EXAMEN ARCHITECTURE DES ORDINATEURS TEST  31

Sujet d'examen numération, circuit, complément a deux, norme IEEE754, logique combinatoire.

Exercice 1 : (5 pts)

1. Citer et décrire brièvement ses principaux composants de l’architecture de von Neumann.

2. Quels sont les rôles de l’UAL (ALU) et de l’unité de contrôle ?

3. Citer les différents types de bus dans un ordinateur et leur rôle.

4. Citer deux types de registres et préciser leur rôle.

5. Faire la différence entre la RAM, la mémoire cache et la mémoire secondaire.

QCM (/2.5pts : 0.5pt x 5)

Bonne réponse = 0.5pt, mauvaise réponse = -0,25pt et pas de réponse = 0 pt.

1. La mémoire cache est :
   a) Plus lente que la RAM
   b) Plus rapide que la RAM
   c) Une mémoire secondaire
   d) Non volatile
2. Un circuit combinatoire :
   a) Possède une mémoire interne
   b) Dépend uniquement des entrées instantanées
   c) Dépend de l’horloge
   d) Utilise des bascules
3. Quel composant est typique d’un circuit séquentiel ?
   a) Porte ET
   b) Porte OU
   c) Multiplexeur
   d) Bascule
4. Un registre est :
   a) Une mémoire de masse
   b) Une mémoire lente
   c) Une mémoire très rapide intégrée au CPU
   d) Une mémoire externe
5. Le cycle d’instruction du processeur commence par :
   a) Exécuter l’instruction
   b) Stocker les données
   c) Charger l’instruction
   d) Écrire en mémoire

Exercice 2 :Logique combinatoire(5 pts)

Soit la fonction suivante :

F(A, B, C) = ABC + ABC + ABC + ABC

1. Donner sa table de vérité ?
2. Simplifier F ?
3. Réalisez cette fonction avec :
   • D'un minimum portes logiques ?
   • D'un décodeur 3 à 8 et d'un minimum portes logiques ?
   • D'un DEMUX 1 à 8 et d'un minimum portes logiques ?

Exercice 1 : LOGIQUE SÉQUENTIELLE (15 pts)

A/Bascules

1) Donnez la table de vérité des montages ci-dessous :

2. Quelle fonction reconnaissez-vous ?

B/Premier

le but de cet exercice est de créer un donne la suite des nombres premiers sur 4 bits à partir de bascules D.

1. donnez la séquence du compteur.

2. donnez la table de vérité des états futurs. 3. simplifiez les équations et faites le schéma technologique.

1. Composants de l’architecture de von Neumann

Les principaux composants sont :

• Unité centrale (CPU) : contient l’UAL (ALU) et l’unité de contrôle, exécute les instructions et fait les calculs.
• Mémoire principale : stocke à la fois les données et les programmes (même mémoire pour les deux).
• Bus système : relie CPU et mémoire (bus d’adresse, de données, de contrôle).
• Dispositifs d’entrée/sortie : permettent la communication avec l’extérieur (clavier, écran, etc.).

2. Rôles de l’UAL et de l’unité de contrôle

• UAL (ALU) : réalise les opérations arithmétiques (addition, soustraction, etc.) et logiques (AND, OR, comparaisons) sur les données.
• Unité de contrôle : va chercher les instructions en mémoire, les décode et envoie les signaux de commande pour coordonner registres, ALU, mémoire et E/S.

3. Types de bus et rôle

• Bus de données : transporte les données entre CPU, mémoire et périphériques.
• Bus d’adresse : transporte l’adresse de la case mémoire ou du périphérique à lire/écrire.
• Bus de contrôle : transporte les signaux de commande (lecture, écriture, horloge, etc.) et de synchronisation.

4. Deux types de registres et rôle

Exemples possibles :

• Compteur ordinal / Program Counter (PC) : contient l’adresse de la prochaine instruction à exécuter.
• Registre d’instruction (IR) : contient l’instruction en cours d’exécution.

Autres exemples acceptables selon le cours : accumulateur (résultats intermédiaires), registre d’adresse mémoire (MAR), registre de données mémoire (MDR)…

5. Différence RAM, cache, mémoire secondaire

• RAM (mémoire vive) : mémoire principale, rapide, directement accessible par le processeur, mais volatile (contenu perdu à l’extinction).
• Mémoire cache : mémoire très rapide et de petite capacité, située entre CPU et RAM, stocke temporairement les données/instructions les plus utilisées pour accélérer l’accès.
• Mémoire secondaire : stockage de masse (disque dur, SSD, etc.), grande capacité, non volatile, mais beaucoup plus lente et pas directement accessible par le CPU.

QCM : 

1 - b 

2 - b 

3 - d 

4 - c

5 - C 

EXO 2 : 

Soit la fonction suivante :

F(A, B, C) = A B C + A BC + A B C + AB C

La table de vérité :

- F(A, B, C) = A B C + A BC + A B C + AB C
   = A (B C + BC) + A (B C + B C)
   = A (B ⊕ C) + A (B ⊕ C)

- F(A, B, C) = A ⊕ (B ⊕ C)

- Avec un décodeur

Demux : 

Exo 3 : 

A/ 

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