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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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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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1. Traitement matériel et logiciel de l'information
Alors que la chaîne de mesure était partiellement gérée par le microprocesseur, le traitement numérique de l'information lui est entièrement confié.
En bout de chaîne de mesure les données acquises sont mises sous une forme numérique exploitable par le microprocesseur. Son rôle est alors de les lire, de les traiter numériquement (si nécessaire) et, en tout cas, de les mémoriser au moins de façon temporaire. Le dispositif mis en œuvre pour ce faire fait l'objet des § 1.1 et § 1.2.
Il restera ensuite à concevoir la partie relative à leur exploitation proprement dite : stockage à long terme en mémoire, envoi vers un observateur humain ou vers un autre système électronique… C'est l'objet du § 1.3.
Finalement, le § 1.4 sera l'occasion d'une brève réflexion sur les systèmes bouclés et la génération d'une réaction en retour sur l'environnement physique.
1.1 Le microprocesseur et son environnement
Tous les dispositifs utilisant un microprocesseur ont forcément un « air de famille » puisque, pour fonctionner, le microprocesseur nécessite un environnement de base qui est toujours constitué de (voir figure 1) :
-
une horloge ;
-
une mémoire (un ou plusieurs circuits intégrés) contenant le programme ;
-
une mémoire (un ou plusieurs circuits intégrés) contenant les données de l'application (les opérandes et les résultats) ;
-
des décodeurs d'adresse permettant la sélection de telle ou telle mémoire ou interface lorsque le microprocesseur demande d'y accéder en présentant l'adresse d'un élément qui appartient forcément à une et une...
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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).
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(2) - HAUSSER-HAUW (Ch.) - Manuel d'électroencéphalogramme de l'adulte - Masson, 331 pages (2006).
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(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).
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(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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