plan de cours : gif-4200 - Pixel

PLAN DE COURS
Hiver 2015
GIF-4200 16579 - Microprogrammation et microcontrôleurs
Informations générales
Crédits : 3
Temps consacré : 3-3-3
Mode d'enseignement : Présentiel
Site Web : http://wcours.gel.ulaval.ca/2015/h/GIF4200/default/4logistique/index.chtml
Intranet Pixel : https://pixel.fsg.ulaval.ca
Enseignant(s) : Maldague, Xavier [email protected]
Responsable : à déterminer
Date d'abandon sans
échec avec26 Janvier 2015 à 23h59
remboursement :
Date d'abandon sans
échec sans23 Mars 2015 à 23h59
remboursement :
Description sommaire
Contrôle interne d'un processeur, approche câblée et microprogrammée. Contrôle microprogrammé
des accès mémoires et des opérations entrée - sortie. Conception des micro-instructions. Revue de
deux microcontrôleurs. Étude détaillée du MCS51 et du 16F877A. Microprogrammation : travaux
pratiques de simulation. Microcontrôleurs : projets avec microcontrôleurs C8051F020 de Silabs et
16F877A de Microchip. Logiciels utilisés : simulateur de microprogrammation, assembleurs,
compilateurs C.
Liens avec le(s) programme(s)
Ce cours participe à la poursuite des objectifs suivants :
• connaître les technologies pertinentes aux divers champs d'application du génie électrique;
• acquérir une approche scientifique dans la résolution des problèmes;
• acquérir une dextérité de base dans la manipulation d'appareils et l'assemblage de dispositifs et
être capable d'encadrer le personnel technique qui en a la charge;
• développer la capacité d'intégrer les considérations théoriques, logicielles et matérielles et à
procéder à une démarche méthodologique qui conduit à la modélisation, la conception et la
réalisation de systèmes ou produits conformes aux valeurs et aux exigences du génie;
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• connaître et exploiter la technologie électronique, en étant en mesure d'apprécier ses
fondements physiques;
• développer l'ouverture sur des champs d'applications tels que la fabrication de matériel
d'ordinateur, la conception de logiciels complexes, la commande industrielle, la conception et
la fabrication assistées par ordinateur, l'instrumentation et la mesure, les systèmes intelligents,
le multimédia, la réalité virtuelle ou encore les communications numériques;
Objectifs
À la fin de ce cours, l'étudiant devra être en mesure :
• d'exploiter la microprogrammation.
• d'employer un micro-contrôleur (C8051F020, 16F877A) pour réaliser une tâche particulière.
Contenu
MICROPROGRAMMATION (14h)
• Contrôleurs simples (2h) : Exécution séquentielle. Séquences multiples. Adresses de départ.
Utilisation de PROM pour adresses de départ. Branchements inconditionnels. Branchements
conditionnels. Considérations sur la temporisation des signaux.
• Contrôleurs un peu plus complexes (2 h) : Conditions de tests plus complexes.
Implémentation de sous-routines. Sous-routines imbriquées. Dimension de la pile. Exécution
de boucles. Unité de contrôle. Exécution d'énoncés CASE. Mémoires d'un microprogramme.
• Amélioration de l'ALU (unité logique et arithmétique) (1 h) : Format des instructions.
Fonction de l'unité de contrôle. Compteur de programme et registre d'accès à la mémoire.
Amélioration de la vitesse d'exécution de l'ALU.
• Construction d'un système microprogrammé (1 h) : Synthèse d'un système complet.
Exemple d'utilisation.
• Simulateur de systèmes microprogrammés (3 h) : Structure et exemples d'utilisation.
MICRO-CONTRÔLEUR (22 h)
• Étude des micro-contrôleurs (1 h) : historique, structure générale des micro-contrôleurs,
familles 8, 16, 32, 64 bits, critères de sélection.
• Famille CISC – « Complex instruction set computer » (9 h) : Famille de micro-contrôleurs
de Intel et étude détaillée du MCS51(Intel 8031, 8051 et Silabs C8051F020): Architecture
(3h), Jeu d'instructions (3h), Outils de développement (1h), Utilisation pratique (2h).
• Famille RISC - « Reduced instruction set computer » (9 h) : Famille de micro-contrôleurs
de Microchip et étude détaillée du 16F877A de Microchip : Architecture (3h), Jeu
d'instructions (3h), Outils de développement (1h), Utilisation pratique (2h).
• Programmation en langage C, assembleur imbriqué (3 h).
