COMPOSANTS et BUS
Les quelques informations qui suivent, ne sont données que pour aider à la compréhension.


 ADRESSE:
C'est le lieu en mémoire où est rangé soit une donnée, soit une instruction.
Pour y accéder, le microprocesseur présente sur son bus d'adresses une combinaison d'états électriques (0 et 1) que l'on appelle adresse.
Un microprocesseur peut accèder à la mémoire en préparant l'adresse de diverses manières que l'on nomme "modes d'adressage" .
par exemple:
   adressage direct: l'adresse de la donnée est placée directement dans le compteur ordinal
   adressage indirect: le microprocesseur cherche à une adresse convenue, l'adresse de la donnée
   adressage post incrémenté: le microprocesseur lit ou écrit la donnée en mémoire à l'adresse
   précisée qui est ensuite automatiquement augmentée de 1 ou de 2


 BANDE MAGNETIQUE:
 Un enduit magnétique est déposé sur un ruban souple. Une tête d'écriture/lecture permet de stocker ou relire les informations sous forme de domaines magnétisés. La capacité de stockage peut être considérable toutefois l'inconvénient majeur réside dans le fait que pour lire une information il faut dérouler tout ou partie de la bande ce qui peut être très long.
Les premières bandes magnétiques IBM virent le jour en 1950

Ci-dessus 3 types de bandes, la plus grosse pour ordinateur IBM 705 longeur 730m, 7 pistes, capacité totale de 13 millions de caractères, temps de lecture environ 3 minutes.
Cassette pour ordinateur HP85, et microcassette pour ordinateur Casio

 BIT:  
             Contraction de Binary Digit, c'est l'unité élémentaire, qui peut prendre deux états 0 ou 1, (ouvert/fermé,
             courant passe/courant ne passe pas...) en Français Elément Binaire voir code binaire
 Un octet comporte 8 bits, un BYTE en Anglais) on utilise souvent le Kilo octets pour 1024 octets.

 BUS:
Ensemble de connexions qui permettent de véhiculer les signaux échangés entre le microprocesseur et ses mémoires, composants, périphériques ..
Un bus peut être parallèle, il y a, dans ce cas  un certain nombre de conducteurs pour véhiculer les informations 8, 16, 32  par exemple, lorsque l'on parle d'un microprocesseur 16 bits cela signifie que les échanges de données se font sur 16 broches.
Un bus peut être série, il y à dans ce cas seulement 1 à 2  conducteurs pour transporter les informations qui se succèdent les unes derrière les autres.

 BUS EXORSISER:
Bus Parallèle développé par MOTOROLA pour ses systèmes industriels, il comporte 2 rangées de 43 broches. Il est notamment mis en oeuvre dans l'Exorset 30 et l'Exorset 100

 BUS EUROPE:
Bus Parallèle pour systèmes industriels utilise des connecteurs 64 ou 96 points.

 BUS I2C:
Bus série développé par PHILIPS au départ pour relier entre eux les circuits intégrés (I2C= Inter Integrated Circuits) et diminuer le coût des circuits imprimés. Il est très utilisé dans les  téléviseurs, magnétoscopes... Il est notamment mis en oeuvre sur la carte I2C evaluation board

 CARTE PERFOREE:
Ce sont des cartes en papier cartonné, utilisées pour entrer les programmes ou les données dans les ordinateurs des années 1950/1960.
Chaque lettre chiffre ou signe est représenté par  2 ou 3  perforations de lignes dans la même colonne.
Exemple pour la carte IBM 80 colonnes (photo ci-dessous)
A = 1 perforation 1ère ligne du haut et ligne 1,
B = 1 perforation 1ère ligne du haut et ligne 2...
J = 1 perforation 2ème ligne du haut et ligne 1..
S = 1 perforation 3ème ligne du haut (ligne 0) et ligne 2
Z = 1 perforation 3ème ligne du haut (ligne 0) et ligne 9
Chaque carte ne peut comporter que 80 signes, les perforations sont obtenues à l'aide de machines munies d'un clavier , à la lecture des balais établissent un contact avec un cylindre conducteur lorqu'il y a un trou.
Ces cartes ne sont, le plus souvent, utilisées qu'une seule fois!


