Cours Systèmes à Microprocesseurs

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

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2013/2014

Architecture Von Neumann

L’architecture Von Neumann

Unité de

commande

Bus unique

Mémoire

Programme

+

Données

Le processeur

ALUDonnées

UP

UP

UP

UP

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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

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Intel4004

Pentium I

Pentium IV

Les microprocesseurs

Pentium I

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Système à microprocesseur

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- 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…

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Le microcontrôleur 6811

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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.


2013/2014

Le microcontrôleur 8051


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Architecture simplifier du 8051Prof. Ouadou M.


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Architecture détaillé du 8051Prof. Ouadou M.2013/2014


2013/2014 Prof. Ouadou M.


Le circuit 8051

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2013/2014

Organisation de la mémoire du 8051


0FFFH

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Les Tables d’instructions du 8051

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Instructions de transfert de données

MOV : déplacement de données dans la mémoire interne

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Instructions de transfert de données

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Instructions arithmétiques

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Instructions logiqueset booléennes

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Les instructions de branchement

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Les instructions de branchement conditionnels

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2013/2014

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Instructions diverses

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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

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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.

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Le port P3 : 8 bits bidirectionnel à usage général.Fonctions secondaires :

Les ports E/S

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2013/2014

Le 8051 possède 5 sources d'interruption :

• • Evénement externesur l'entrée INT0 (P3.2)


Les interruptions sur le 8051


• • Débordement du TIMER0

• • Débordement du TIMER1

• • Emission ou réception d'u caractère sur le port série

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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.

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