Structure générale et fonctionnement d’un ordinateur - Architecture des Machines et des Systemes Informatiques - page 11

Il est constitué de quatre parties : l'unité arithmétique et logique (UAL), les regis-
tres, l'unité commande et le bus de communication interne permettant l'échange des
données et des commandes entre les différentes parties du microprocesseur.
Les registres
Ce sont des zones de mémorisation de l'information internes au microprocesseur. Ils
sont de faible capacité et de temps d'accès très faible. Leur nombre et leur taille sont
variables en fonction du type de microprocesseur. Ils peuvent être de type adresse
(ils contiennent alors une adresse de mot mémoire) ou données (ils contiennent alors
le contenu d'un mot mémoire). Ils peuvent être spécifiques et avoir une fonction très
précise (par exemple le registre pointeur de pile) ou généraux et servir essentielle-
ment aux calculs intermédiaires, par exemple, de l'unité arithmétique et logique.
L'unité arithmétique et logique (UAL)
Ce module est chargé de l'exécution de tous les calculs que peut réaliser le micro-
processeur. Cette unité est constituée de l'ensemble des circuits arithmétiques et
logiques permettant au processeur d'effectuer les opérations élémentaires néces-
saires à l'exécution des instructions machine. Elle inclut donc les circuits d'addition,
de soustraction, de multiplication, de comparaison, etc. Dans ce module se trouvent
également des registres dont l'objet est de contenir les données sur lesquelles vont
porter les opérations à effectuer. Dans notre exemple, l'UAL possède deux registres
d'entrée (E1 et E2) et un registre de sortie (S).
Pour faire une addition :
- la première donnée est placée dans E1 via le bus interne de données;
- la seconde donnée est placée dans E2 via le bus interne de données;
- la commande d'addition est délivrée au circuit d'addition via le bus interne de
commandes;
- le résultat est placé dans le registre S.
Sur notre machine on note également un registre particulier, le PSW ( Program
Status Word ), qui joue un rôle fondamental de contrôle de l'exécution d'un programme
et qui à tout instant donne des informations importantes sur l'état de notre micropro-
cesseur. Par exemple puisque nous travaillons sur des mots de longueur finie la valeur
d'un entier codé sur un mot ne peut dépasser la valeur maximale représentable sur ce
mot. Lorsque nous faisons l'addition de deux entiers le résultat peut avoir une valeur
qui n'est pas représentable sur un mot mémoire : il y a alors dépassement de capa-
cité . Ce dépassement de capacité doit être signalé et noté pour ne pas perturber le
fonctionnement de l'ordinateur. Ce type d'information est stocké dans le PSW.
L'unité de commande
Elle exécute les instructions machines et pour cela utilise les registres et l'UAL du
microprocesseur. On y trouve deux registres pour la manipulation des instructions
(le compteur ordinal CO, le registre d'instruction RI), le décodeur, le séquenceur et
deux registres (le registre d'adresses RAD et le registre de données RDO) permettant