          

     Pour les machines de bureau, sont apparues plus tard, des cartes de plus petit format mais comportant 96      colonnes réparties en trois zones horizontales (3 x32). le codage est différent, il utilise les chiffres 1,2, 4, 8 et les lettres A et B.
pour encoder la lettre A: perforations lignes 1, A, B
pour encoder la lettre B: perforations lignes 2, A, B ....
pour encoder la lettre J: perforations lignes 1 et B
pour encoder la lettre P: perforations lignes 1, 2, 4, B

       



 CODES:
 Code Binaire (à base 2):
Les valeurs sont représentées par 2 chiffres (0 ou  1) qui peuvent aisément être représentés dans les ordinateurs
ex: interrupteur fermé ou interrupteur ouvert, courant passe ou courant ne passe pas, 0 volt ou 5 volts....
Chaque chiffre selon sont rang représente une puissance de 2.

2^8 = 256
2^7 = 128
2^6 = 64
2^5 = 32
2^4 = 16
2^3 = 8
2^2 = 4
2^1 = 2
2^0 = 1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
      101100101 = 256 + 0 + 64 + 32 + 0 + 0 + 4 + 0 + 1 = 357 décimal
Très utilisé il est souvent repéré par le signe %.

Code Octal (à base 8):
Les valeurs sont représentées par 8 chiffres (0 à 7)
Chaque chiffre selon sont rang représente une puissance de 8.


8^4 = 4096
8^3 = 512
8^2 = 64
8^1 = 8
8^0 = 1
0
0
5
4
5
         545 (octal) = 5 x 64 + 4 x 8 + 5 x 1 = 357 décimal
Très utilisé il est souvent repéré par la lettre O


Code hexadécimal (à base 16):
Les valeurs sont représentées par 16 chiffres et lettres (0 à 9 et A à F, avec A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15)
Chaque signe selon sont rang représente une puissance de 16.


16^4 = 65536
16^3 = 4096
16^2 = 256
16^1 = 16
16^0 = 1
0
0
1
6
5
         165 (hexa) = 1 x 256 + 6 x 16 + 5 x 1 = 357 décimal
            AF (hexa) = 10 x 16 + 1 x 15 = 175 décimal
Très utilisé il est souvent repéré par la lettre H ou le signe $.

Il existe de nombreux autres codes tels que binaire réfléchi ou Aïken, biquinaire, Hollerith....


 CONVERTISSEUR A/N N/A:
             Le convertisseur Analogique/ Numérique (Digital en anglais) est un dispositif qui permet de convertir
             une information de type analogique (par exemple la température) en une information numérique codée
             sur 8, 12, 16 ... bits
             Le convertisseur Numérique / Analogique réalise l'opération inverse.

 DONNEE:
Une donnée est un élément d'information avec lequel  travaille le microprocesseur. Selon la taille du bus de données elle est représentée par 8, 16, 32, 64, 128... bits (Eléments Binaires en français)

    DISQUE:
Un enduit magnétique est déposé sur une galette souple (disquette) ou rigide (disque dur). Une tête d'écriture/lecture permet de stocker ou relire les informations sous forme de domaines magnétisés.
 Les premiers disques durs sont commercialisés par IBM en 1956 .Les premières disquettes de taille 8 pouces furent mise au point et commercialisées par IBM en 1967 , les disquettes IBM au format 5"1/4 ne feront leur apparition qu'en 1972.

