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1 - MICROPROCESSEURS ET MICROCONTRÔLEURS

2 - ENTRÉES-SORTIES

3 - INTERRUPTIONS

4 - GESTION DU TEMPS ET DES ÉVÉNEMENTS

5 - CONCLUSIONS

Article de référence | Réf : S8035 v1

Entrées-sorties
Microcontrôleurs : principes et aspects temps réel

Auteur(s) : Roger D. HERSCH

Date de publication : 10 déc. 2001

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  • Roger D. HERSCH : Professeur à l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne Département d’informatique

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INTRODUCTION

Les microcontrôleurs sont et continueront à être largement utilisés pour les applications de régulation et de commande de processus. Ce sont de véritables micro-ordinateurs intégrés sur une puce de silicium qui comportent une unité centrale, de la mémoire ou une interface à de la mémoire externe, des ports d’entrée-sortie, une interface pour lignes série (RS-232) ainsi qu’une unité de gestion de temps et d’événements. Les signaux d’entrée-sortie du microcontrôleur peuvent être facilement interfacés à des coupleurs optiques afin d’interfacer des capteurs et des actuateurs industriels.

Pratiquement tous les fabricants de microprocesseurs (Motorola, Intel, Hitachi, Texas Instrument, Toshiba, ST Microélectronique-ex SGS-Thomson, etc.) proposent une ou plusieurs gammes de microcontrôleurs. Les microcontrôleurs 4 bits servent essentiellement à des tâches simples. De tels microcontrôleurs sont par exemple utilisés au sein d’objets ménagers grand public, tels que des cuisinières, machines à laver ou aspirateurs. Les microcontrôleurs 8 bits sont capables de répondre à des exigences plus élevées et sont utilisés pour la commande de dispositifs informa-tiques tels que des joysticks, tablettes graphiques et modems. Ils sont également utilisés pour la programmation de petits robots ainsi que pour l’acquisition de données (convertisseurs A/D, etc.). Les microcontrôleurs 16/32 bits sont utilisés pour la commande de machines ou le contrôle de processus, lorsque les contraintes temps réel sont sévères ou lorsque les algorithmes de régulation nécessitent une puissance de calcul importante. Des variantes de microcontrôleurs avec canaux d’accès mémoire direct offrant un grand débit entre mémoire et entrées-sorties sont utilisés dans les applications multimédia et pour le contrôle d’imprimantes laser.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s8035


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2. Entrées-sorties

Les positions mémoire accessibles par le processeur d’un système informatique sont déterminées par leur adresse au sein de l’espace d’adressage du processeur. Certains processeurs, tels que l’Intel 8085, disposent d’un espace d’adressage mémoire et d’un espace d’adressage d’entrée-sortie. D’autres processeurs, tels que le processeur 68000, ne disposent que d’un espace d’adressage commun pour mémoire et entrées-sorties. Dans ce cas, on associe une zone déterminée de l’espace d’adressage mémoire pour l’accès aux entrées-sorties (memory-mapped input-output space).

2.1 Signaux d’interface du processeur 68000

Une position dans l’espace d’adressage est sélectionnée lors d’un cycle processeur par les signaux du processeur indiquant qu’un cycle est en cours (figure 24), ainsi que par l’adresse placée sur les lignes d’adresses.

Les signaux de contrôle des microprocesseurs de la famille 68000 , , et ont pour but de synchroniser les transferts de données entre la mémoire, les entrées-sorties et le processeur. La durée du cycle d’accès à la mémoire et aux périphériques peut être prolongée en retardant l’activation du signal d’acquittement .

Sur le processeur Motorola 68008, les signaux de contrôle ont la signification suivante :

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CLEMENTS (A.) -   Microprocessor Systems Design : 68000 Hardware  -  . Software and Interfacing, PWS Publishing Company, 1997.

  • (2) - HERSCH (R.D.) -   Informatique Industrielle  -  . Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1997.

  • (3) -   MC68331 User’s Manual  -  . Motorola Inc., 1991 : http://ebus.motsps.com/mcu/documentation/pdf/331umr1.pdf

  • (4) - PREDKO (M.) -   *  -  Handbook of Microcontrollers, McGraw Hill, July 1998.

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