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1 ECOLE MILITAIRE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT ELECTRICITE Nature de l’examen : De

1 ECOLE MILITAIRE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT ELECTRICITE Nature de l’examen : Devoir surveillé Classe : 2ème Année Electricité Module : Microcontrôleurs Responsable : Cne HANK Durée : 1h45mn Date : 10.12.2012 Documents : Non Autorisés Année : 2012/2013 Nom et prénom : Groupe : I. Questions de cours sur l’HCS12 : 1. Les systèmes à microprocesseurs sont divisés en général en deux grandes classes : Système à utilité générale (type PC), Système embarqué (type microcontrôleur). Citez pour chaque catégorie trois caractéristiques illustrant les différences entre les deux. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………….………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….… 2. D’après ce que vous avez retenu en cours, donner une définition générale d’un µ-contrôleur. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… 3. Citer trois domaines parmi les domaines d’utilisation des µ-contrôleur, donner un exemple pour chaque cas. 1. ………………… ……………… 2. …………………. .……………….. 3. …………… ………………………… 4. L’automobile est devenue un système intégrant plusieurs fonctionnalités à base de µ-contrôleur : citer trois exemples. 1. ……………………………………… 2. ………………..…………………. 3. ………………..………………… 5. Quel est l’intervalle d’adressage du plan mémoire de base en hexadécimal ? ………………………………………………………………………………………………………………………. 6. Pour développer une application embarquée on a le choix entre une solution câblée ou programmée ; compléter le tableau suivant décrivant le critère de choix d’une solution : Avantage Inconvénient Logique câblée 1. 2. Logique programmée 1. 2. 7. Quelle est la capacité du plan mémoire RAM en octets ? ………………………………………………………………………………………………………………………. 8. Le HCS12 est-il doté d’une pile de type LIFO ou FIFO ? ………………………………….…………………………………………………………………………………… 9. Quels sont les flags (drapeaux) que l’on peut utiliser avec l’HCS12? Donnez leurs significations et quel est le registre concerné ? ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………….………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… 2 10. Expliquer en quelques mots la différence entre un microcontrôleur et un microprocesseur ? ……………………………………………………………………………………………………..………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. 11. Quelle est la différence entre les architectures Von Neumann et Harvard ? ……………………..………………………………………………………………………………………………… ………………………………………….…………………………………………………………………………… ……………………………………………………………….……………………………………………………… II. Plans mémoire et capacité 1. Une EEPROM flash externe au microcontrôleur occupe un intervalle d’adressage de $4000 à $FFFF. a) Quelle est la taille de cette mémoire en Koctets? ………………………………………………………………………………………………………………………… b) Combien de fils sont-ils nécessaires pour adresser cette mémoire ? Expliquer. ……..…… ………………………………….……………………………………………………………………… c) Combien de port d’entrée/sortie sont donc nécessaires pour son adressage ? est-il possible de réduire ce nombre ? Expliquez en bref comment ? ……………………... …….…………… …………………………………..……………… d) Dans une application médicale, sachant qu’une mesure de pression artérielle prend 50 octets et que le protocole clinique indique d’effectuer une mesure matin et soir par jour. Pendant combien de temps pourra-t-on effectuer des mesures avec cette EEPROM flash ? ………………………………………………………………………………………………. III. Codage de l’information : 1. Quelle la plage possible des nombres signés codés sur 8 Bits en mode complément à deux ? Expliquez …………………………..…………………………………………………………………………………………… 2. Coder en « virgule fixe » et en complément à 2 sur 5 bits pour la partie entière et 4 bits pour la partie fractionnaire, les nombres réels ci-dessous en binaire : -12,625  . . . . . , . . . . +18,6875  . . . . . , . . . . IV. Horloge et PLL : 1. La version du microcontrôleur utilisé dans notre cours est la MC9S12DP512, quelle la fréquence de son quartz externe ? ……………………….………………………………….. 2. Pour générer une fréquence de fonctionnement, cette horloge externe est passée par le module PLL via un prescaler. Pour cette version de microcontrôleur, quelles sont les valeurs possibles de la fréquence à la sortie de la PLL ? …………………………………………………………………………………………………………………………. 3. Un microcontrôleur utilise un quartz de 4MHz. Un prescaler fixe pré-divise cette horloge par 4. a. Quelle est la durée du cycle de l’horloge interne ? …………………………………….…………………………………………………………………………………… b. On désire effectuer une temporisation de 0.5 secondes. Combien de cycles avons-nous besoin de réaliser ? ……………………………………….