I2202 ARCHITECTURE DES ORDINATEURS Ahmad Fadlallah Table des matières !2 1. Introduction et Concepts Numériques 2. Système de numération 3. Algèbre de Boole 4. Les circuits logiques 5. Circuits combinatoires 6. Circuits séquentiels 7. Mémoire 8. Unités d’un microprocesseur 9. Le langage machine !3 Partie 1-a : Introduction Référence: Cours Architecture des ordinateurs – F. Pelligrini, Université de Bordeaux Introduction !4 Les technologies numériques sont maintenant omniprésentes ¤ Elles sont le moteur et l'objet de ce qu'on appelle la «révolution numérique» Elles sont basées sur l'interaction entre : ¤ Des programmes (logiciels) décrivant des processus de traitement de l'information: biens immatériels ¤ Des ordinateurs, capables d'exécuter ces programmes : biens matériels Représentation de l’information !5 L'information est représentée au sein des composants de l'ordinateur sous forme de différents états de la matière : ¤ Trou ou «pas trou» sur la surface d'un CD ou DVD ¤ Orientation nord ou sud d'un matériau magnétique ¤ Lumière ou absence de lumière émise par un laser ¤ Courant électrique ou non Représentations à deux états => binaires Constituants élémentaires !6 Presque tous les ordinateurs sont construits à base de circuits électroniques Les circuits électroniques sont réalisés au moyen de transistors ¤ Composant élémentaire, dont le courant de sortie dépend de deux valeurs d'entrée ■ Un transistor a donc trois « pattes » ■ ■ Appelées : base, émetteur et collecteur Analogue à un « robinet à électricité » : plus il arrive de courant sur la base, plus le courant circule de l'émetteur vers le collecteur Constituants élémentaires !7 Dans les ordinateurs, on utilise les transistors en mode saturé, c'est-à-dire « tout ou rien » ¤ Fonctionnement ■ ■ analogue à celui d'un interrupteur Robinet fermé ou ouvert en grand Soit le courant passe, soit il ne passe pas du tout ¤ Représentation des valeurs binaires « 0 » et « 1 » En combinant plusieurs transistors, on peut effectuer des calculs complexes ¤ Sur la base de montages en série ou en parallèle Regroupement au sein de « circuits intégrés » Performance (1) !8 Les calculs des ordinateurs sont cadencés par une horloge ¤ Plus la fréquence de l'horloge est élevée, et plus l'ordinateur pourra effectuer d'opérations par seconde (s'il n'est pas ralenti par autre chose...) ¤ On mesure la fréquence d'une horloge en Hertz (Hz) ■ Nombre de battements par seconde ■ ■ ■ ■ 1 kHz (kilo-Hertz) = 103 Hz 1 MHz (méga-Hertz) = 106 Hz 1 GHz (giga-Hertz) = 109 Hz 1 THz (téra-Hertz) = 1012 Hz Performance (1) !9 En fait, ce qui importe aux usagers, c'est le nombre d'opérations (plus généralement, d'instructions) qu'un ordinateur est capable d'effectuer par seconde ¤ Mesuré en MIPS (millions d'instructions par seconde) On pense souvent que la puissance d'un ordinateur dépend de sa fréquence de fonctionnement ¤ C'est loin d'être toujours vrai ! http://en.wikipedia.org/wiki/Instructions_per_second Évolutions architecturales (1) !10 1946 : Ordinateur ENIAC ¤ Architecture à base de lampes et tubes à vide: 30 tonnes, 170 m2 au sol, 5000 additions par seconde ■ 0,005 MIPS, dirons-nous... 1947 : Invention du transistor 1958 : Invention du circuit intégré sur silicium ¤ Multiples transistors agencés sur le même substrat Évolutions architecturales (2) !11 1971 : Processeur Intel 4004 ¤ 2300 transistors dans un unique circuit intégré Fréquence de 740 kHz, 0,092 MIPS …40 ans d'une histoire très riche... 