Objectifs de l'examen

Contenu

Connaître les opérateurs ET (∧), OU (∨), NON (¬) et OU exclusif (⊕), leurs tables de vérité et les portes logiques correspondantes
Évaluer une expression logique pour des valeurs données, en respectant l'ordre de priorité (¬, puis ∧, puis ∨)
Compléter la table de vérité d'une expression ou d'un circuit de portes logiques
Déterminer l'expression logique de la sortie d'un circuit de portes logiques, et dessiner le circuit correspondant à une expression

Convertir un nombre de binaire à décimal (et vice-versa) en représentation des nombres positifs ou en complément à 2
Calculer le complément à deux d'un nombre sur un nombre de bits donné
Effectuer une addition binaire en posant le calcul colonne par colonne, avec les retenues
Effectuer une soustraction en passant par l'addition du complément à deux (a - b = a + ¬b + 1)

Expliquer le fonctionnement du demi-additionneur et de l'additionneur complet (table de vérité, expressions de la somme et de la retenue)
Chaîner des additionneurs complets pour additionner des nombres de plusieurs bits, et repérer un dépassement (overflow)
Expliquer le circuit qui additionne ou soustrait selon un signal de commande (portes XOR et retenue entrante)

Expliquer le rôle d'un multiplexeur et d'un décodeur, et donner la sortie pour des entrées données
Déterminer le nombre de bits de sélection nécessaires pour un nombre d'entrées donné (et inversement)
Expliquer comment une ALU calcule toutes ses opérations en parallèle puis en choisit une avec un multiplexeur
Donner le résultat d'une ALU pour deux opérandes en binaire et un code opération donnés

Distinguer un circuit combinatoire d'un circuit séquentiel
Expliquer le fonctionnement d'une bascule SR et d'une bascule D
Compléter un chronogramme : repérer les fronts montants de l'horloge et en déduire la valeur de Q
Expliquer le rôle des entrées d'un registre (D, LD, CLK) et prédire son contenu après une suite de fronts montants
Expliquer le fonctionnement d'un banc de registres : écriture avec un décodeur, lecture avec des multiplexeurs
Expliquer le fonctionnement d'une RAM (adresse, donnée, écriture WE), et calculer le nombre de cases adressables avec un nombre de bits d'adresse donné

Décoder une instruction de 8 bits sur un ISA simple (opcode, Rd, Rs) et, inversement, coder une instruction en binaire à l'aide du jeu d'instructions
Suivre l'exécution d'un programme et donner le contenu des registres et la valeur affichée
Écrire un court programme avec un ISA simple
Expliquer le rôle du compteur de programme pc, du registre d'instruction RI et du multiplexeur d'écriture
Décrire ce qui se passe à chaque étape (T1 : chercher, T2 : exécuter) pour chaque instruction, y compris LOAD qui occupe deux cases
Donner la valeur des signaux de commande pour une instruction et une étape données