Systèmes Numériques

Formation ECAM LaSalle Ingénieur Arts & Métiers

Données Générales
Programme Académique	Formation ECAM LaSalle Ingénieur Arts & Métiers			:
Type d'EC	Cours (LIIAem08ESystNum)
Cours : 16h00 TD : 2h00 TP : 4h00 Durée totale : 32h00	Statut : Obligatoire	Période : SEMESTRE ACADEMIQUE	Langue d'enseignement : Français

Acquis d'apprentissage
Principe de fonctionnement d'un système numérique (processeur, bus, mémoire, etc.), le traitement et la transmission des données. Programmation sur C embarqué

Contenu
Concepts numériques : Quantités numériques et analogiques, fonctions logiques, logique programmable, FPGA, circuits intégrés à fonction fixe, système de contrôle d'un processus Systèmes de numération et opérations : microprocesseur vs. Microcontrôleur, système binaire, systèmes de conversion, codes numériques, codes de détection et correction d'erreurs, règles de l'algèbre booléenne et théorèmes de DeMorgan, exemples d'application Mémoire et stockage : concepts de base des mémoires à semi-conducteurs, différents types de mémoires, exentsion de mémoire, stockage magnétique et optique, hiérarchie de mémoire, stockage infonuagique Introduction au traitement numérique du signal : filtrage et échantillonnage, conversion analogique-numérique, méthodes de conversion analogique-numérique et numérique-analogique, erreurs de convertisseurs, traitement numérique du signal, processeur de signal numérique DSP Transmission des données : modulation de signaux analogiques avec des données numériques, modulation de signaux numériques avec des données analogiques, systèmes de données numériques, notions de base sur les bus, bus parallèle PCI, Bus Série Universel USB, autres bus séries Traitement et contrôle des données : système informatique, opérations spéciales du processeur, microcontrôleurs et systèmes embarqués, système sur puce (SoC), technologies de circuits intégrés Environnement de développement ARM « mbed » : Caractéristiques techniques principales, Microcontrôleur NXP LPC1768, Carte mbed LPC1768, Environnement de développement (Keil online) Application : capteur de température et humidité, écran LCD, module Bluetooth pour le transfert des données

Contenu

Concepts numériques : Quantités numériques et analogiques, fonctions logiques, logique programmable, FPGA, circuits intégrés à fonction fixe, système de contrôle d'un processus
Systèmes de numération et opérations : microprocesseur vs. Microcontrôleur, système binaire, systèmes de conversion, codes numériques, codes de détection et correction d'erreurs, règles de l'algèbre booléenne et théorèmes de DeMorgan, exemples d'application
Mémoire et stockage : concepts de base des mémoires à semi-conducteurs, différents types de mémoires, exentsion de mémoire, stockage magnétique et optique, hiérarchie de mémoire, stockage infonuagique
Introduction au traitement numérique du signal : filtrage et échantillonnage, conversion analogique-numérique, méthodes de conversion analogique-numérique et numérique-analogique, erreurs de convertisseurs, traitement numérique du signal, processeur de signal numérique DSP
Transmission des données : modulation de signaux analogiques avec des données numériques, modulation de signaux numériques avec des données analogiques, systèmes de données numériques, notions de base sur les bus, bus parallèle PCI, Bus Série Universel USB, autres bus séries
Traitement et contrôle des données : système informatique, opérations spéciales du processeur, microcontrôleurs et systèmes embarqués, système sur puce (SoC), technologies de circuits intégrés
Environnement de développement ARM « mbed » : Caractéristiques techniques principales, Microcontrôleur NXP LPC1768, Carte mbed LPC1768, Environnement de développement (Keil online)
Application : capteur de température et humidité, écran LCD, module Bluetooth pour le transfert des données

Prérequis / corequis
Connaissances scientifiques et techniques sur les systèmes logiques discontinus (semestre 5). Connaissances scientifiques et techniques sur bases de l'électronique (semestre 5).

Bibliographie
Gunther Gridling, Bettina Weiss : Introduction to Microcontrollers, Courses 182.064 & 182.074, Vienna University of Technology X. Fenard : Le Bus USB, Guide du concepteur - Dunod M. Nelson : Communications série - Dunod Bert Van Dam : Microcontrôleurs RISC 32 bits à architecture ARM - Elektor-Publitronic

Évaluation(s)
N°	Nature	Coefficient	Objectifs
1	- Montrer la capacité de développer un algorithme sur C embarqué pour une application bien définie. - Montrer la capacité de faire un montage électronique entre plusieurs dispositifs et un microcontrôleur	1	- Savoir définir l'algorithme de gestion d'une application à microcontrôleur. - Connaissance de développement en C embarqué - Mettre en place une communication assurant un suivi distant d’une application à microcontrôleur en utilisant un module Bluetooth. C’est dans le cadre de la familiarisation avec les objets connectés (IoT)
2	- Montrer la capacité de comprendre les notions de base des systèmes numériques - Être capable de coder une information numérique - Être capable de transmettre une donnée numérique avec les différents protocoles de transmission, et pouvoir choisir le protocole adéquat selon le cahier de charge - Comprendre l’architecture d’une mémoire et le principe de stockage des données - Comprendre les différents circuits de conversion numérique/analogique et analogique/numérique, leurs points forts et leurs défauts - Être capable de comprendre un code développé sur C embarqué	2	- Savoir coder une information numérique et alphanumérique (registre, adresse, masquage, etc.) - Savoir lire le schéma d'une structure micro-informatique et savoir différencier les technologies de composants mémoires. - Savoir mettre en place et synchroniser une communication série. - Savoir mettre en place une chaîne de mesure et/ou une régulation d'un procédé embarqué/déporté.