2011 : Processeur Intel Core i7 2600K ¤ Plus de 1,4 milliards de transistors ¤ Fréquence de 3,4 GHz ¤ 4 cœurs, 8 threads ¤ 128300 MIPS Intel Core i9, Inel Xeon: … Évolutions architecturales (3) !12 Entre le 4004 et le Core i7 2600K : ¤ La fréquence a été multipliée par 4600 ¤ La puissance en MIPS a été multipliée par 1,4 million La puissance d'un ordinateur ne dépend clairement pas que de sa fréquence! Intérêt d'étudier l'architecture des ordinateurs pour comprendre : ¤ Où les gains se sont opérés ¤ Ce qu'on peut attendre dans le futur proche Performance !13 Amélioration de 50% chaque année Qui a contribué à cette évolution? •Source: Computer Organization – HW/SW Interface, Patterson and Hennessy, 5th edition Barrière de la chaleur (1) !14 Plus on a de transistors par unité de surface, plus on a d'énergie à évacuer La dissipation thermique évolue de façon proportionnelle à V2*F ¤ La ■ tension de fonctionnement des circuits a été abaissée De 5V pour les premières générations à 0,9V maintenant Il n'est plus vraiment possible de la diminuer avec les technologies actuelles ¤ Le bruit thermique causerait trop d'erreurs Barrière de la chaleur (2) !15 La fréquence ne peut raisonnablement augmenter au delà des 5 GHz ¤« Barrière de la chaleur » La tendance est plutôt à la réduction ¤« Green computing » On s'intéresse maintenant à maximiser le nombre d'opérations par Watt ¤ Mais on veut toujours plus de puissance de calcul ! Barrière de la complexité (1) !16 À surface constante, le nombre de transistors double tous les 2 ans ¤« Loi de Moore », du nom de Gordon Moore, cofondateur d'Intel, énoncée en 1965 ¤ Diminution continuelle de la taille de gravage des transistors et circuits sur les puces de silicium ■ On grave actuellement avec un pas de 14 nm Limites atomiques bientôt atteintes... ¤ Donc plus possible d'intégrer plus ¤ Mais on veut toujours plus de puissance de calcul ! Barrière de la complexité (2) !17 Que faire de tous ces transistors ? ¤ On ne voit plus trop comment utiliser ces transistors pour améliorer individuellement les processeurs ¤ Des processeurs trop complexes consomment trop d'énergie sans aller beaucoup plus vite Seule solution actuellement : faire plus de processeurs sur la même puce ! ¤ Processeurs bi-cœurs, quadri-coeurs, octo-cœurs, … déjà jusqu'à 128 cœurs ! ¤ Mais comment les programmer efficacement ?! Barrière de la complexité (3) !18 L'architecture des ordinateurs a été l'un des secteurs de l'informatique qui a fait le plus de progrès Les ordinateurs d'aujourd'hui sont très complexes ¤ Plus d'un milliard de transistors dans un processeur Nécessité d'étudier leur fonctionnement à différents niveaux d'abstraction ¤ Du composant au module, du module au système ¤ Multiples niveaux de hiérarchie Structure d'un ordinateur (1) !19 Un ordinateur est une machine programmable de traitement de l'information Pour accomplir sa fonction, il doit pouvoir : ¤ Acquérir de l'information de l'extérieur ¤ Stocker en son sein ces informations ¤ Combiner entre-elles les informations à sa disposition ¤ Restituer ces informations à l'extérieur Structure d'un ordinateur (2) !20 L'ordinateur doit donc posséder : ¤ Une ou plusieurs unités de stockage, pour mémoriser le programme en cours d'exécution ainsi que les données qu'il manipule ¤ Une unité de traitement permettant l'exécution des instructions du programme et des calculs sur les données qu'elles spécifient ¤ Différents dispositifs « périphériques » servant à interagir avec l'extérieur : clavier, écran, souris, carte graphique, carte réseau, etc. Structure d’un ordinateur (3) !21 Tous les ordinateurs sont conçus sur la même architecture, dite architecture de Von Neumann, qui a été proposée par le mathématicien John Von Neumann en 1948. Unité de traitement (1) !22 L'unité de traitement (ou CPU, pour « Central Processing Unit »), aussi appelée « processeur », est le cœur de l'ordinateur Elle exécute les programmes chargés en mémoire centrale en extrayant l'une après l'autre