JULIEN VILLEMEJANE Séance 2 - Institut...

Syst. Embarqués

ENS Paris-Saclay / M2 FESup / Génie Informatique

Séance 2JULIEN VILLEMEJANE

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JULIEN VILLEMEJANE / IOGS / LEnsE 2

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QU’AVEZ-VOUS RETENU SUR LE PLAN SCIENTIFIQUE / TECHNIQUE ?

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JULIEN VILLEMEJANE / IOGS / LEnsE

OS

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QU’AVEZ-VOUS RETENU SUR LE PLAN PÉDAGOGIQUE ?

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OS

SIMU

IHMCALCUL 3D

WEB

OS

MACHINE

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QU’AVEZ-VOUS RETENU SUR LE PLAN PÉDAGOGIQUE ?


NEW EPISODE

● Pourquoi les portes logiques et le calcul binaire ?● Exemples d’applications

○ Retour sur les structures○ Choix d’une structure embarquée

● Mémoires / Données○ Structure interne○ Exemples

● Protocoles○ Pourquoi ?○ Quelques exemples

TODAY


NEW EPISODE

● Pourquoi les portes logiques et le calcul binaire ?● Exemples d’applications

○ Retour sur les structures○ Choix d’une structure embarquée

● Mémoires / Données○ Structure interne○ Exemples

● Protocoles○ Pourquoi ?○ Quelques exemples

TODAY

- QUELS SONT LES INTÉRÊTS DES TRAITEMENTS NUMÉRIQUES DE L’INFORMATION ?

Syst. Embarqués

JULIEN VILLEMEJANE

Portes logiques / BasculesCodage de l’information



LOGIQUE / CODAGE

LOGIQUE / NUMÉRIQUE

- Comment est-elle réalisée ?

PORTE ET


LOGIQUE / CODAGE



- 6 transistors

PORTE ET


LOGIQUE / CODAGE


- 2G de transistors

PROCESSEUR


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

- 2G de transistors

- Unité de calcul


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

- 2G de transistorsSTRUCTURE CISC

- Complex Instruction Set Computering- 2000 instructions différentes


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

STRUCTURE CISC



LOGIQUE / CODAGE


ADDITION SUR 1 BIT



LOGIQUE / CODAGE


ADDITION SUR 1 BIT

- ~6 transistors / porte- 30 transistors / bit / instruction


LOGIQUE / CODAGE


ADDITION SUR 4 BITS

- ~6 transistors / porte- 30 transistors / bit / instruction

A B

R


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

STRUCTURE CISC

- Complex Instruction Set Computering- 2000 instructions différentes- 64 bits / opérande

- 30 transistors / bit / instruction- 2000 x 30 x 64 = 3 M transistors


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

- Unité de calcul- Unité de contrôle


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

- Unité de calcul- Unité de contrôle

- Et les bascules dans tout ça ??


LOGIQUE / CODAGE


PROCESSEUR

- Unité de calcul- Unité de contrôle- Mémoire Cache- Exécution séquentielle


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONSQUELLES INFORMATIONS ?


LOGIQUE / CODAGE



LOGIQUE / CODAGE


POURQUOI ?


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONS


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONSCODAGE ASCII

● Codage des caractères anglo-saxons sur 7 bits

● Codage de 136.690 caractères(norme 10.0)

CODAGE UNICODE (UTF-32)


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONSCODAGE DES ENTIERS

● Base 10 = 10 symboles


LOGIQUE / CODAGE





LOGIQUE / CODAGE




● Base 16 = 16 symboles○ Simplification de l’écriture des nombres binaires


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONSCODAGE DES ENTIERS NATURELS



● Base 16 = 16 symboles○ Simplification de l’écriture des nombres binaires


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONSCODAGE DES ENTIERS RELATIFS

- Comment faire ???


LOGIQUE / CODAGE


● Base 10 = 10 symboles + 1 signe devant le poids fort


LOGIQUE / CODAGE



● Base 2 ○ 1 symbole supplémentaire pour le signe :

■ 0 : positif

■ 1 : négatif

○ Problème de cette méthode ?


LOGIQUE / CODAGE




■ 0 : positif

■ 1 : négatif


● Base 2 : complément à 2○ Permet d’utiliser l’addition comme avec les entiers naturels


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONSCODAGE DES NOMBRES RÉELS

- Comment faire ???


LOGIQUE / CODAGE

CODAGE DES INFORMATIONS

X = ± 1,M . 2e (norme IEEE 754)

