Université Lyon 1
Arqus
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  • Unité d'enseignement :
    Structure des calculateurs
Nombre de crédits : 2 ECTS
Code Apogée : PL5043IF
    Responsabilité de l'UE :
PIERRON THEO
 theo.pierronuniv-lyon1.fr
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
7.5 h
Travaux Dirigés (TD)
9 h
Travaux Pratiques (TP)
9 h
Durée de projet en autonomie (PRJ)
6 h
Activité tuteurée personnelle (étudiant)
6 h
Activité tuteurée encadrée (enseignant)
6 h
Heures de Tutorat étudiant
0 h

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

    Pré-requis et objectifs :
Connaissance de base en programmation. Une familiarité avec les concepts de base des langages de programmation est recommandée.
    Acquis intermédiaires d’apprentissage et compétences visés :
  • Comprendre les principes fondamentaux de la logique booléenne et des circuits combinatoires/séquentiels.
  • Acquérir des compétences dans la conception et l'analyse de circuits logiques.
  • Explorer l'architecture interne d'un ordinateur et le fonctionnement de la mémoire.
  • Maîtriser les bases du langage assembleur et être capable de programmer en assembleur.
Développer une application informatique et un système d'information :
  • En respectant les objectifs, contraintes et exigences en terme de coût, délais et qualité
  • En appliquant efficacement des méthodes collaboratives
  • En argumentant le choix des technologies adaptées
Concevoir l’architecture d’une application, Identifier les couches et Développer des composants modulaires, Mettre en œuvre des optimisations algorithmiques

Conduire des projets informatiques :
  • En planifiant efficacement les phases du projet en fonction des besoins du client et du contexte 
  • En manageant efficacement les équipes et les différents intervenants d’un projet
  • En communiquant efficacement tout au long du projet en interne et en externe
Rédiger les documentations techniques et utilisateurs 
Modéliser des problèmes sous forme mathématique, Développer des algorithmes et des applications avec des langages de programmation (Python, Java)
Mettre en place un système d'information et une infrastructure informatique En mettant en œuvre les technologies adéquates
Evaluer le fonctionnement d’un circuit et d’un processeur, Utilisation d’un langage machine et d’un assembleur, Créer un compilateur
    Programme de l'UE / Thématiques abordées :

Le cours est une introduction approfondie aux principes fondamentaux qui sous-tendent le fonctionnement des ordinateurs modernes. Il offre aux étudiants une description claire et détaillée de l'architecture interne des ordinateurs, en se concentrant sur quatre domaines clés : la logique booléenne, les circuits temporisés, le fonctionnement d'un processeur et le langage assembleur.

Le cours débute par une exploration approfondie de la logique booléenne, qui est à la base de tous les systèmes informatiques. Les étudiants apprendront les principes fondamentaux de la logique booléenne, y compris les opérations logiques, les tables de vérité et les portes logiques. Ils acquerront une compréhension solide des concepts de base tels que les variables booléennes, les expressions booléennes et les fonctions logiques, ainsi que leur application dans la conception de circuits numériques.

Ensuite, le cours se concentre sur la mémoire, l'un des éléments essentiels de tout système informatique. Les étudiants découvriront comment retenir de l'information. Nous verrons ensuite comment construire des circuits temporisés, c'est-à-dire dont la sortie évolue en fonction du temps. Le cours aborde ensuite le processeur, qui est le cœur de tout système informatique. Les étudiants étudieront l'architecture du processeur, le jeu d'instructions et le principe de l'exécution des instructions. Ils se familiariseront avec les composants clés du processeur, tels que l'unité de contrôle, l'unité arithmétique et logique (ALU) et les registres.

Enfin, le cours explore l'assembleur, qui est un langage de programmation bas niveau spécifique à une architecture. Les étudiants apprendront les principes de base de l'assembleur, y compris la syntaxe, les instructions et les registres. Ils acquerront des compétences pratiques en écrivant et en déboguant des programmes assembleur simples, ce qui leur permettra de comprendre le lien entre le code assembleur et l'architecture matérielle sous-jacente.

Ce cours combine une approche théorique avec des exemples pratiques et des exercices, offrant aux étudiants une base solide dans le domaine de l'architecture des ordinateurs. Il fera aussi des parallèles avec le cours de compilation ayant lieu au même semestre. À la fin du cours, un projet sera réalisé par les étudiants ; ils devront construire leur propre processeur.

    Méthodes d’évaluation :
Projet + examen
Date de la dernière mise-à-jour : 21/05/2025
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