leurs instructions, en les analysant, et en les exécutant Unité de traitement (2) !23 L'unité de traitement est composée de plusieurs sous-ensembles distincts ¤ L'unité de contrôle, qui est responsable de la recherche des instructions à partir de la mémoire centrale et du décodage de leur type ¤ L'unité arithmétique et logique (UAL), qui effectue les opérations spécifiées par les instructions ¤ Un ensemble de registres, zones mémoires rapides servant au stockage temporaire des données en cours de traitement par l'unité centrale Registres !24 Chaque registre peut stocker une valeur entière distincte, bornée par la taille des registres (nombre de bits) Certains registres sont spécialisés, comme : ¤ le compteur ordinal (« program counter ») qui stocke l'adresse de la prochaine instruction à exécuter ¤ le registre d'instruction (« instruction register »), qui stocke l'instruction en cours d'exécution ¤ l'accumulateur, registre résultat de l'UAL, etc. Chemin de données (1) !25 Le chemin de données représente la structure interne de l'unité de traitement Comprend les registres, l'UAL, et un ensemble de bus internes dédiés ¤ L'UAL peut posséder ses propres registres destinés à mémoriser les données d'entrées afin de stabiliser leurs signaux pendant que l'UAL calcule ¤ Le chemin des données conditionne fortement la puissance des machines ¤ Pipe-line, superscalarité, … Chemin de données (2) !26 Chemin de données d'une machine de type «Von Neumann » Exécution d'une instruction !27 1. 2. 3. 4. 5. 6. L'exécution d'une instruction par l'unité centrale s'effectue selon les étapes suivantes : Charger la prochaine instruction à exécuter depuis la mémoire vers le registre d'instruction Décoder (analyser) l'instruction venant d'être lue Faire pointer le compteur ordinal vers l'instruction suivante (y compris dans le cas de branchements) Localiser en mémoire les données nécessaires Charger si nécessaire les données dans l'UAL Exécuter l'instruction, puis recommencer Architecture des ordinateurs !28 Les ordinateurs modernes sont conçus comme un ensemble de couches Chaque couche représente une abstraction différente, capable d'effectuer des opérations et de manipuler des objets spécifiques L'ensemble des types de données, des opérations, et des fonctionnalités de chaque couche est appelée son architecture L'étude de la conception de ces parties est appelée « architecture des ordinateurs » Machines multi-couches actuelles !29 Couche logique numérique !30 Les objets considérés à ce niveau sont les portes logiques, chacune construite à partir de quelques transistors Chaque porte prend en entrée des signaux numériques (0 ou 1) et calcule en sortie une fonction logique simple (ET, OU, NON) De petits assemblages de portes peuvent servir à réaliser des fonctions logiques telles que mémoire, additionneur, ainsi que la logique de contrôle de l'ordinateur Couche microarchitecture !31 On dispose à ce niveau de plusieurs registres mémoire et d'un circuit appelé UAL (Unité Arithmétique et Logique, ALU) capable de réaliser des opérations arithmétiques élémentaires Les registres sont reliés à l'UAL par un chemin de données permettant d'effectuer des opérations arithmétiques entre registres Le contrôle du chemin de données est soit micro-programmé, soit matériel Couche jeu d'instruction !32 La couche de l'architecture du jeu d'instructions (Instruction Set Architecture, ISA) est définie par le jeu des instructions disponibles sur la machine Ces instructions peuvent être exécutées par microprogramme ou bien directement Couche système d'exploitation !33 Cette couche permet de bénéficier des services offerts par le système d’exploitation ¤ Organisation mémoire, exécution concurrente La plupart des instructions