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HEB

Structure des ordinateurs


1ère année - Toutes sections

Cours magistral : 50 heures au 1er semestre

Enseignants : YPR, NVS

4 ECTS

Description générale du cours

Le cours commence par le codage (binaire) de l'information qu'elle soit numérique ou non numérique. Après une étude approfondie de l’algèbre de Boole et des circuits logiques combinatoires et séquentiels, ce cours aborde le fonctionnement de l’unité arithmétique et logique ainsi que le fonctionnement de la mémoire. On examine enfin le déroulement détaillé d’une instruction-machine dans l’unité centrale, le fonctionnement du séquenceur central câblé ou microprogrammé, et les échanges d’information avec l’extérieur de l’unité centrale ("machine simplifiée").

Matières prérequises

Néant

Objectifs

Le but du cours est de comprendre comment fonctionne un ordinateur. Comment dialoguer avec lui dès lors qu'il ne comprend qu'un langage à deux signes (le langage binaire : 0 et 1) ? L'objectif est donc d'apprendre à des étudiants qui ont toujours été immergés dans la culture décimale, le nouveau langage des circuits logiques en les plongeant dans la logique booléenne. Cette descente vers le langage le plus simplifié de la machine (elle aussi simplifiée) est un préalable indispensable pour une remontée vers un langage un peu plus sophistiqué (assembleur) et ensuite vers des langages de plus en plus sophistiqués.

Evaluation

Voir le tableau des évaluations des cours de 1ère.

Plan du cours

Le plan suit essentiellement le livre de Zanella-Ligier mentionné dans la bibliographie (chapitres I, II, III, V, VII, VIII, IX, X).

  • introduction historique et codage BINAIRE de l'information (chapitre I, II, III)
  • circuits logiques BOOLEENS combinatoires et UAL (unité arithmétique et logique) (chapitre V)
  • circuits logiques séquentiels, automates et MEMOIRE(S) (chapitre V et VII)
  • fonctionnement de la machine simplifiée et DMA. (chapitre VIII)
  • physique de base et haute technologie (cisc contre risc et autres pipelines...) (chapitre IX et X)

Bibliographie

  • pas de syllabus
  • Les deux premières références qui suivent se trouvent à la bibliothèque de l'esi :
  • P. Zanella, Y. Ligier, Architecture et technologie des ordinateurs, Dunod, Paris (dernière édition, 1998)
  • J.-J. Schwarz Architecture des ordinateurs Eyrolles, Paris (2005)
  • Robert Strandh et Irène Durand, Architecture de l'ordinateur (cours condensé avec exercices corrigés), Dunod, Paris (2005).