CODAGE DES NOMBRES RÉELS

CISC vs RISC


LOGIQUE / CODAGE

David Keizer

INTEL 64 bits

PIC 16F

https://www.youtube.com/channel/UCJ0tgNZseBGholcz6TyLa1A

CISC vs RISC


LOGIQUE / CODAGE

David Keizer

ETUDE DE MARCHÉ / RISC



LOGIQUE / CODAGE

David Keizer

ETUDE DE MARCHÉ / RISC

CISC vs RISC


CISC vs RISC


LOGIQUE / CODAGE

David Keizer

ETUDE DE MARCHÉ / RISC / CONSTRUCTEURS


CISC vs RISC


LOGIQUE / CODAGE

David Keizer

ETUDE DE MARCHÉ / MPU by APPLICATIONS


CISC vs RISC


LOGIQUE / CODAGE

David Keizer

ETUDE DE MARCHÉ / FPGA



NEW EPISODE

VON NEUMAN vs HARVARD


NEW EPISODE



NEW EPISODE


SUR UN PCSUR UN MICROCONTRÔLEUR

Syst. Embarqués

JULIEN VILLEMEJANE

Quelques applications


EXP. SCIENTIFIQUES / PhD

APPLICATIONS

50JULIEN VILLEMEJANE / IOGS / LEnsE

- Gaëlle Lucas-Leclin / Groupe LASER / LCFG. SCHIMMEL / PhD


APPLICATIONS


- Gaëlle Lucas-Leclin / Groupe LASER / LCFG. SCHIMMEL / PhD



CONTRÔLER

MESURER

PILOTER

ACQUÉRIR

- Gaëlle Lucas-Leclin / Groupe LASER / LCF

SOLUTION RETENUE

- Carte Acquisition

- LabView

PROBLÈMES RENCONTRÉS

- Asservissement lent

(30 Hz)

- Coût : carte + licence

2A

Environ 3000 €

APPLICATIONS



CONTRÔLER

MESURER

PILOTER

ACQUÉRIR

SOLUTION PROPOSÉE

- Microcontroleur

- Carte “maison”

AMELIORATIONS

- Asservissement plus

rapide - 1 kHz

- Coût réduit

2A

1 div = 500 ms

4A

Environ 500 €(stagiaire inclus)

- Gaëlle Lucas-Leclin / Groupe LASER / LCFM. NOTARANGELO / DUT GEII

APPLICATIONS

PROJETS S6

SPECTRO CCD

Solène BARDINOlympe CORBLETXavier DUMOULINCélia PELLUET


APPLICATIONS

PROJETS S6

SPECTRO CCD

Solène BARDINOlympe CORBLETXavier DUMOULINCélia PELLUET


APPLICATIONS

MICROCONTROLEUR

EXEMPLE DE PROJETS

EITI 2017 - 1A / S6

PIMP UR RIDE

Bertille GHESQUIERELouis VALLETFaustine VON NAKELFlorian WORME


EXEMPLE DE PROJETS

PIMP UR RIDE

Bertille GHESQUIERELouis VALLETFaustine VON NAKELFlorian WORME


APPLICATIONS

MICROCONTROLEUR

AFFICHAGE DE SCORES


APPLICATIONS

AFFICHAGE DE SCORES


APPLICATIONS

MICROCONTROLEUR

PROCESSEUR GÉNÉRALISTE

COMMANDE MACHINE SYNC/ASYNC


APPLICATIONS



APPLICATIONS



APPLICATIONS

MICROCONTROLEUR3 sorties PWM



APPLICATIONS

MICROCONTROLEUR3 sorties PWM

FPGA (parallélisation)

VOITURE AUTONOME


APPLICATIONS

VOITURE AUTONOME


APPLICATIONS

CES 2014

VOITURE AUTONOME


APPLICATIONS

CES 2014

DSPs1 processeur par capteur

VOITURE AUTONOME


APPLICATIONS

CES 2014


FPGA (Altera / Intel)Parallélisation des calculs

Syst. Embarqués

JULIEN VILLEMEJANE

Mémoires / Données



MÉMOIRES

MÉMOIRES INFORMATIQUESMICROCONTROLEUR


MÉMOIRES INFORMATIQUESEN INFORMATIQUE

MÉMOIRES


MÉMOIRES INFORMATIQUESDÉFINITION ET CLASSEMENT

MÉMOIRES


MÉMOIRES INFORMATIQUES

MÉMOIRES

EXEMPLE



MÉMOIRES

QU’EST-CE QU’UNE MÉMOIRE ?



MÉMOIRES




MÉMOIRES

CAPACITÉ D’UNE MÉMOIRE



MÉMOIRES

CAPACITÉ D’UNE MÉMOIRE / EXERCICE



MÉMOIRES

UTILISATION D’UNE MÉMOIRE / EXERCICE



MÉMOIRES

VOLATILITÉ D’UNE MÉMOIRE



MÉMOIRES

MÉTHODE D’ACCÈS



MÉMOIRES

DÉCODAGE D’ADRESSES



MÉMOIRES




MÉMOIRES

DÉCODAGE / EXERCICES

● Comment obtenir une zone mémoire de 64K x 8 à partir d’éléments de 32K x 4 ?

● Déterminer les plages d’adressage de chacun des boitiers



MÉMOIRES

DIFFERENTS TYPES



MÉMOIRES

FLASH ROM À ACCÈS SÉRIE



MÉMOIRES

FLASH ROM


MÉMOIRES

EXEMPLE



MÉMOIRES

STATIC RAM



MÉMOIRES

DYNAMIC RAM



MÉMOIRES

VITESSE DE TRANSFERT

VITESSE DE TRANSFERT / EXERCICE

● Quelle vitesse de transfert faudrait-il sur un bus série pour transmettre une vidéo en Full HD @ 30 fps ? 1920x1080

● Quelle vitesse de transfert faudrait-il sur un bus série pour transmettre une vidéo en DCI 4K @ 800 fps ?4 096 × 2 160


AUTRE

CPU

FPGA

RAM

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