Université du Québec en Outaouais Département d'informatique et d'ingénierie
Sigle : INF4023  Gr. 01
Titre : Architecture des ordinateurs I
Session : Automne 2005  Horaire et local
Professeur : Ndjountche, Tertulien
1. Description du cours paraissant à l'annuaire :

Objectifs

Fournir à l'étudiant une connaissance de base de l'architecture, de la structure et des principes de fonctionnement d'un ordinateur.

Contenu

Considérations historiques. Systèmes de numération. Codification et tables alphanumériques. Portes logiques et algèbre booléenne. Circuits logiques combinatoires. Bascules et éléments connexes. Codeurs et multiplexeurs. Arithmétique de nombres entiers. Nombres en virgule flottante. L'ordinateur dans son ensemble. Architecture et organisation d'un ordinateur. Microprocesseurs. Les bus et le système d'entrées/sorties. Mémoire. Stockage de données. Les entrées/sorties. Communications. Multimédia. Micro-architecture et set d'instructions. Représentation interne de l'information. Structure de données. Modes d'adressage. Microprocesseurs RISC et CISC. Architecture du IBM-PC. Architecture x86. Technologies. Introduction aux machines parallèles.
2. Objectifs spécifiques du cours :
  • Acquisition des principes de base pour l'analyse et la synthèse des circuits numériques
  • Étude des technologies de circuits intégrés
  • Étude des composants de mémoire
  • Introduction aux circuits numériques programmables et microprocesseurs

L'accent est mis sur les différentes fonctions des circuits intégrés plutôt que leur architecture interne.

3. Stratégies pédagogiques :
  • Cours magistraux incluant des exercices d'application
  • Séances de laboratoire
4. Heures de disponibilité ou modalités pour rendez-vous :
 
5. Plan détaillé du cours sur 15 semaines :
Semaine Thèmes Dates
1   
  • Introduction
  • Système de numération
 09 sept. 2005 
2    Logique combinatoire - Partie I
  • Portes logiques
  • Algèbre de Boole
  • Diagramme de Karnaugh
 16 sept. 2005 
3    Logique combinatoire - Partie II
  • Applications
 23 sept. 2005 
4    Circuits séquentiels - Partie I
  • Bascule SR asynchrone
  • Application: Interrupteur sans rebondissement
  • Bascule SR synchrone
  • Bascule D
  • Bascule JK
  • Bascule T
  • Bascule à déclenchement par impulsion ou par front du signal d'horloge
 30 sept. 2005 
5    Circuits séquentiels - Partie II
  • Applications
  • Analyse des circuits à une bascule
 07 oct. 2005 
6   

Semaine d'études

 14 oct. 2005 
7    Examen de mi-session 21 oct. 2005 
8    Compteurs binaires
  • Compteurs asynchrones
  • Compteurs synchrones
  • Compteur réversible
  • Décodage d'un compteur
 28 oct. 2005 
9    Registre à décalage
  • Registre à décalage de type entrées série
  • Registre à décalage de type entrées parallèles
  • Registre à décalage bidirectionnel
  • Compteur basé sur le principe du registre à décalage
 04 nov. 2005 
10    Circuits arithmétiques
  • Additionneur
  • Soustracteur
  • Comparateur
  • Multiplieur
  • Diviseur
  • Unité arithmétique et logique
 11 nov. 2005 
11    Machine à états finis
  • Modèle de Moore
  • Modèle de Mealy
 18 nov. 2005 
12    Partie I - Technologie des circuits intégrés numériques
  • Caractéristiques
  • Famille logique
Partie II - Mémoires à semiconducteur
  • Organisation de la mémoire
  • Applications
 25 nov. 2005 
13    Circuits programmables
  • Types de circuits
  • Caractéristiques
 02 déc. 2005 
14    Organisation des ordinateurs
  • Unité centrale
  • Registres
  • Mémoires
  • Bus
  • Exécution des instructions
  • Type de processeurs
  • Périphériques d'entrée/sortie
 09 déc. 2005 
15    Examen final 16 déc. 2005 
6. Évaluation du cours :
  • Examen de mi-session : 30 %
  • Examen final : 35 %
  • Laboratoires : 28 %
  • Examen de laboratoire : 7 %
7. Politiques départementales et institutionnelles :
8. Principales références :
  1. T. Floyd, Systèmes numériques: concepts et applications, Les Éditions Reynald Goulet, 2000.
  2. R. Tocci, Circuits numériques: théorie et applications, Les Éditions Reynald Goulet, 1996.
  3. A. Clements, The principles of computer hardware, Oxford University Press 2000.
  4. R. Dueck, Digital design with CPLD applications and VHDL, Delmar, 2001.
  5. A. Marcovitz, Introduction to logic design, McGrawHill, 2002.
  6. J. Wakerly, Digital design: principles and practices, Prentice Hall, 2001.
  7. D. Patterson et J. Hennessy, Organisation et conception des ordinateurs, Paris, France, Dunod, 1994.
9. Page Web du cours :