UE E8-A1 Majeure Numérique

L'objectif de ce module est d'assembler des fonctions élémentaires (combinatoires et séquentielles) pour réaliser un processeur programmable avec un jeu d'instructions élémentaires. L'architecture conçu sera intégrée sur une carte de prototypage FPGA.
Le processeur à concevoir est un processeur 8-bits à usage universel. Il est capable d'exécuter 4 types d'instructions. Ce processeur est basé sur un registre accumulateur appelé ACCU de taille 8 bits. Chaque instruction est codée sur 8 bits. Deux bits pour coder le type de l'opération (code.op) et 6 bits pour coder l'opérande ou l'adresse de l'opérande dans la mémoire selon le type de l'instruction.

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Cet enseignement s'insère dans la continuité du module de première année EN114 et a pour but de renforcer les connaissances en abordant des techniques plus avancées relatives aux processeurs et aux mémoires. La finalité de ce cours est de permettre aux étudiants de comprendre les systèmes multi/many-cœurs les plus sophistiqués. Tout comme EN114, la spécification du jeu d'instructions RISC-V est au coeur de ce module.1 - Introduction à la notion de pipeline2 - Architecture RISC-V pipeline3 - Architecture RISC-V micro-codé4 - Mémoires caches5 - Exécution superscalaire6 - Prédiction de branchement7 - Exécution OoO (Out-of-Order)8 - Renommage de registre9 - Processeur VLIW (Very Long Instruction Word), vectoriel et « Multithreadé »10 - Translation et protection d'adresse11 - Mémoire virtuelle

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L'ensemble des TPs s'effectue sur la carte Basys MX3 de Digilent, cette carte est basée sur un microcontrôleur PIC32 de chez microchip. La carte est dotée de nombreux composants et le microcontrôleur présente les interfaces standard, ainsi qu'un système d'interruptions vectorisées.
L'objectif de l'enseignement est d'utiliser les différentes ressources documentaires pour concevoir une application de basique en gérant les composants au niveau le plus bas.
Les étudiants sont placés dans une situation où leur seule source de documentation est constituée par les documents techniques constructeur en anglais. La compréhension de ces documents fait partie intégrante de l'enseignement.

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Cet enseignement vise à apporter aux étudiants les base de la programmation orientée objets. Les concepts génraux de la programmation orientée objets sont introduits en cours. Le language C++ est utilisé afin d'illuster les concepts manipulés. L'ensemble de ces notions sont mises à profit dans un projet afin d'illlustrer de manière pratique l'interet de cette approche de programmation.

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