La fonction d’exécution - Architecture des Machines et des Systemes Informatiques - page 136

- le microprocesseur dépose un signal de lecture sur le bus de commandes;
- le microprocesseur attend que la mémoire dépose un signal de donnée prête ;
- le microprocesseur récupère la donnée sur le bus de données.
Prenons l'exemple de la figure 7.4 avec les données suivantes :
- la fréquence du processeur est égale à 1 GHz soit un temps de cycle égal à 1 ns;
- la fréquence du bus est égale à 66 MHz soit un temps de cycle égal à 15 ns ;
- le temps d'accès à la mémoire centrale (RAM) est égal à 20 ns.
Dans cet exemple le microprocesseur lance une commande de lecture au top
d'horloge 0. On suppose que cette demande est instantanément délivrée au bus et à
la mémoire de manière à aligner les horloges. La mémoire ne répond que 20 ns plus
tard ; il faut donc 2 cycles de bus pour que le microprocesseur puisse obtenir la
donnée sur le bus de données.
Compte tenu des différences entre les cycles de mémoire, bus et microprocesseur
on considère que ce dernier est toujours à même de se synchroniser avec le bus. Avec
ce type de bus le processeur sollicite le bus et la mémoire qui répondent à leurs
rythmes sans concertation ni synchronisation réelles. Le nombre de cycles du bus est
toujours un nombre entier ce qui n'est pas forcément optimum. Ce type de bus ne
facilite pas les évolutions en fonction des modifications technologiques. Une améliora-
tion du cycle de la mémoire (diminution du temps d'accès) ne se traduira pas forcé-
ment par une amélioration des échanges puisqu'elle n'entraînera pas nécessairement
la diminution du nombre de cycle du bus. Pour être synchrone avec la mémoire, le
bus est généralement obligé d'ajouter des cycles d'attente ( Wait state ).

➤ Les bus asynchrones
Ce type de bus ne s'appuie pas sur une horloge associée à ce bus. Le fonctionnement
du bus utilise des signaux permettant aux différents modules de se coordonner lors d'un
échange et de se mettre ainsi d'accord pour dire que l'échange a eu lieu. L'enchaîne-
ment des opérations n'est pas lié à un signal d'horloge mais à un enchaînement de
signaux propres à l'échange. Ce type de bus est bien supérieur mais beaucoup plus
difficile à construire.
En général les bus utilisés sont de type synchrone à cause de leur facilité de cons-
truction et donc de leur coût moindre. Pour obtenir un fonctionnement correct il faut
choisir avec soin les modules afin que leurs caractéristiques soient compatibles.

7.3 ASPECTS INTERNES

Dans le chapitre 1 concernant la structure générale et le fonctionnement d'un ordina-
teur, nous avons vu que le rôle du microprocesseur consiste à exécuter le programme
machine placé dans la mémoire principale. Cette exécution s'effectue instruction
après instruction de la première jusqu'à l'instruction STOP, dernière instruction du
programme. Ce séquencement de l'exécution des instructions constitue ce que l'on