     

Ci-dessus disquettes 8", 5"1/4, 3"1/2 et 3 pouces, disque dur 3 plateaux

 INSTRUCTION:
           Une instruction est un ordre élémentaire que doit exécuter le microprocesseur. Le jeu d'instructions d'un
microprocesseur est inscrit dans le silicium lors de la fabrication (microcode). De la richesse du jeu d'instructions combinée aux divers modes d'adressage dépend en grande partie la puissance de traitement.
Par exemple le 6809 possède un jeu de 59 instructions de base qui associées aux divers modes d'adressage conduisent à 268 codes d'instructions        

 INTERRUPTION:
Alors que le déroulement d'un programme est séquentiel, un évènement extérieur peut permettre d'en altérer le déroulement c'est une interruption.
Lorsqu'un tel évenement survient, le microprocesseur cesse la recherche des instructions normales du programme, sauve au minimum  l'état de son compteur de programme afin de pouvoir le reprendre à l'endroit ou il été interrompu, et débute le fonctionnement du programme destiné à répondre à la demande d'interruption.
Les microprocesseurs possèdent une ou plusieurs entrées de demande d'interruption:
par exemple entrée NMI: Non Masquable Interrupt, un signal appliqué sur cette entrée provoque toujours l'interruption (on ne peut la masquer = l'interdire)
entrée IRQ: Interrupt Request = demande d'interruption, si elle n'est pas masquée (interdite) dans le programme, elle s'exécute, sinon il faut attendre la levée du masque ..
Les entrées sont hiérachisées afin qu"en cas de demandes simultanées la plus prioritaire soit satisfaite en premier, puis la suivante...
 LCD:
           Liquid Cristal Display  afficheur à cristaux liquides

 LED:
           Lith Emitting Diode  diode électroluminescente


 MEMOIRE RAM:
Mémoire dont le contenu peut être lu ou écrit (modifié) par le microprocesseur, elle est dite mémoire vive (RAM = Random Access Memory)
On distingue 2 types principaux:
RAM STATIQUE: Chaque cellule mémoire est composée de 6 transistors, les informations qui ont été "écrites" sont conservées aussi longtemps que l'alimentation de la mémoire est maintenue
RAM DYNAMIQUE: chaque cellule mémoire n'est formée que d'un seul transistor il faut périodiquement réécrire les informations afin de ne pas les perdre.

 MEMOIRE EPROM ou PROM ou ROM:
Mémoire dont le contenu peut être lu par le microprocesseur, mais qui ne peut être modifié que grâce à un dispositif adapté appelé programmateur Ce type de mémoire est  dit mémoire morte (ROM = Read Only Memory, EPROM = Electricable Programmable Read Only Memory  )

             
Exemple de mémoires EPROM, la fenêtre sert à l'effacement à l'aide d'une lampe à UV.

 MEMOIRE EEPROM :
Mémoire dont le contenu peut être lu ou écrit par le microprocesseur mais qui garde l'information en l'absence d'alimentation.  Ce type de mémoire est  dit mémoire morte EEPROM = Electricable Erasable Programmable Read Only Memory  )


 MICROPROCESSEUR:
C'est un circuit intégré (processeur miniaturisé) qui dans un système informatique est utilisé pour interprèter et exécuter des instructions.
Il comporte principalement:
                 - un  compteur ordinal actionné par une "horloge" généralement pilotée par un quartz
c'est ce qui définit la fréquence de fonctionnement et par conséquent le temps de cycle
par exemple pour un 6809    : fréquence 1 MHz, temps de cycle T=1/F = 1 micro seconde
                                    68A09  : fréquence 1,5 MHz, temps de cycle T=1/F = 0,66 micro seconde
68B09  : fréquence 2 MHz, temps de cycle T=1/F = 0,5 micro seconde

                 - un  bus d'adresses 16, 32 .. broches qui reflètent l'état du compteur ordinal,
par exemple pour un 6809, 16 broches sont affectées aux adresses, chacune peut prendre 2 états (0 ou 1) il est par conséquent possible de définir 2 ^16 adresses soit 65536.
Dés le démarrage de l'horloge, l'adresse présentée sur le bus est
pendant le premier cycle d'horloge 1111 1111 1111 1110 ( en hexadécimal= $FFFE)
au second cycle d'horloge   1111 1111 1111 1111 ( en hexadécimal= $FFFF)
Le microprocesseur "lit" les informations contenues dans ces emplacements (c'est ce que l'on appelle le vecteur reset ) Il s'agit pour un 6809 de l'adresse de la première instruction qu'il faut exécuter. Cette adresse est chargée dans le compteur ordinal, le microprocesseur lit l'instruction qui se trouve à cette adresse.....
Les instructions sont lues et éxécutées séquentiellement les unes après les autres.