………………………………………………………………………………… V. Analyse d’un programme en assembler : 1. Soit le programme suivant, il est demandé de le commenter de telle à sorte à comprendre le déroulement de son exécution, ainsi que sa fonction. 2. Quel est l’objectif de ce programme ? ……………………….…………………………………………….. ……………………….……………………………………………………………………………………. 3 Etiquette Code- OP Opérande Commentaires N EQU 20 …………………………………………………………………….. ORG $800 …………………………………………………………………….. max_val RMB 1 …………………………………………………………………….. Main : ORG $1000 …………………………………………………………………….. LDAA array …………………………………………………………………….. STAA max_val …………………………………………………………………….. LDX #array+N- 1 …………………………………………………………………….. LDAB #N-1 …………………………………………………………………….. Loop LDAA max_val …………………………………………………………………….. CMPA 0 ,X …………………………………………………………………….. BGE chk_end …………………………………………………………………….. LDAA 0 ,X …………………………………………………………………….. STAA max_val …………………………………………………………………….. chk_end DEX …………………………………………………………………….. DBNE B ,loop …………………………………………………………………….. forever BRA forever …………………………………………………………………….. Array DB 1,3,5,6,19,41,53,28,13,42,76,14,20,54,64,74,29,33,41,45 …………………………………………………………………….. END …………………………………………………………………….. NB : la directive DB attribue dans une valeur à N octets différents consécutifs à partir de l’adresse symbolique actuelle. VI. Questions à choix multiple : -0.25 pour chaque réponse fausse, 0 si pas de réponse A. Une architecture d’un système à µ-processeur est constituée des quatre composantes suivantes : 1. CPU, Bus de données, Bus d’adresse, Mémoire RAM 2. CPU, Bus (données, contrôle, adresse), Mémoire et périphériques externes. 3. CPU, Bus (données, contrôle, adresse), Mémoire et périphériques entrée/ sortie 4. CPU, Mémoire RAM, Mémoire ROM externe, BUS (données, contrôle, adresse) B. Chaque famille de µ-contrôleur est orientée vers un domaine d’application : 1. Vrai 2. Faux C. Le 68HC12 est un µ-contrôleur à 16 bits car : 1. Son registre accumulateur est de 16 bits 2. Le chemin de données interne est de 16 bits 3. Son bus d’adresse est de 16 bits. 4 D. Pour le fonctionnement d’un microcontrôleur il faut : 1. Une horloge, une alimentation et une liaison série 2. Une alimentation, mémoire externe et les périphériques externes nécessaires 3. Une horloge, de la mémoire externe et les périphériques externes nécessaires E. Un µC doit être alimenté par une source de courant alternatif stabilisé : 1. Vrai 2. Faux F. Pour le traitement des données en virgule flottante : 1. Tous les processeurs sont capables de traiter 2. Il faut prévoir une unité de calcul flottant spécifique 3. Il faut prévoir un programme (soft) spécifique G. L’architecture interne du microcontrôleur 68HS12 est une architecture : 1. Harvard 2. Van Neuman 3. Parallèle H. CPU signifie : xxx Process Unit 1.Complex 2. Complementary 3. Central 4. Control 1 2 3 4 I. La mémoire données est de type 1.RAM 2. EEPROM 3. ROM 4. Flash 1 2 3 4 J. LSB signifie xxx Signicant Bit 1.Last 2. Late 3. Large 4. Least 1 2 3 4 K. Un microcontrôleur intègre : 1. Uniquement le traitement de données 2. Une partie acquisition capteurs, une partie traitement et une partie control actionneur 3. Une partie acquisition capteur et une partie control actionneur L. Quel est le rôle d’un assembleur? 1. La conversion de fichiers source (langage assembleur) en code machine comprit par le CPU. 2. Le téléchargement d’un code objet (exécutable) vers la carte à microcontrôleur après assemblage. 3. La conversion de fichiers source (en langage évolué) en code assembleur comprit par le CPU. M. Quel est le rôle d’un compilateur? 1. L’examen d’un code source (écrit en langage assembleur) pour déterminer les bugs et les indiquer dans un fichier. 2. Le téléchargement d’un code objet (exécutable) vers la carte à microcontrôleur après l’avoir assemblé. 3. La conversion de fichiers source (langage évolué) en code assembleur. 5 Fin Bonne chance N. Un code objet (exécutable) est un code : 1. Symbolique spécifique au microprocesseur (constructeur), 2. Binaire exécuté par le CPU, 3. Code source haut-niveau facile à interpréter. O. On peut initialiser un pointeur de pile SP avec l’adresse de la première instruction du programme : 1. Vrai car la pile grandie vers le haut et le programme vers le bas 2. Faux car le code programme sera écrasé lorsque appellera des sous-programmes P. Le compteur programme indique : 1. La prochaine adresse à exécuter, 2. La prochaine instruction à exécuter, 3. La prochaine donnée à traiter uploads/Management/ devoir-microcontroleurs-2012-2013.pdf