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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Chakib Tadj


PLAN DE COURS

Hiver 2022
TEL136 : Circuits logiques et microprocesseurs (3 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2022


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.


Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.


Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.


Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.


Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.


En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante sera en mesure de réaliser des circuits logiques et des systèmes ordinés de base dans le contexte d’une machine de 16-32 bits.

Circuits logiques MSI, LSI et VLSI : conception, technique de mise au point et contraintes de conception. Mise au point de logiciels et stratégies de base pour la conception d’interfaces et pour l’étude de circuits entrée-sortie. Concepts de programmation avant-plan arrière-plan. Synthèse de ces concepts dans le cadre des familles de microprocesseurs 68XXX de Motorola et 80XXX d’Intel.

Séances de laboratoire où l'étudiant applique les notions de conception et de réalisation de logiciels pour contrôler plusieurs périphériques.




Objectifs du cours
  • Réaliser des circuits logiques et des systèmes ordinés de base dans le contexte d’une machine de 16-32 bits.
  • Étudier les concepts de fonctionnement des microprocesseurs.
  • Se familiariser avec le fonctionnement et l'interface de périphériques d'entrée/sortie de base.
  • Maîtriser les principes de développement de logiciel en assembleur.
  • Apprendre les techniques logicielles et matérielles de base pour la conception de systèmes basés sur des microprocesseurs.



Stratégies pédagogiques

Un cours magistral par semaine.

Laboratoire : quatre (4) séances de quatre (4) heures, où les étudiant(e)s auront à mettre en pratique la théorie apprise en classe; développement de logiciels et de matériels pour solutionner divers problèmes pratiques.

 




Utilisation d’appareils électroniques

Ordinateur dans le local de laboratoire.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Vendredi 18:00 - 22:00 Laboratoire aux 2 semaines



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Chakib Tadj Activité de cours Chakib.Tadj@etsmtl.ca A-2633
01 Chakib Tadj Laboratoire aux 2 semaines Chakib.Tadj@etsmtl.ca A-2633



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
 

Mise à jour des connaissances

  • Langage de description matériel : VHDL
  • Niveaux logiques, portes logiques
  • Circuits arithmétiques
  • Représentations des nombres signés et des nombres flottants
  • Addition et soustraction en complément à deux
  • Registres
  • Machine à états finis
15 heures
 

Introduction aux microprocesseurs 

  • Terminologie, historique, performance
  • Généralité sur les microprocesseurs et microcontrôleurs
3 heures
 

Introduction au jeu d’instruction assembleur du MIPS 

  • Opérandes
  • Mode d’adressage du MIPS
  • Opérations arithmétiques et logiques
  • Passage de paramètres, pile, appel de sous-routines
6 heures
 

Microprocesseurs 32 bits 

  • Architecture et organisation interne du microprocesseur MIPS
  • Chemin de données du microprocesseur
  • Microprogrammation
6 heures
 

Techniques avancées 

  • Pipelines
  • Parallélisme
  • Mémoire cache
6 heures
 

Interface de microprocesseurs et mise en œuvre de logiciels

  • Construction d’un module logiciel en assembleur
  • Techniques de programmation
  • Système d’opération
  • Contrôle des ports d’entrée/sortie génériques
  • Modules de communication série et d’interruptions
3 heures
  Total 39



Laboratoires et travaux pratiques
Date Description (seront adaptés pour le travail à distance) Heures
  Introduction à la carte de développement Altera DE2. 4 heures
  Introduction au logiciel Qsys. Conception d’un simple système ordiné  8 heures
  Projet : conception d’un système de surveillance de réseau sur la carte DE2  12 heures
  Total 24

Les rapports de laboratoire sont effectués par groupe de deux (2) étudiant(e)s. 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Utilisation du logiciel de conception numérique Quartus II et Qsys ainsi que la carte de développement Altera DE2 et le processeur Nios II.




Évaluation
Activité Description % Date
  Examen intra 30 % 16 février
  Examen final 30 %  
  Laboratoires 40 %  



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 16 février 2022



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout retard entraine une sanction de 10% de la note finale par jour de retard.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

PATTERSON, D.A., HENNESSY, J.L., Computer Organization and Design, 4th Edition, Morgan Kaufmann, 2008.




Ouvrages de références

Aucun




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/