TD1: Pré-requis et principaux composants d’un ordinateur – Architecture Des Ordinateurs – Architecture Des Ordinateurs (ADO)

Ce document correspond au premier travail dirigé du module Architecture Des Ordinateurs destiné aux étudiants de 2ème année Licence Informatique. Il porte sur les prérequis et les principaux composants d'un ordinateur à travers plusieurs exercices de conception et d'analyse.

La première partie traite de la conception d'une unité arithmétique et logique (UAL) de 4 bits. L'étudiant doit concevoir des circuits combinatoires fondamentaux comme le demi-additionneur, l'additionneur complet, l'additionneur 4 bits, le demi-soustracteur, le soustracteur complet et le comparateur. L'exercice introduit également l'utilisation de la représentation en complément à deux pour effectuer les soustractions avec un additionneur.

La deuxième partie regroupe des questions de cours sur la représentation de l'information, les bus de données et d'adresses, la capacité de représentation binaire, l'espace adressable des processeurs et l'organisation d'une architecture Von Neumann. Ces notions permettent de comprendre les échanges entre processeur, mémoire et programmes.

La troisième partie concerne la conception d'un banc de registres généraux de 4 registres de 4 bits. Elle aborde la réalisation d'un registre à base de bascules D ainsi que les mécanismes de lecture et d'écriture commandés par des signaux de contrôle.

Enfin, le dernier exercice étudie l'organisation d'une mémoire cache secondaire du processeur i486, avec le calcul des paramètres liés aux lignes de cache, aux offsets et à la mémoire adressable.

Ce TD permet de consolider les bases matérielles nécessaires à l'étude de l'architecture des ordinateurs et prépare l'étudiant aux exercices de conception logique et d'analyse des performances mémoire.