Microprocesseurs & Microcontrôleurs : Cours PIC16F84

Les Microprocesseurs
&
Les Microcontrôleurs
__ Tome 01 __
Cours destiné aux Etudiants :
M1 & L3 Commande
M1 & L3 Génie Electrique et Informatiques Industrielle
Réalisépar:DocteurAbdallahZegaoui
MaîtredeConférences
Département’Electrotechnique
FacultédeTechnologie
UniversitéHassibaBenboualideChlef,Algérie
UniversitéHassibaBenboualideChlef‐‐‐ Algérie
FacultédeTechnologie
Départementd’Electrotechnique

Avant‐propos
Cecoursestdédiéauxétudiantsd’Electrotechniqueinscritsentroisièmes
annéelicenceetpremièreannéeMaster(optionsGénieElectriqueet
InformatiqueIndustrielleetCommandeElectrique).Ilestenseignéentantque
coursintégréensemestre1pourlesdeuxniveaux.Ilportesurdesnotions
élémentairesetavancéesdel’étudeetdelaprogrammationdes
microprocesseurs,etenparticuliersle16F84deMicrochip,ainsiquesurdes
notionsdebasessurlesmicrocontrôleurs.
Nouscommençonslecoursavecuneprésentationgénéraledel’historique
desmicroprocesseursetdessystèmesdenumérationsuivisd’unrésumésurles
opérationsarithmétiquesdesnombressignésetlesopérationsbooliennes.Nous
traitonsensuiteendétailensuitedelesarchitecturesetlesfonctionsdebasedes
microprocesseurs,touteninduisantuneexplicationdesdifférentstypesde
mémoires.Unefoislesconnaissancesdebasesassimilées,nouscontinuantavec
l’étudeetlaprogrammationduPIC16F84deMicrochipainsiquelamanièredont
cederniers’interfaceaveclesmodulesexternes.Touslesmodulescomposantce
microcontrôleursontintroduitavecdétailàsavoir,lecompteurdeprogramme,
lestimers,lesmémoires,lesportsd’entréeetdesortie,lapiledusystèmeetc.
Nousterminonscecoursavecl’étudedetouteslesinstructionspermettantla
programmationdu16F84enlangageassembleur.
Enfin,cecoursserapubliéentièrementsurlesiteWebdel’université
HassibaBenboualideChlef.

Polycopié --- cours de Microprocesseurs & Microcontrôleurs (Tome 01)
Dr A. Zegaoui, UHBC ; Département d’’Electrotechnique, Laboratoire GEER 3
I. Tabledesmatières
II.Historique ......................................................................................................................................... 6
III.Le système décimal .......................................................................................................................... 6
IV.Le système binaire ........................................................................................................................... 7
V.Le système hexadécimal .................................................................................................................. 8
VI.Opérations arithmétiques et nombres signés .................................................................................... 9 
VII.Les nombres signés : la soustraction ................................................................................. 10
VIII.Les opérations booliennes ................................................................................................. 11
A.Le complément logique ..................................................................................................... 11
B.Le ET (AND) logique ........................................................................................................ 11
C.Le OU (OR) logique .......................................................................................................... 12
D.Le OU-EXCUSIF (Exclusif OR) ou XOR ........................................................................ 12
IX.Architecture basique d’un microprocesseur ................................................................................... 13
X.L'Unité Arithmétique et Logique ................................................................................................... 13
XI.L'accumulateur ou le registre de travail ......................................................................................... 14
XII.L’unité de commande et de contrôle ................................................................................. 15
A.l'horloge : ........................................................................................................................... 15
B.Le compteur programme PC : ............................................................................................ 15
C.Le registre d'instruction RI .............................................................................................. 16
D.Le décodeur ....................................................................................................................... 16
E.Le séquenceur .................................................................................................................... 16
XIII.Le registre d'état ................................................................................................................ 16
XIV.Le Compteur d'Instructions ............................................................................................... 16
XV.Le registre d'adresses ......................................................................................................... 16
XVI.Le Registre d'Instructions (RI) .......................................................................................... 17
XVII.Le registre d'état ................................................................................................................ 17
XVIII.Les registres généraux ....................................................................................................... 18
XIX.Structure de la mémoire principale (MP) .......................................................................... 18
XX.Exécution d’un programme ............................................................................................... 20
XXI.Les mémoires ..................................................................................................................... 21

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Dr A. Zegaoui, UHBC ; Département d’’Electrotechnique, Laboratoire GEER 4
XXII.Organisation d’une mémoire ............................................................................................. 21
XXIII.Caractéristiques d’une mémoire ........................................................................................ 23
XXIV.Types de mémoires ............................................................................................................ 24
A.Mémoires mortes (ROMs) ................................................................................................. 24
B.Mémoires vives (RAMs) : ................................................................................................. 25
C.Les RAM statiques (SRAM) : ........................................................................................... 25
D.Les RAM dynamiques (DRAM) : ..................................................................................... 26
XXV.Les Microcontrôleurs : Le PIC 16F84 ............................................................................... 27
XXVI.Introduction ....................................................................................................................... 28
XXVII.Le Microcontrôleur 16F84 ................................................................................................. 28
XXVIII.Brochage et fonctions des différentes pattes ..................................................................... 29
XXIX.Architecture générale ......................................................................................................... 30
XXX.Organisation de la mémoire ............................................................................................... 31
XXXI.Mémoire de programme .................................................................................................... 31
XXXII.Mémoire de données .......................................................................................................... 31
XXXIII.Registres généraux ............................................................................................................. 32
A.Registres spéciaux – SFRs (Special Function RegisterS) ................................................. 32
B.Description des registres FSRs .......................................................................................... 33
C.Détail des registres STATUS et OPTION ......................................................................... 34
XXXIV.Mémoire EEPROM ........................................................................................................... 36
XXXV.Jeu d'instructions ............................................................................................................... 36
XXXVI.L'ALU et le registre W ...................................................................................................... 38
XXXVII.L'Horloge ............................................................................................................... 39
XXXVIII.Le port d' E/S PORTA ........................................................................................... 39
XXXIX.Le port d' E/S PORTB ....................................................................................................... 40
XL.Le Timer TMR0 ................................................................................................................. 40
XLI.Le chien de garde (Le Watchdog Timer : WDT) ............................................................... 42
XLII.Le mode SLEEP ................................................................................................................ 44
XLIII.La mémoire EEPROM de configuration ........................................................................... 44
XLIV.La mémoire EEPROM de données .................................................................................... 45

Polycopié --- cours de Microprocesseurs & Microcontrôleurs (Tome 01)
Dr A. Zegaoui, UHBC ; Département d’’Electrotechnique, Laboratoire GEER 5
XLV.Les interruptions ................................................................................................................ 46
XLVI.Modes d'adressages ........................................................................................................... 46
A.L'adressage indirect ........................................................................................................... 47
XLVII.Le compteur programme ................................................................................................... 47
XLVIII.Détail des 35 instructions du 16F84 .................................................................................. 48
XLIX.Un mot sur TRIS : TRIState port ....................................................................................... 61
L.ENCODAGE des INSTRUCTIONS ............................................................................................. 61
LI.Bibliographie .................................................................................................................................. 62