disponibles à ce niveau sont directement traitées par les couches inférieures Les instructions spécifiques au système font l'objet d'une interprétation partielle (appels système) Couche langage d'assemblage !34 Offre une forme symbolique aux langages des couches inférieures Permet à des humains d'interagir avec les couches inférieures Couche langages d'application !35 Met à la disposition des programmeurs d'applications un ensemble de langages adaptés à leurs besoins Langages dits « de haut niveau » !36 Partie 1-b: Concepts numériques Livre de Référence !37 Thomas L. Floyd, “Digital Fundamentals”, 11th Edition, July 2014 Les diapositives sont une adaptation des diapositives associées à la dixième édition de ce livre et préparées par les auteurs de l’ouvrage Certaines figures sont extraites du Livre de référence Analogique vs. Numérique !38 La plupart des quantités naturelles que nous voyons sont analogiques et varient en permanence. Les systèmes analogiques peuvent généralement gérer des puissances plus élevées que les systèmes numériques. Les systèmes numériques peuvent traiter, stocker et transmettre des données de manière plus efficace, mais ne peuvent attribuer des valeurs discrètes pour chaque point. Analogique vs. Numérique !39 Systèmes Analogiques !40 Systèmes Analogiques et Numériques !41 De nombreux systèmes utilisent un mélange d'électronique analogique et numérique pour profiter de chaque technologie. Un lecteur CD audio typique accepte des données numériques à partir du lecteur de CD et les convertit en un signal analogique pour l'amplification. CD drive 10110011101 Digital data Digital-to-analog converter Analog reproduction of music audio signal Linear amplifier Speaker Sound waves Systèmes Numériques - Avantages !42 Traitement et transmission plus efficace Plus fiable que les systèmes analogiques grâce à une meilleure immunité au bruit. Facilité de stockage et reproductibilité Etc. Chiffres Binaires & Niveaux Logiques !43 Dans le système binaire, chacun des deux chiffres (1 ou 0) est appelé un bit (Binary Digit) Dans les circuits numériques, deux niveaux de tension différents sont utilisés pour représenter les deux bits. ¤ Généralement, 1 est représenté par la tension plus élevée (niveau HAUT/HIGH) et 0 est représenté par le niveau de tension inférieur, (niveau BAS/LOW). ¤ Ceci est appelé logique positive Chiffres Binaires & Niveaux Logiques !44 Les tensions utilisées pour représenter un 1 ou un 0 sont appelés niveaux logiques. Idéalement, un niveau de tension représente un HAUT et un autre niveau de tension représente un BAS. Dans un circuit numérique pratique, toutefois, un HAUT peut être toute tension entre une valeur minimale spécifiée et une valeur maximale spécifiée. De même, un BAS peut être toute tension entre un minimum et un maximum spécifiés. Il peut y avoir aucun chevauchement entre la plage acceptée de niveaux HAUT et la plage acceptée pour le niveau BAS VH(max) HAUT VH(min) Inacceptable VL(max) BAS VL(min) Formes d’onde numériques (Digital Waveforms) !45 Les formes d’onde numériques changent entre les niveaux HAUT et BAS. Une impulsion positive (ou dans le sens positif) va du niveaux logiques BAS au niveau HAUT (front montant) et puis retourne (front descendant). Les formes d’ondes numériques consistent en une série d’impulsions HIGH HIGH Rising or leading edge LOW Falling or trailing edge t0 (a) Positive–going pulse t1 Falling or leading edge LOW Rising or trailing edge t0 (b) Negative–going pulse t1 Impulsion - Définition !46 Les impulsions réelles ne sont pas idéales Elles sont décrites par le temps de montée, le temps de descente, l'amplitude, et d'autres caractéristiques. Overshoot Ringing Droop 90% Amplitude tW 50% Pulse width 