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Auteur(s)
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Dominique HOUZET : Docteur de l'Institut national polytechnique de Toulouse - Habilité à diriger des recherches - Maître de conférences à l'ENSEEIHT-INPT - - Cet article est la réédition actualisée de l’article écrit précédemment par
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René J. CHEVANCE : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM) - Docteur ès sciences - Professeur associé au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L'objectif de cet article est de permettre au lecteur d'apprécier l'intérêt des microprocesseurs en illustrant à l'aide d'exemples les aspects pratiques de leur utilisation.
Le premier point concerne leur mise en œuvre matérielle qui se traduit par la réalisation physique des composants, qui n'est pas abordée ici, et par leur mise en boîtier, présentée dans le premier paragraphe. La technologie des boîtiers de circuits intégrés est en évolution constante. Ce paragraphe se propose d'en présenter les différentes orientations.
La mise en œuvre pratique des microprocesseurs passe d'une part par l'utilisation d'outils de développement, et d'autre part par le choix du microprocesseur lui-même. Ce choix est guidé par de nombreux critères qui sont détaillés dans cet article. Les outils et méthodes de développement des microprocesseurs concernent à la fois la mise en œuvre matérielle de la carte électronique et celle du logiciel exécuté sur le microprocesseur choisi. Ces différents moyens de développement sont présentés dans le second paragraphe.
Les progrès sans cesse croissants de la technologie permettent aux concepteurs d'innover en termes d'architecture de microprocesseurs. L'évolution des caractéristiques des microprocesseurs est liée à de nombreux facteurs qui permettent d'anticiper et donc de mieux gérer les adaptations nécessaires des systèmes à base de microprocesseurs.
L'intérêt des microprocesseurs sera illustré grâce à plusieurs exemples d'applications architecturées autour d'un microprocesseur standard. Il s'agit en particulier d'une station de travail d'entrée de gamme, d'un contrôleur d'imprimante laser et d'un routeur de réseau ATM. Ces trois exemples sont significatifs des types d'applications nécessitant la mise en œuvre de microprocesseurs.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1994 par R.J. CHEVANCE
- Version courante de nov. 2013 par Dominique HOUZET
DOI (Digital Object Identifier)
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Critères de choix d'une architecture et évaluationArticle inclus dans l'offre
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2. Méthodes et outils de développement
On ne traite pas ici du développement des microprocesseurs proprement dits mais du développement de systèmes, ou plutôt de sous-ensembles de systèmes (des cartes), fondés sur des microprocesseurs, en analysant tout d'abord les méthodes, et les outils associés, pour le développement du matériel 2.1 puis ensuite ce qui concerne le développement du logiciel 2.2.
2.1 Matériel
Avant d'aborder la description des méthodologies et des outils associés, il est utile de rappeler la structure générique d'une carte schématisée figure 3. Elle comprend :
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le microprocesseur et éventuellement les circuits périphériques qui lui sont étroitement associés tels que l'unité de gestion du cache de second niveau ou le contrôleur d'interruptions ;
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une mémoire non réinscriptible contenant des instructions et certaines données fixes. On appelle cette mémoire ROM (read only memory) ou PROM (programmable read only memory) car le contenu est inscrit sur des dispositifs programmables. On doit noter que les premières mémoires ROM n'étaient pas physiquement réinscriptibles. Il existe maintenant différents types de mémoires réinscriptibles dont certaines le sont par programme (dans un mode spécial). Cela permet, en phase de mise au point, d'éviter les changements de PROM ;
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une mémoire réinscriptible, contenant programmes et données, appelée RAM (random access memory) ;
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des circuits périphériques éventuels tels que des dispositifs d'entrée-sortie (par exemple, contrôleur de disques, contrôleur graphique...) et de communication permettant des échanges avec, par exemple, une station de développement. Une ligne de communication particulière est utilisée pour les fonctions de téléchargement des programmes et des données, les fonctions de mise au point (interrogation, initialisation, interruption, accès...
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Méthodes et outils de développement
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BAKOGLU (H.B.) - Circuits, Interconnections and Packaging for VLSI - . Addison, Wesley Publishing Company (1990).
-
(2) - LAU (J.H.) - Ball Grid Array Technology - . Mc Graw Hill (1994).
-
(3) - TUMMALA (R.R.), RYMASZEWSKI (E.J.), KLOPFENSTEIN (A.G.) - Microelectronics Packaging Handbook - . Van Nostrand Reinhold New York (1997).
-
(4) - Texas Instruments - Package Outlines Reference Guide - . (Mars 1997).
-
(5) - CHANG (K.C.) - Digital Design and Modeling with VHDL and Synthesis - . IEEE Computer Society Press (1997).
-
(6) - CHEVANCE (R.J.) - An Evaluation Methodology for Microprocessor and System Architectures - . ACM Computer Architecture News, 20, no 3 (1992).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Transmeta http://www.transmeta.com
Texas Instruments http://www.ti.com
Hewlett-Packard http://www.hp.com
VIA Technologies http://www.via.com.tw
Sun Microsystems http://www.sun.com
MIPS Technologies http://www.mips.com
Intel http://www.intel.com
Motorola http://www.motorola.com
ST Microelectronics http://www.st.com
SPARC http://www.sparc.com
HAUT DE PAGE
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) http://www.ieee.org
Association for Computing Machinery (ACM) http://www.acm.org
Peripheral Component Interconnect – Special Interest Group (PCI-SIG) http://www.pcisig.com
Institut national de recherche en informatique et automatique (INRIA) http://www.inria.fr
Groupe de recherche CNRS Architecture, réseaux et systèmes, parallélisme (GDR ARP)...
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