                 - un  bus de données 8, 16, 32 ... broches par lesquelles transitent les informations (instructions
 ou données) qui sont :
- LUES si l'échange est dans le sens mémoire vers microprocesseur,
- ECRITES si l'échange est dans le sens microprocesseur vers mémoire.
par exemple pour un 6809 ou un 6502, le bus de données comporte 8 broches, on dit que c'est un microprocesseur 8 bits. A chaque opération de lecture ou d'écriture 1 octet est transféré.

- un bus de commande avec un nombre variable de broches qui comporte le plus souvent:

- une broche de lecture/écriture qui fixe le sens des échanges entre le microprocesseur
et la mémoire.
par exemple pour un 6809 ou un 6502, broche R-/W
broche R/W à l'état 1, échange mémoire vers microprocesseur : opération de LECTURE
broche R/W à l'état 0, échange microprocesseur vers mémoire : opération d' ECRITURE

- une ou plusieurs broches d'interruption
Ces broches lorsqu'elles sont placées dans un état électrique particulier, généralement 0, permettent d'interrompre le fonctionnement séquentiel du programme à la survenue d'un événement extérieur tel que l'action sur un bouton poussoir.
par exemple pour un 6809 ou un 6502,
- broche RESET lorsqu'elle est mise à 0, le compteur ordinal est réinitialisé à $0000
- broche IRQ (Interrupt Request)
- broche NMI (No Masquable Interrupt)


Exemple de microprocesseurs 16 bits 486 AMD et 68000 Motorola



 MICROCONTROLEUR:
C'est un circuit intégré (processeur miniaturisé) qui dans un système informatique est utilisé pour      interprèter et exécuter des instructions comme un microprocesseur, mais qui posséde dans le même boîtier des mémoires RAM ou ROM, des interfaces d'entrées/sorties, temporisateurs, convertisseur analogique...   
Le programme à exécuter peut être installé dans la ROM interne, il n'y a alors besoin, hormis le dispositif d'affichage, d'aucun autre composant pour obtenir le fonctionnement c'est pratiquement toujours le cas pour les consoles "pong" avec les circuits AY3 8xxx

 MODEM:
MO dulateur DEM modulateur , il permet la connexion de l'ordinateur au réseau téléphonique.
Voyez ci-dessous la photo d'un ancien modèle, c'est le combiné téléphonique qui était positionné sur les deux parties rondes.

 PIA:
Peripheral Interface Adaptor, C'est un circuit d'interface parallèle compagnon du microprocesseur. Il permet aprés avoir été programmé convenablement, d'établir par exemple une liaison paralléle avec une imprimante, une partie du fonctionnement devient alors  automatique, ce qui décharge  le processeur de la tâche qui consisterait à tester fréquemment une entrée afin de savoir par exemple si le caractère qui a été envoyé à l'imprimante a bien été imprimé, et si elle est de nouveau disponible pour recevoir le caractère suivant. A chaque  demande de caractère est associée une demande d'interruption

Le PIA 6821 comporte les signaux nécessaire à son interfaçage avec le microprocesseur, 2 ports 8 bits bi-directionnels d'entrées/sorties, 4 signaux de contrôle, 2 sont associés au port A, 2 sont associés au port B.  

 WRAPPING:
Technique de connexion rapide par enroulage des fils autour des broches de section carrée des supports, pour réaliser des prototypes



 UART (Universal Asynchronous Receiver Transceiver):
Composant qui permet d'émettre et de recevoir des informations selon le mode série entre deux appareils.
Selon le protocole RS232 les caractères sont émis sur un fil et reçus sur un autre fil, chaque caractère est le plus généralement constitué de 11 états ( 1 start, 8 bits de données, 1 parité, 1 stop) de tension passant de +12V à -12V  .
Selon le protocole RS485 les caractères sont émis et reçus sur un câble constitué d'une paire torsadée le plus souvent blindée.