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1 OÙ TROUVE-T-ON DES AUTOMATES ?
1.1 Les organes de commande
1.1.1 Un digicode
1.1.2 Un monte-charge
1.1.3 Récapitulons
1.2 La gestion des ressources
1.3 La conception des circuits numériques
2 ETAT ET TRANSITIONS, CONDITIONS ET ACTIONS
2.1 L’état : la mémoire du système
2.2 Les transitions : l’évolution du système
2.3 Les conditions : les événements du monde extérieur
2.4 Où l’on retrouve le monte-charge
2.5 Les actions : la sortie vers le monde extérieur
2.6 Quelques règles de grammaire
3 DES AUTOMATES LOGICIELS
3.1 Etats et variables
3.2 Transitions et fonctions
4 DES AUTOMATES MATÉRIELS
4.1 Horloge, registre d’état et transitions
4.1.1 Le registre d’état
4.1.2 Le rôle de l’horloge
4.1.3 Les diagrammes de transitions (retour)
4.1.4 Une approche algorithmique : VHDL
4.2 Des choix d’architecture décisifs
4.2.1 Calculs des sorties : machines de Mealy et de Moore
4.2.2 Codage des états
4.2.3 Synchronisations des entrées et des sorties
Informatique industrielle : Les automates.
Cette partie du cours d’informatique industrielle joue un rôle charnière ; nous allons y découvrir des objets abstraits : les automates. Parfois appelés, suivant les origines de l’auteur du texte qui les décrit automates finis (les théoriciens de l’automatique et des réseaux), machines à nombre fini d’états (les concepteurs de circuits numériques), séquenceurs (les concepteurs d’unités centrales d’ordinateurs et certains automaticiens) ces objets peuvent être réalisés par du matériel, des circuits, ou du logiciel, des programmes, ou par un savant mélange des deux ingrédients précédents.
Cette ubiquité (matériel et logiciel) conduit actuellement à développer des outils communs de conception, qui décrivent de façon homogène des applications qui seront ensuite réalisées soit par du logiciel, si la vitesse des processeurs le permet, soit par des circuits spécialisés si la vitesse de traitement demandée dépasse les capacités des processeurs. Autre domaine d’application non négligeable : il faut bien, dans tous les cas, réaliser matériellement les processeurs eux-mêmes !
1 Où trouve-t-on des automates ?
La réponse est simple : partout. La commande d’un ascenseur ou d’un feu tricolore à un carrefour routier est un automate, un digicode est un automate, le bus PCI de vos PC est dirigé par des automates, TCP que vous utilisez sans le savoir ou en le sachant, quand vous surfez sur internet, est un automate, UNIX est un ensemble d’automates etc.
On peut utiliser un automate dans toutes les applications où la gestion d’un processus, l’utilisation d’une ressource, un traitement sur de données peuvent être décrits par une chronologie qui fait intervenir un nombre fini d’opérations distinctes conditionnées par des entrées extérieures.
Prenons quelques exemples.
1.1 Les organes de commande
Comme premiers exemples nous prendrons deux applications très simples (ou simplifiées, comme on voudra), bien connue de tous : un digicode tel qu’on en voit aux portes d’entrées des immeubles et une commande de monte-charge, pour ne pas parler d’ascenseur par modestie.
1.1.1 Un digicode
Un digicode est constitué d’un clavier à 16 touches qui constitue l’organe d’entrée d’un automate dont l’unique sortie commande l’ouverture d’une porte. Nous nous restreindrons à un digicode rudimentaire dans lequel le code secret est fixé une fois pour toutes, sans modification possible.
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