Guide à l'intention des professionnels du développement des systèmes électriques/électroniques
Électrotechnique/électronique (par un ingénieur expérimenté)
Une feuille de route claire pour le développement des systèmes embarqués !
« La meilleure façon de lire ce livre est de le lire et de le relire comme s'il s'agissait d'un roman, afin d'en comprendre la théorie de base et… »
« Il s'agit de comprendre les relations entre les règles de développement du système. »

L'unité centrale de traitement (CPU) est définie comme un dispositif de traitement central qui lit, interprète et traite les commandes pour effectuer l'action souhaitée.
Composants passifs, composants actifs et circuits intégrés semi-conducteurs.
Un processeur (CPU) est un circuit intégré qui regroupe des circuits utilisant des éléments de mémoire, notamment des bascules, dans un seul boîtier. Il est considéré comme le summum des circuits intégrés. Le principal avantage des processeurs, par rapport aux systèmes conçus uniquement avec du matériel, réside dans leur facilité de mise en œuvre et de modification par logiciel. Par conséquent, une compréhension approfondie de leur structure et de leur fonctionnement est essentielle, car ils sont utilisés dans la plupart des systèmes électriques et électroniques.
Bien qu'il soit intéressant d'étudier en détail des processeurs spécifiques, l'objectif ici est d'explorer les composants et le fonctionnement généraux d'un processeur, afin que vous puissiez aborder facilement le sujet même si le type de processeur que vous finirez par utiliser change.

1.3.4. Structure du bus du processeur

Pour comprendre le processus électrique par lequel le processeur récupère et écrit des données en mémoire, il est nécessaire de comprendre la structure du bus.

Un bus est un ensemble de lignes de signal ayant la même fonction, et est défini comme un type de ligne de communication pour l'échange de données.

Bien entendu, le bus AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) utilisé dans les processeurs ARM, une interface standard conçue pour optimiser les transferts de données, possède une structure et un protocole plus complexes que le simple bus SRAM que nous verrons dans ce chapitre. Toutefois, puisque l'objectif de l'envoi et de la réception de données est le même, la compréhension du fonctionnement de ce bus SRAM traditionnel peut suffire à appréhender le fonctionnement du processeur.

Cette structure de bus sert non seulement de canal de connexion entre le processeur et la mémoire, mais aussi de canal de connexion entre le processeur et les périphériques tels que les entrées/sorties numériques.
--- p.33 De 『I』

4.1.3. Modulation de largeur d'impulsion (MLI)

Nous avons vu précédemment un convertisseur numérique-analogique (CNA) qui convertit un signal numérique en tension.
Un concept plus simple que celui-ci est la modulation de largeur d'impulsion (PWM), qui consiste à contrôler la tension moyenne en modifiant la durée de l'état HAUT tout en maintenant la période d'impulsion fixe.

Cette méthode de pilotage PWM est largement utilisée car elle est simple et peut fonctionner avec une faible perte de puissance, puisqu'elle peut contrôler la tension en ajustant le rapport cyclique (période HAUTE) via une commande de port numérique sans utiliser de méthodes telles que le CNA ou le diviseur de tension à résistance pour produire une tension spécifique.

Bien qu'elle présente l'inconvénient de provoquer un bruit de fréquence de commutation et son bruit harmonique (multiple entier) lors du fonctionnement marche/arrêt de la MLI et de provoquer un léger bruit de résonance persistant, cette technologie est utilisée dans de nombreux domaines tels que les onduleurs, les convertisseurs CC-CC, le contrôle de la luminosité des LED et la commande de moteurs, car ses avantages surpassent largement ses inconvénients ; il est donc nécessaire de la connaître.

Vous trouverez ci-dessous un graphique illustrant la tension moyenne des sorties d'impulsions numériques avec différentes largeurs pour les périodes ON et OFF.

--- p.192 De 『III』