Systèmes électroniques

Destiné aux étudiants de 1^er cycle universitaire (licence), le contenu de ce chapitre présente les bases de l'électronique analogique.

Le premier chapitre présente les composants de bases des circuits électriques ainsi que leurs propriété.

Les deux chapitres suivants présentent les études des circuits électriques alimentés par des sources continues et alternatives en expliquant les principaux théorèmes et propriétés à utiliser.

Le quatrième chapitre présente les composants de bases construits avec des semi-conducteurs. Ce sont les diodes et transistors. On présente leurs principales caractéristiques ainsi leur mise en oeuvre dans des applications simples.

Les deux chapitres suivants présentent l'amplificateur opérationnel du principe aux applications en filtrage.

Le septième chapitre présente les principes de fonctionnement des montages électroniques qui permettent de générer des signaux (oscillateurs).

Vient ensuite la présentation des applications et circuits intégrés dédiés à la conversion de l'énergie, qui permet de passer d'une tension secteur à une tension utilisée par les montages électroniques.

Enfin le dernier chapitre on présente comme se fait le passage de l'analogique au numérique afin de pouvoir traiter des signaux analogiques avec des technologies numériques.

Toujours destiné aux étudiants de 1^er cycle universitaire, l'électronique numérique qui représente des grandeurs physiques sous la forme de suite binaire afin d'être traitées.

Le premier chapitre explique comment sont représentées les valeurs physiques en binaire (base 2, suite de 1 et de 0) et comment convertir les valeurs analogiques qui sont exprimées en base 10 en base 2 et vice-versa.

Le chapitre suivant présente les mathématiques qui sont utilisées pour effectuer des traitement en binaire, l'algèbre de Boole.

Le troisième chapitre montre comment sont utilisés les composants électroniques (diodes et transistor) pour traiter des données numériques.

Le chapitre suivant décrit les fonctions numériques exprimées par la relation de la formeS=f(n1,n2,n3,...) qui représente les différentes combinaisons binaires (n1,n2n3,..) qui affecte la valeur 1 à S. On parle de système combinatoire car une combinaison binaire des entrées donne une valeur unique en sortie (0 ou 1). Ces systèmes permettent réaliser des additions, soustractions, codages , comparaisons, et plus généralement les Unités Arithmétiques et Logiques (UAL) qui regroupent une ensemble de fonctions dont l'addition et la comparaison.

On arrive au dernier chapitre sur la logique séquentielle. Dans ce cas la valeur de la sortie ne dépend seulement des valeurs binaires des entrées mais également de l'instant où elle apparaît, il peut donc y avoir plusieurs valeurs différentes de sortie pour une même combinaison binaire en fonction de l'instant à laquelle elle apparaît. Ces suites temporelles des valeurs peuvent être dépendantes uniquement le l'état précédent du système, on parle de technologie asynchrone ou bien elle peuvent être définies à des intervalles de temps périodiques, on parle de technologie synchrone. Comme pour la logique combinatoire, sont également présentés dans ce chapitre les principales fonctionnalités telles que les bascules, registres , compteurs et plus généralement les machines à états.

on retrouve ces fonctions comme l'UAL, les compteurs, les registres , la machine à état dans les microprocesseurs.

On reste dans le le 1^er cycle universitaire avec ces chapitres qui présentent les systèmes à bas de microprocesseur ainsi que la mise en oeuvre de circuits intégrés numériques dédiés à des applications particulières que sont les ASICs.

Après avoir présenté les éléments fonctionnels des microprocesseurs dans le premier chapitre, le deuxième présente les circuits mémoires qui contiennent les données numériques ainsi que les programmes de traitement. Les grandes familles et technologies sont présentées ici.

Le chapitre suivant présentes les circuits qui permettent aux microprocesseurs d'échanger des données avec l'environnement extérieur comme les capteurs analogiques, la transmission de données avec d'autres systèmes ...

Le quatrième chapitre présente le fonctionnement du microprocesseur ainsi que les différentes architectures existantes.

Avec le cinquième chapitre on termine la présentation des microprocesseurs avec la programmation en assembleur qui est une représentation symbolique des valeurs binaires qui composent les programmes.

Le chapitre suivant présente les différentes technologies des circuits dédiés à une application spécifique (ASICs) ainsi que leurs évolutions au cours des années.

Les deux chapitres suivants présentent un des langages de haut niveau qui permet de concevoir ces circuits, le langage VHDL.

On termine par la présentation de la conception d'un ASIC ou plus généralement d'un circuit numérique qui peut être un processeur. L'image en fin de ce chapitre présente la puce avant conception.