Consignes sur les travaux
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Exercices de microprogrammation sur simulateur en langage micro-assembleur : définition des
champs des micro-instructions, simulation et exécution d'algorithmes simples. Utilisation du
C8051F020 et du 16F877A : Projets réalisé en équipe.
Modalités sur les laboratoires
Règlement sur la sécurité dans les laboratoires du Département de génie électrique et de génie
informatique et formation sur les dangers de l'électricité
Le Département de génie électrique et de génie informatique a adopté un règlement sur la sécurité
dans ses laboratoires.
Ce règlement est disponible à l'adresse :
http://www2.gel.ulaval.ca/fileadmin/documentation/services/securite/reglements-securite-lab-v2.pdf
Tous les étudiants sont priés de respecter celui-ci scrupuleusement.
Par ailleurs une formation sur les dangers de l'électricité est offerte aux étudiants à chaque début de
session. Certains cours exigent que cette formation soit suivie avant le début des laboratoires.
Les étudiants qui n'auront pas suivi cette formation se verront refuser l'accès aux laboratoires.
Le port des lunettes de sécurité est obligatoire dans les laboratoires de ce cours.
Au début janvier, les lunettes seront disponibles chez Zone (local: 0128 pavillon Pouliot), au coût
de 7,00$ + taxes.
Déroulement du cours
Cours magistraux avec exercices de laboratoire (sur ordinateur et plaquettes de montage). Correction
et remise des travaux.
Détails sur les modalités d'évaluation
La pondération du premier partiel est de 37 %, celle du second partiel est de 37 %. La pondération des
travaux pratiques est de 26 % .
Échelle des cotes (cycle 1)
Échelle des cotes
A+ [ 90.00 - 100 ]
A [ 86.00 - 89.99 ]
A- [ 82.00 - 85.99 ]
Réussite
B+ [ 80.00 - 81.99 ]
B [ 77.00 - 79.99 ]
B- [ 74.00 - 76.99 ]
Réussite
C+ [ 70.00 - 73.99 ]
C [ 65.00 - 69.99 ]
C- [ 60.00 - 64.99 ]
Réussite
D+ [ 55.00 - 59.99 ]
D [ 50.00 - 54.99 ]
Réussite
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E [ 0.00 - 49.99 ]
Échec
Abandon sans échec
(dans les délais prévus)
X
Bibliographie
Notes de cours GIF-4200
Modalités d'évaluation
Document(s) autorisé(s)
Examen
Date
Partiel 1
Mardi 24 février
2015
00h00 à
00h00
37.00%
Tout
Partiel 2
Mardi 14 avril
2015
12h30 à
15h00
37.00%
Tout
Travail
Équipes
Heure
Pondération
de
la note
finale
Date d'échéance
Heure
Date d'activité
Heure
Pondération
de la note
finale
Ex 1
Individuel
Vendredi 20 février
2015
17h00
n/a
n/a
5.20%
Ex 2
Individuel
Vendredi 27 février
2015
17h00
n/a
n/a
5.20%
Ex 3
Individuel
Vendredi 10 avril 2015
17h00
n/a
n/a
7.80%
Ex 4
Individuel
Vendredi 24 avril 2015
00h00
n/a
n/a
7.80%
Horaire et disponibilités
Cours en classe : Mardi
Disponibilité de l'enseignant : Lundi
12h30 à 15h20 PLT-2750
16h00 à 17h00 PLT-1121-C (du 12 janv. au 24 avril)
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation
L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette,
baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre
activité durant laquelle l'enseignant l'interdit.
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De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation.
Les modèles suivants sont autorisés :
Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S
Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35
Sharp
EL-531*, EL-535-W535, EL-546*, EL-510 R, EL-520*
FX-260, FX-300 MS, FX-350 MS, FX-300W Plus, FX-991MS,
Casio
FX-991ES
* Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro
Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP
étudiante ZONE.
Information spécifique aux étudiants de l'École d'actuariat
Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la
Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas
Instruments suivants :
• BA-35 (solaire ou à pile)
• BA II Plus
• BA II Plus Professional
• TI-30Xa
• TI-30X II (IIS ou IIB)
• TI-30X MultiView (XS ou XB)
Politique sur le plagiat et la fraude académique
Règles disciplinaires
Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de
l'Université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des
sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre
connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse
suivante:
http://www.ulaval.ca/sg/reg/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf
Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le
fait de:
1. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou
électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source;
2. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en
mentionner la source;
3. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;
4. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);
5. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires.
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L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant
soumette vos travaux pour analyse.
Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un
conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent
impérativement se conformer à la politique d'Accommodations scolaires
aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse
: http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf
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