10% Ringing Base line Undershoot tr tf Rise time Fall time Formes d’onde Périodique vs. Non-Périodique !47 La plupart des formes d'onde rencontrées dans les systèmes numériques sont composées de séries d'impulsions, parfois appelés des trains d'impulsions, et peuvent être classés comme étant soit périodique ou non périodique. Périodique Non-Périodique Formes d’onde d’impulsions Périodiques (Periodic Pulse Waveforms) !48 Les formes d'onde d'impulsions périodiques sont composées d'impulsions qui se répètent 1 dans un intervalle fixe appelé Période. f = T La fréquence est le taux de répétition, elle est 1 mesurée en hertz. T= f L'horloge est un signal de cadence de base qui est un exemple d'une onde périodique. Exercice !49 Quelle est la période d’une onde périodique si sa fréquence est 3.2 GHz? Solution: ¤T = 1/ f = 1 /3.2 GHz = 313 picoSecondes Formes d’onde d’impulsions Périodiques (Periodic Pulse Waveforms) !50 En plus de la fréquence et la période, les formes d'onde d'impulsions répétitives sont décrites par l'amplitude (A), la largeur d'impulsion (tW) (pulse width) et le rapport cyclique (Duty Cycle). Le Rapport Cyclique est le rapport de tW à T = (tW/T)*100 Volts Largeur d’impulsion Amplitude (A) (tW) Période, T Time Exercice !51 Considérer la forme d’onde suivante Calculer la fréquence, la période et le rapport cyclique Exercice !52 Une forme d'onde numérique périodique a une largeur d'impulsion de 25 microsecondes et une durée de 150 microsecondes. Déterminer la fréquence et le rapport cyclique. Horloge !53 L'information binaire dans les systèmes numériques apparaît comme des formes d'onde représentant des séquences de bits. ¤ HAUT => « 1 » , BAS => « 0 » Chaque bit dans une séquence occupe un intervalle de temps défini appelé un temps bit. Dans les systèmes numériques, tous les signaux sont synchronisés avec un signal d'horloge de base appelé l'horloge. L'horloge est un signal périodique, dans lequel chaque intervalle entre des impulsions (la période) est égale au temps d’un bit. Horloge !54 Chaque changement du niveau de forme d'onde A se produit au front montant (ou descendant dans d’autres cas) de la forme d'onde d'horloge Chronogramme !55 Un chronogramme est utilisé pour montrer la relation entre deux ou plusieurs formes d'ondes numériques Un tel schéma peut être observé directement sur un analyseur logique (exemple : oscilloscope) Transfert de données !56 Les données (Data) sont des groupes de bits qui véhiculent un certain type d'informations. Les données binaires, qui sont représentés par des signaux numériques, doivent être transférés d'un appareil à l'autre au sein d'un système numérique ou d'un système à un autre afin de réaliser un objectif donné Données Série et Parallèle !57 Les données peuvent être transmises soit par transfert en série ou en parallèle. 1 Computer t0 0 t1 1 t2 1 t3 0 t4 0 t5 1 t6 0 t7 1 Computer Printer 0 1 1 0 0 1 0 t0 t1 Modem Exercice !58 Déterminer le temps total nécessaire pour transférer en série les huit bits contenus dans la forme d'onde suivante, et indiquer la séquence de bits. Le bit de gauche est le premier transféré. Une horloge de 1MHz est utilisée comme référence. Quel est le temps total de transférer les mêmes huit bits en parallèle? Exercice !59 les données binaires sont transférées sur une clé USB au taux de 480 millions de bits par seconde (480 Mbps), combien de temps faut-il pour transférer en série 16 bits? Questions !60 1. Définir binaire 2. Quels sont les bits dans un système binaire? 3. Comment mesurer le temps de montée et le temps d'une descente d’une impulsion? 4. Connaissant la période d'une forme d'onde, comment trouver la fréquence? 5. Expliquer ce qu'est une forme d'onde horloge 6. Quel est le but d'un chronogramme? 