Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Mettre en oeuvre une démarche d'ingénieur face à un problème aux contours définis, compte tenu de contraintes techniques, économiques et environnementales.
• Connaître les étapes d'une démarche d'ingénieur.
• Identifier et décrire le problème à résoudre et le besoin fonctionnel (du client) à rencontrer en tenant compte de l'état de la technologie.
• Concevoir, évaluer et optimiser des solutions répondant au problème posé.
• Mettre en oeuvre une solution choisie sous la forme d'un dessin, d'un schéma, d'un plan, d'une maquette, d'un prototype, d'un logiciel et/ou d'un modèle numérique.
• Communiquer la démarche, les résultats et les perspectives à un client ou un jury.
• Identifier et acquérir les connaissances et compétences nécessaires à la résolution du problème.
• Maîtriser les connaissances fondamentales (théoriques et méthodologiques) en sciences et en sciences de l'ingénieur pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Identifier, décrire et expliquer les principes scientifiques et mathématiques fondamentaux.
• Identifier, décrire et expliquer les principes de base en sciences de l'ingénieur en particulier dans la dominante.
• Maîtriser les techniques de laboratoire : expérimentation, mesure, suivi de protocole, sécurité.
• Choisir et appliquer avec rigueur les connaissances, méthodes et outils en sciences et en sciences de l'ingénieur pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Collaborer, travailler en équipe.
• Interagir efficacement avec d'autres étudiants pour réaliser un travail commun.
• Identifier et mettre en oeuvre de manière appropriée les différents moyens de collaboration dans un groupe.
• Communiquer de manière structurée - oralement et par écrit, en français et en anglais - des informations claires, précises, argumentées.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis d'un client, des enseignants et des jurys.
• Utiliser plusieurs modes de communication écrite et graphique : texte, tableau, équation, esquisse, plan, graphique, ...
• Faire un exposé oral efficace, en utilisant de manière pertinente des supports de présentation.
• Présenter des résultats d'analyse ou d'expérience dans des rapports de laboratoires.
• Maîtriser la langue anglaise à un niveau " utilisateur indépendant avancé ", équivalent au B2 du CECR
• Faire preuve de rigueur et d'autonomie dans son parcours de formation.
• Maîtriser différents moyens mis à disposition pour se documenter et se former de manière autonome.

Acquis d'apprentissage UE

Comprendre le fonctionnement interne des microprocesseurs. Disposer d’un bilan technologique permettant d’élaborer globalement une structure fonctionnelle de système informatique orienté vers une application donnée. Etre capable de les concevoir, et d’optimiser leur utilisation tout en appliquant des techniques présentées. Développer l’analyse critique des systèmes informatiques ainsi que la mise en évidence des performances techniques et contraintes d’interaction entre leurs différents composants. Maitriser les outils de développement et langages de programmation. La mise en œuvre de solutions à base de microprocesseurs par le choix du composant, des outils, type de périphériques et ce, pour des applications dédiées. Au terme de ce cours, l’étudiant devra avoir une compréhension approfondie du fonctionnement du point de vue architectural, des options architecturales des principales unités matérielles internes d’un ordinateur, de l’impact des répertoires d’instructions et des modes d’adressage sur la performance d’un ordinateur, des entrées/sorties et périphériques.

Contenu de l'UE

L’étude de l'organisation interne des ordinateurs: leurs structures, les interactions entre les diverses unités fonctionnelles qui les constituent, la compréhension approfondie des différentes architectures de microprocesseurs, les implications au niveau de la programmation et des mécanismes d’interaction avec l'environnement. Les travaux pratiques feront largement appel à des techniques de programmation, l'utilisation des interruptions et l'utilisation de circuits périphériques. Structure de l’ordinateur (concepts de base, langages, types de machines, organisation interne, CPU, mémoire, chemin de données, formats et tailles). Couche physique (portes logiques, horloges, compteurs, registres, organisation de la mémoire, interfaces, contrôleurs, UART/USART, convertisseurs, temporisateurs). Couche microprogrammée (micro et macroarchitecture, chemin des données et de contrôle, types de registres, ALU, buses, arbitres, interruptions, macro-instructions, jeux d’instructions, pipeline, busses internes, mémoire cache). Couche conventionnelle (architecture et instructions, techniques de programmation, organisation de la mémoire, modes d’adressage, orthogonalité, opérations, branchements, flux de commande, appel de procédures, la pile). Couche assembleur (langage, mnémoniques, organisation. Interfaces, buses protocoles et périphériques. Architecture RISC. Architecture CISC. Architecture SIMD. Architectures multi-core. Illustrations sur base de microprocesseurs 8 bits (Intel 8051, Zilog Z8 et Microchip PIC16, Raspberry-PI) : programmation en langage assembleur et C, accès mémoire, interruptions, temporisateurs, ADC/DAC, UART, optimisation de code.

Compétences préalables

·         Electronique fonctionnelle, Programmation, informatique, Systèmes Logiques

Types d'évaluation Q1 pour l'épreuve intégrée

• Présentation et travaux
• Examen oral
• Epreuve pratique
• Exercice(s) coté(s)

Types d'évaluation Q2 pour l'épreuve intégrée

• Présentation et travaux
• Examen oral
• Examen écrit
• Epreuves pratiques
• Exercice(s) coté(s)

Types d'évaluation du Q3 pour l'épreuve intégrée

• Présentation et travaux
• Examen oral
• Examen écrit
• Epreuves pratiques
• Exercice(s) coté(s)