ARCHITECTURES DES ORDINATEURS

Ce cours vise à doter les étudiants des bases essentielles pour concevoir et analyser des circuits numériques, qu’ils soient combinatoires ou séquentiels. Il met l’accent sur la compréhension des composants fondamentaux utilisés dans les systèmes électroniques modernes, notamment ceux que l’on retrouve au cœur des microprocesseurs. Les apprenants seront amenés à étudier et à réaliser des modules tels que les décodeurs, les multiplexeurs, ainsi que les unités arithmétiques et logiques, sans oublier les compteurs et les mémoires. À travers ces éléments, ils développeront une vision concrète du fonctionnement interne des systèmes numériques et acquerront des compétences pratiques en conception de circuits.

Par ailleurs, le cours introduit une approche méthodologique permettant de passer d’un problème abstrait ou d’un algorithme à une implémentation matérielle. Les étudiants apprendront à modéliser le comportement d’un système à l’aide de graphes d’états, outil clé pour représenter les différentes transitions et états d’un circuit. Cette modélisation sera ensuite traduite en circuits séquentiels synchrones, en tenant compte des contraintes de synchronisation et de logique temporelle. Ainsi, le cours permet de faire le lien entre la théorie des systèmes numériques et leur réalisation concrète, en préparant les étudiants à concevoir des architectures fiables et efficaces.

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Ce projet a pour objectif de mettre en pratique les connaissances acquises en conception de circuits numériques à travers la réalisation complète d’un microprocesseur 32 bits fonctionnel. Il s’agit de mobiliser les notions de logique combinatoire et séquentielle étudiées dans le cours d’« Architecture des Ordinateurs » afin de concevoir les différents modules constitutifs du processeur. Les étudiants seront amenés à développer des composants essentiels tels que l’unité arithmétique et logique (ALU), les registres, les multiplexeurs, ainsi que les circuits de contrôle, tout en assurant leur intégration cohérente au sein d’une architecture globale.

Par ailleurs, ce projet permet d’aborder les aspects liés à l’organisation interne et au fonctionnement dynamique d’un microprocesseur, notamment la gestion des instructions, le chemin de données (datapath) et le séquencement des opérations. Les étudiants devront concevoir et valider un système capable d’exécuter un ensemble d’instructions de manière synchrone, en tenant compte des contraintes de performance et de fiabilité. Cette démarche favorise une compréhension approfondie du lien entre la théorie et l’implémentation matérielle, tout en développant des compétences en conception, simulation et test de systèmes numériques complexes.

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