Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
De nos jours, toute chaîne d’acquisition et de traitement de données intègre des systèmes microprocesseurs, les performances en termes de coût et de fiabilité s’en trouvent grandement augmentées. Du capteur à l’actionneur, le numérique tend à faire disparaître l’analogique partout où cela est possible. Cet article présente les différentes familles de microprocesseurs, de microcontrôleurs et de FPGA (Field Programmable Gate Array), avec les avantages et les inconvénients suivant l’application retenue. Certains problèmes classiques d’acquisition et de traitement sont directement pris en charge par des systèmes commerciaux qui leur apportent une solution.
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At present, as any acquisition and data processing system integrate microprocessor systems, performances in terms of cost and reliability have been significantly improved. From the sensor to the actuator, analog tends to be replaced by digital wherever possible. This article presents the various families of microprocessors, microcontrollers and FPGA (Field Programmable Gate Array), along with the advantages and drawbacks according to the selected application. Some traditional acquisition and processing issues are addressed directly and solved by commercial systems.
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 les 2 premières parties [R 525v2] et [R 526v2], on a rappelé 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 (premier et second fascicules). Ce troisième fascicule complète cette vision architecturale par l’évocation des technologies actuelles : un bref survol des différentes familles de microprocesseurs, avec pour but de mettre en évidence les avantages et les inconvénients qu’elles présentent dans le cadre de notre application (chapitre 1), est suivi d’une évocation de quelques familles de systèmes commerciaux permettant la résolution « clé sur porte » d’un certain nombre de problèmes classiques en matière d’acquisition et de traitement de données (chapitre 2).
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Quelques familles de systèmes d’acquisition et de traitement de données
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1. Microprocesseurs, microcontrôleurs et FPGA
Les premiers circuits intégrés, bien que ne contenant que quelques transistors, ont d’emblée permis la réalisation de familles de circuits logiques simples : « portes » logiques (logique combinatoire) puis bascules (logique séquentielle).
Ensuite, il n’a fallu guère plus d’une décennie pour voir apparaître les premiers microprocesseurs : la gageure des années mille neuf cent septante consiste à avoir voulu intégrer sur une seule « puce » de silicium les quelques milliers de transistors permettant de réaliser l’intégration du séquenceur d’un ordinateur et de son unité arithmétique et logique. Cela n’a été possible que grâce au développement des techniques d’intégration à large échelle (LSI : Large Scale Integration) appliquées aux transistors MOS (Metal Oxyde Semiconductor) de consommation moindre que les bipolaires, donc moins dissipatifs.
Un microprocesseur auquel on adjoint de la mémoire pour y loger son programme et ses données constitue un véritable ordinateur dont la puissance de calcul n’est limitée que par la taille des informations manipulées en une fois (« largeur » des bus) et par la vitesse de traitement de ces informations. Le pas suivant fut donc rapidement franchi à la faveur de l’augmentation perpétuelle des taux d’intégration mais dans deux directions différentes : des microprocesseurs plus puissants et des microprocesseurs plus complets.
1.1 Tendance au tout numérique et influence sur les techniques de mesure
Comme on l’a vu, le numérique tend à faire disparaître l’analogique partout où c’est possible, du capteur à l’actionneur. On se propose de résumer ici les avantages directs et indirects que l’on espère en tirer.
HAUT DE PAGE1.1.1 Avantages directs du numérique
Les avantages directs sont ceux qui sont directement liés à l’application et qui en améliorent les performances, le coût ou la fiabilité.
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Microprocesseurs, microcontrôleurs et FPGA
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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1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
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