processeur sram

Introduction à l'informatique
DEUG Sciences et Technologie
Première année
Architecture Première Partie – 2 séances
Catherine Mongenet
Pierre Gançarski
(supports réalisés par Catherine Mongenet et Pascal Schreck)
2
Architecture des ordinateurs
Ordinateur : machine électronique de traitement de l'information capable
d'exécuter un ensemble d'instructions (programme) préalablement
enregistré dans sa mémoire
Codage de l'information
Traitement de l'information : communiquer
Manipulation de l'information : calculer
Stockage de l'information : mémoriser
Structure du processeur
Exemples d'architectures

3
Calculer-mémoriser-communiquer
Coder et calculer
Mémoriser
Communiquer
Arithmétique (entière + flottante)
Texte : édition, mise en forme
Multimédia : images, sons, vidéos
à court terme : registres
à moyen terme : mémoire vive
à long terme : mémoire de masse
près : bus
loin : réseau
4
Codage de l'information
entiers naturels (1)
Cailloux (calcul), bâtons, doigts
Systèmes de numérations
égyptiens, sumériens, romains
numérotation décimale
chinois, mayas
2003 = 2*1000 + 0*100 + 0*10 + 3
numérotation en base b
n =(ckck-1 … c1c0)b= ck*bk + ck-1*bk-1 + ... + c1*b1 + c0*b0
Exemple : MCXV
(11111010011)2 = 210+29+28+27+26+0+24+0+0+21+20(= (2003)10)
codex de Dresde
zéro
14
(base 10)
numérotation positionnelle zéro
→

5
Codage de l'information
entiers naturels (2)
numérotation en base 2
exemples : 0 1 2(base 10) 19 2003
(base 2) 0110 10011 11111010011
arithmétique en base 2
physique
11011011
11011011
11011011
+ 1011
00 1
1
1
10
1
111
11011011
* 101
10001000111
addition :
multiplication :
1
0
6
Codage de l'information → entiers positifs
précision
• bit : binary digit = chiffre binaire
(⇒ 1 dispositif physique pour matérialiser 1 bit )
8 bits (1 octet) → 28 = 256
16 bits (2 octets) → 216 = 65 536 (simple précision)
32 bits (4 octets) → 232 = 4 294 967 296 (double précision)
• pour représenter un entier en binaire, il faut plusieurs bits
• Avec n bits, on représente au plus 2n entiers différents
• dépassement de capacité (overflow)
+ 1 →
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1
4 bits → 24 = 16
Ex : 7dec = 111 (3 bits) , 8dec = 1000 (4 bits), 15dec = 1111 (4bits)

7
Codage de l'information
précision → entiers négatifs
• complément à 2
• bit de signe (simple)
1 0 1 0 1 1 0 0 - 44
idée : -44 ≡ 2n - 44 (2n) (n = nombre de bits)
en binaire ( n = 8) 100000000 - 0101100 = 11010100
1 1 0 1 0 1 0 0 - 44
4832 + + = 44
Signe -
44 = 00101100
- 44 = 10101100
11011000 0
En pratique 44 = 00101100
complément à 1 11010011 + 1
11010100
Problème
-44 =
44 = 00101100
- 44 = 11010100
00000000
8
Codage de l'information
précision → flottants
• Nombres décimaux à précision finie : flottants ( ≠ nombres réels ! )
0.314157 * 1023
mantisse exposant
• Forme normalisée
codée sur n bits en complément à 2
codé sur m bits + bit de signe
Existence de normes de représentation (IEEE 754)
• les nombres réels ne sont pas représentables en informatique

9
Codage de l'information
caractères
• caractères :
• chaînes de caractères (exemple) :
• ensemble fini
⇒ numérotation des caractères
⇒ code ASCII (sur 1 octet)
...
65
66
67
68
…
97
98
…
A
B
C
D
…
a
b
1 octet
s a l u t ◊ f o u l e
espace (32)
fin de chaîne (0)
chaîne avec 11 caractères (+ 1 pour indiquer la fin)
1000001
1000010
1100001
1100010
• Années 90 : autres codages sur 16 ou 32 bits
10
Codage de l'information
Images, vidéos, sons
• Images - plusieurs formats standards
- exemple :
bitmap en noir et blanc
9 17 153bits
en-tête données de l ’image
(2*2 octets) pixel : 0 = noir, 1 = blanc
- pixel = picture element