7. Quel est le principal avantage de transfert parallèle sur le transfert série de données binaires? Fonctions logiques de base !61 Dans sa forme de base, la logique est le domaine du raisonnement humain qui indique qu’une certaine proposition (déclaration) est vrai si certaines conditions sont remplies. Les propositions peuvent être classés comme vrai ou faux. Étant donné que ces fonctions sont des déclarations vrai/faux ou oui/non, les circuits numériques avec leurs caractéristiques à deux états sont applicables. Fonctions logiques de base !62 Trois fonctions logiques de base qui forment les blocks de construction des systèmes numériques complexes Le terme porte (gate) logique est utilisé pour représenter les fonctions logiques de base Chaque fonction a une ou plusieurs entrées et une sortie Fonctions logiques de base !63 Fonction NOT Fonction AND Fonctions logiques de base !64 Fonction OR Fonctions logiques de base !65 VRAI si toutes les conditions AND d’entrée sont VRAIES OR NOT VRAI si une ou plusieurs conditions d’entrée sont VRAIES Indique la fonction opposée Fonctions-Système de Base !66 Les éléments And, or, et not peuvent être combinés pour former différentes fonctions logiques, comme: Fonction de comparaison A Two binary numbers A= B B Fonctions arithmétiques de base Comparator A> B A< B Outputs Fonctions-Système de Base !67 HIGH Fonction de codage 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . +/– 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Encoder Binary code for 9 used for storage and/or computation Calculator keypad Decoder Fonction de décodage Binary input 7-segment display Fonctions-Système de Base !68 Fonction de sélection de données A Multiplexer ∆t1 B Demultiplexer Data from A to D Data from B to E Data from C to F Data from A to D ∆t1 ∆t2 ∆t3 ∆t 1 ∆t1 E ∆t2 C D ∆t2 ∆t3 ∆t3 Switching sequence control input Switching sequence control input F Fonctions-Système de Base !69 Fonction de comptage Compteur 1 2 3 4 Impulsions d’entrée 5 …….. Lignes de sortie parallèles Code binaire pour 1 Code binaire pour 2 Code binaire pour 3 Code binaire pour 4 Code binaire pour 5 Séquence des codes binaires qui représentent le nombre d'impulsions comptées à l’entrée. Fonctions-Système de Base !70 Fonctions de stockage: Shift Register (Registre à décalage). Serial bits on input line 0101 010 01 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 Initially, the register contains onlyinvalid data or all zeros as shown here. First bit (1) is shifted serially into the register. Second bit (0) is shifted serially into register and first bit is shifted right. Third bit (1) is shifted into register and the first and second bits are shifted right. Fourth bit (0) is shifted into register and the first, second, and third bits are shifted right. The register now stores all four bits and is full. Fonctions-Système de Base !71 Fonctions de stockage: Shift Register (Registre à décalage) Mots Clés !72 Analogue Continu ou ayant des valeurs continues Numérique Lié à des chiffres ou ayant des valeurs discrètes Binary Ayant deux valeurs ou états. Décrit un système de nombres à base 2 et utilisant 0 et 1 comme chiffres Bit Pulse (Binary digit) Chiffre binaire pouvant être 0 ou 1 Un changement « brusque » d’un niveau à un autre, suivi après un certain temps, appelé temps d’impulsion, d’un autre changement de retour au niveau initial. Mots Clés !73 Horloge / Clock Un signal de synchronisation de base dans un système numérique; une forme d'onde périodique utilisé pour synchroniser les actions. Porte/ Gate Un circuit logique effectuant des opérations logiques de base comme AND ou OR NOT Une fonction logique de base qui effectue l'inversion. AND Une opération