A l a b i b l i o t h q u e u n i v e r s i t a i r e :

I n i t i a t i o n l ' i n f o r m a t i q u e : p r o g r a m m a t i o n , a l g o r i t h m i q u e , a r c h i t e c t u r e , H e n r i - P i e r r e

C h a r l e s , E y r o l l e s , 1 9 9 9 .

( n e s u i t p a s e x a c t e m e n t l e c o u r s )

P a g e w e b :

h t t p : / / d o e l a n - g w . u n i v - b r e s t . f r : 8 0 8 0 / ~ d m a s s e / c o u r s / a r c h i . p d f

1-codage, circuits logique, architecture.pdf

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