Article de référence | Réf : R526 v1

Check-list
Acquisition et traitement des signaux de mesure à l'aide de microprocesseurs - Architecture globale : traitement de l'information

Auteur(s) : Paul SENTE

Date de publication : 10 déc. 2010

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RÉSUMÉ

Cet article rappelle l’architecture globale d’une chaîne d’acquisition et de traitement de données par microprocesseur avant de se focaliser sur le traitement matériel et logiciel de l’information. Il situe tout d’abord le microprocesseur dans son environnement, décrit les différents circuits périphériques existants (servitude, d’interface…), et la conception de la partie relative à leur exploitation. Sont détaillées ensuite les particularités relatives à la programmation : l’exécution en temps réel, le choix important du langage de programmation et la gestion des interrupteurs.

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ABSTRACT

This article recalls the overall architecture of an acquisition and data processing chain via a microprocessor before focusing on information processing hardware and software. The microprocessor is presented in its environment, the various existing peripheral circuits (slave, interface, etc.) are described and the design of the part related to their operation is explained. The specificities of programming are then detailed: the real-time operation, as well as the importance of choice of the programming language and switch management.

Auteur(s)

  • Paul SENTE : Ingénieur principal, chef de service à l'Université catholique de Louvain (UCL, Belgique) - Responsable du laboratoire LACTION (actionneurs et capteurs intelligents) - Membre du centre de recherche en mécatronique (CEREM) - Chargé de cours à l'ECAM (Haute École Léonard de Vinci, Belgique)

INTRODUCTION

Dans cet article, on se propose de rappeler l'architecture d'une chaîne d'acquisition et de traitement de données par microprocesseur en y distinguant les composantes fondamentales et en illustrant leurs rôles particuliers par des exemples choisis. Ce large tour d'horizon comprend deux fascicules : le premier [R 525v2] était consacré aux capteurs et aux chaînes de mesure qui y sont associées tandis que celui-ci se focalise sur le traitement matériel de l'information tout en soulignant quelques précautions particulières relatives à la mise en œuvre du logiciel.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-r526


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3. Check-list

Comme l’écrivait très bien le Professeur Tran-Tien Lang dans la version précédente de ce cahier : « Le choix du microprocesseur et de ses circuits périphériques doit être dicté par l’analyse du système à réaliser, parce que le système conçu met en jeu, d’une part, un matériel (constitué par les composants de micro-informatique, processeur, mémoires, dispositifs d’entrée-sortie, et des composants d’électronique classique) et, d’autre part, un logiciel (implanté en mémoire), et que la frontière qui les sépare n’est pas figée. En effet, le logiciel est susceptible d’effectuer certaines tâches que peut effectuer le matériel. En général, ce sont les exigences de vitesse (caractéristique essentielle du matériel) et de souplesse (caractéristique essentielle du logiciel) qui permettront de déterminer les tâches que devra supporter le matériel et d’en déduire ce que devra faire le logiciel ».

Compte tenu de ce qui a été développé précédemment on peut diviser la synthèse d’un système d’acquisition de données à microprocesseur en 3 grandes étapes reprises ci-dessous en guise d’aide mémoire ou de check-list :

  • Analyse du problème :

    • définition des grandeurs à mesurer (entrées) :

      • fréquence(s) d’échantillonnage(s),

      • nombre de canaux,

      • débit binaire à gérer ;

    • définition du traitement global à réaliser (exploitation) :

      • traitement matériel à prévoir (chaîne de mesure),

      • traitement logiciel possible,

      • où placer la frontière matériel/logiciel ;

    • définition du conditionnement adéquat de l’information (sorties) :

      • traitements logiciels à prévoir avant sortie,

      • quantité de mémoire nécessaire,

      • types possibles d’interface(s) de sortie ;

    • définition des tâches auxiliaires améliorant le produit :

      • définition des interfaces éventuelles avec l’opérateur,

      • définition...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BUYSE (H.), LABRIQUE (F.), SENTE (P.) -   Introduction à l’électronique et à ses applications en instrumentation  -  Tech. & Doc./Lavoisier, 422 pages (2001).

  • (2) - HAUSSER-HAUW (Ch.) -   Manuel d'électroencéphalogramme de l'adulte  -  Masson, 331 pages (2006).

  • (3) - MANGIANTE (J.-M.) -   Analyse et synthèse des filtres actifs analogiques  -  Tec & Doc/Lavoisier, 378 pages (2005).

  • (4) - BOITE (R.), LEICH (H.) -   Les filtres numériques. Analyse et synthèse des filtres unidimensionnels  -  Technique et Scientifique des Télécommunications/Dunod, 421 pages (1997).

  • (5) - KUNT (M.) -   Traitement numérique des signaux  -  Traité d’Électricité volume XX, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), 416 pages (3ème édition) (1999).

  • (6) - BALL...

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