logique de base dans laquelle une sortie VRAI (HAUT) ne se produit que lorsque toutes les conditions d'entrée sont vraies (HAUT). OR Une opération logique de base dans laquelle une sortie VRAI (HAUT) se produit lorsque l'une ou plusieurs des conditions d'entrée sont vraies (HAUT). Testez Vos Connaissances !74 Comparés aux systèmes analogiques, les systèmes numériques a. sont moins sujets au bruit b. peuvent représenter un nombre infini de valeurs c. peuvent gérer des puissances beaucoup plus élevées d. Tout ce qui précède est vrai Testez Vos Connaissances !75 Le nombre de valeurs associées à un bit est a. Un b. Deux c. Trois d. Dix Testez Vos Connaissances !76 La mesure du temps entre le point à 50% sur le front montant d'une impulsion au point à 50% sur le front descendant de l'impulsion est appelée a. Temps de montée (rise time) b. Temps de descente (fall time) c. Période d. Largeur d’impulsion © 2008 Pearson Education Testez Vos Connaissances !77 La mesure du temps entre le point situé à 10% sur front descendant d'une impulsion au point situé à 90% sur le front descendant de l'impulsion est appelé le a. temps de montée b. temps de descente c. Période d. largeur d'impulsion Testez Vos Connaissances !78 L'inverse de la fréquence d'un signal d'horloge est le/la a. temps de montée b. temps de descente c. Période d. largeur d'impulsion Testez Vos Connaissances !79 Si la période d’un signal d’horoge est de 500 ps, sa fréquence est de a. 20 MHz b. 200 MHz c. 2 GHz d. 20 GHz Testez Vos Connaissances !80 Les portes AND, OR, et NOT peuvent être utilisées pour former des a. Dispositifs de stockage b. Comparateurs c. Sélecteurs de données d. Tout ce qui précède est vrai © 2008 Pearson Education Testez Vos Connaissances !81 Un registre à décalage (Shift Register) est un exemple de a. Dispositif de stockage b. Comparateur c. Sélecteur de données d. Compteur © 2008 Pearson Education Testez Vos Connaissances !82 Un dispositif qui est utilisé pour commuter l'une de plusieurs lignes d'entrée à une ligne de sortie unique est appelé a. Comparateur b. Décodeur c. Compteur d. Multiplexeur © 2008 Pearson Education Exercices !83 Définir la séquence de bits (1s et 0s) représentée par chacune des séquences suivantes de niveaux (a) HIGH, HIGH, LOW, LOW, LOW, LOW, HIGH, HIGH (b) HIGH, LOW, HIGH, LOW, HIGH, LOW, HIGH, LOW Exercice !84 Déterminer: le temps de montée, le temps de descente, la largeur de l’impulsion et l’amplitude de l’impulsion suivante Exercice !85 Déterminer la fréquence et le rapport cyclique de la forme d’onde suivante Exercice !86 Quelle est la séquence de bits représentée par la forme d’onde suivante si le temps d’un bit est de 1 microseconde Quel est le temps de transfert en mode série? En mode parallèle? Exercice !87 Forme une proposition logique simple à partir des informations suivantes (SW1 et SW2 sont des Switches; ouvert => 0, Fermé => 1) La lumière est ON si SW1 est fermé La lumière est ON si SW2 est fermé La lumière est OFF si SW1et SW2 sont ouverts Exercice !88 Quelle est la fonction de chaque block selon ton observation sur les entrées et les sorties Exercice !89 Quelle est la fonction de chaque block selon ton observation sur les entrées et les sorties Exercice !90 Une forme d'onde d'impulsion ayant une fréquence de 20 kHz est appliquée à l'entrée d'un compteur. Au cours de 40 ms, combine d'impulsions sont comptées? Exercice !91 Considérons un registre qui peut stocker huit bits. Supposons qu'il a été remis à zéro de sorte qu'il contienne des zéros dans toutes les positions. Si vous transférez quatre bits alternés (0101) en série dans le registre, en commençant par un 1 et allant vers la droite, quel sera le contenu du registre une fois le quatrième bit stocké?
