Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Imaginer, mettre en oeuvre et exploiter des systèmes / solutions / logiciels pour faire face à un problème complexe dans le domaine de l'électricité en tant que vecteur d information en intégrant les besoins, contextes et enjeux (techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux).
• Sur base de modélisations et d'expérimentations, concevoir un ou plusieurs systèmes / une ou plusieurs solutions / un ou plusieurs logiciels répondant au problème posé ; les évaluer compte tenu des différents paramètres du cahier des charges.
• Mettre en oeuvre un système / une solution / un logiciel choisi sous la forme d'un dessin, d'un schéma, d'un organigramme, d'un algorithme, d'un plan, d'une maquette, d'un prototype, d'un software et/ou d'un modèle numérique.
• Mobiliser un ensemble structuré de connaissances et compétences scientifiques et techniques spécialisées permettant de répondre, avec expertise et adaptabilité, aux missions de l ingénieur civil en Electricité.
• Maîtriser et mobiliser de façon pertinente des connaissances, des modèles, des méthodes et des techniques relatifs au domaine de l'Electricité.
• Evaluer la validité des modèles et des résultats compte tenu de l'état l'art de la science et des caractéristiques du problème.
• Communiquer et échanger des informations de manière structurée - oralement, graphiquement et par écrit, en français et dans une ou plusieurs autres langues - sur les plans scientifique, culturel, technique et interpersonnel en s'adaptant au but poursuivi et au public concerné.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis de ses collaborateurs, d'un client, des enseignants et des jurys.
• Sélectionner et utiliser les modes et supports de communication écrite ou orale adaptés au but poursuivi et au public concerné.
• Utiliser et produire des documents scientifiques et techniques de qualité (rapport, plan, cahier des charges,...) et surtout adaptés au but poursuivi et au public concerné.
• Apprendre à utiliser un cahier de laboratoire pour consigner les résultats d'expériences et ainsi initier une approche protection des résultats intellectuels.
• Maîtriser la langue anglaise technique dans le domaine de l'électricité.
• Agir en professionnel responsable, faisant preuve d'ouverture et d'esprit critique, inscrit dans une démarche de développement professionnel autonome.
• Analyser son fonctionnement personnel et adapter ses attitudes professionnelles.
• Exploiter les différents moyens mis à disposition pour se documenter et se former de manière autonome.
• Contribuer par un travail de recherche à la solution innovante d'une problématique en sciences de l'ingénieur.
• Concevoir et mettre en oeuvre des analyses techniques, des études expérimentales et des modélisations numériques, ... pour répondre à un problème donné.
• Récolter et analyser des données avec rigueur.
• Interpréter adéquatement des résultats en tenant compte du cadre de référence au sein duquel la recherche s'est développée.
• Communiquer, à l'écrit et à l'oral, sur la démarche et ses résultats en mettant en évidence tant les critères de de qualité scientifique de la recherche menée, que les potentialités d'innovation théoriques ou techniques et les possibles enjeux non techniques.

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
• Examen écrit
• Epreuve pratique
• Exercice(s) coté(s)

Types d'évaluation Q2 pour l'épreuve intégrée

• Examen oral
• Examen écrit
• Epreuves pratiques
• Exercice(s) coté(s)

Types d'évaluation du Q3 pour l'épreuve intégrée

• Examen oral
• Examen écrit
• Epreuves pratiques
• Exercice(s) coté(s)