Apprivoiser l’informatique

© 2007, Martine Mottet.

Apprivoiser l’informatiqueApprivoiser l’informatique

Le système de traitement de l’informationLe système de traitement de l’informationLa représentation binaire de l’informationLa représentation binaire de l’information

Le matérielLe matérielLe logicielLe logiciel


« Le monsieur dans la machine »« Le monsieur dans la machine »vous contrôle-t-il?vous contrôle-t-il?


À partir d’aujourd’hui,À partir d’aujourd’hui,il sera à votre service!il sera à votre service!


Objectifs d’apprentissageObjectifs d’apprentissage

1.1. Définir ce qu’est un système de traitement de Définir ce qu’est un système de traitement de l’informationl’information

2.2. Expliquer comment l’information est Expliquer comment l’information est représentée dans l’ordinateurreprésentée dans l’ordinateur

3.3. Décrire le rôle des composantes matériellesDécrire le rôle des composantes matérielles

4.4. Décrire le rôle des composantes logiciellesDécrire le rôle des composantes logicielles


1. Système de traitement de l'information1. Système de traitement de l'information

Ensemble d’unités pouvant :Ensemble d’unités pouvant :1.1. Recueillir des données,Recueillir des données,

2.2. Les transformer etLes transformer et

3.3. Produire un résultat utilisableProduire un résultat utilisable

Entrée

Traitement

Sortie


Trois fonctions de baseTrois fonctions de base

Taper un texteCliquer sur une icône

TrierCalculer

Afficher un graphique Imprimer un tableau

Entrée

Traitement

Sortie


Trois composantes de baseTrois composantes de base

1. Données1. Données 2. Matériel2. Matériel 3. Logiciel3. Logiciel

EntréeEntrée IntrantsIntrants Périphérique Périphérique d’entréed’entrée

TraitementTraitement Unité Unité centrale de centrale de traitementtraitement

InstructionsInstructions

SortieSortie ExtrantsExtrants Périphérique Périphérique de sortiede sortie


2. La représentation2. La représentationde l'information dans l'ordinateurde l'information dans l'ordinateur

InstructionsDonnées (logiciels) Résultats

Information


CodeCode

Ensemble de symboles,Ensemble de symboles,

utilisés selon des conventions établies d'avance,utilisés selon des conventions établies d'avance,

qui permettent d'exprimer une informationqui permettent d'exprimer une information


Exemples de codesExemples de codes

a, b, c, d, ea, b, c, d, e

1, 2, 3, 4, 51, 2, 3, 4, 5

I, II, III, IV, VI, II, III, IV, V

La même information, La même information,

mais...mais...

un code différentun code différent


Le fonctionnement binaireLe fonctionnement binairede l'ordinateurde l'ordinateur

Hors tension Sous tension

Commutateur

0 1

Bit (BInary digiT)


La représentation binaireLa représentation binaire

= 0

= 1

= 2

= 3

4 valeursou 2 2

= 0

= 1

Si

et

Deux ampoules permettent de représenter…


Le système de numération binaireLe système de numération binaire

... 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20

... 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1

Lire de droite à gauche8 bits = 1 octet


Octet, kilo-octet, méga-octet, giga-octetOctet, kilo-octet, méga-octet, giga-octet

Position Désignation Nombre de valeurs

possibles

28 Octet 256

210 Kilo-octet 1 024

220 Méga-octet 1 048 576

230 Giga-octet 1 073 741 824


Exemple de code : ASCIIExemple de code : ASCIIASCII BITS ASCII BITS ASCII BITS ASCII BITSNUL 0000000 SP 0100000 @ 1000000 ` 1100000SOH 0000001 ! 0100001 A 1000001 a 1100001STX 0000010 " 0100010 B 1000010 b 1100010ETX 0000011 # 0100011 C 1000011 c 1100011EOT 0000100 $ 0100100 D 1000100 d 1100100ENQ 0000101 % 0100101 E 1000101 e 1100101ACK 0000110 & 0100110 F 1000110 f 1100110Bel 0000111 ‘ 0100111 G 1000111 g 1100111BS 0001000 ( 0101000 H 1001000 h 1101000HT 0001001 ) 0101001 I 1001001 i 1101001LF 0001010 * 0101010 J 1001010 j 1101010VT 0001011 + 0101011 K 1001011 k 1101011FF 0001100 , 0101100 L 1001100 l 1101100CR 0001101 - 0101101 M 1001101 m 1101101SO 0001110 . 0101110 N 1001110 n 1101110SI 0001111 / 0101111 O 1001111 o 1101111

DLE 0010000 0 0110000 P 1010000 p 1110000DC1 0010001 1 0110001 Q 1010001 q 1110001DC2 0010010 2 0110010 R 1010010 r 1110010DC3 0010011 3 0110011 S 1010011 s 1110011DC4 0010100 4 0110100 T 1010100 t 1110100NCK 0010101 5 0110101 U 1010101 u 1110101SYN 0010110 6 0110110 V 1010110 v 1110110ETB 0010111 7 0110111 W 1010111 w 1110111CAN 0011000 8 0111000 X 1011000 x 1111000EM 0011001 9 0111001 Y 1011001 y 1111001SUB 0011010 : 0111010 Z 1011010 z 1111010ESC 0011011 ; 0111011 [ 1011011 { 1111011FS 0011100 < 0111100 \ 1011100 | 1111100GS 0011101 = 0111101 ] 1011101 } 1111101RS 0011110 > 0111110 ^ 1011110 ~ 1111110US 0011111 ? 0111111 _ 1011111 DEL 1111111

0 0110000


Toute l’information en code numériqueToute l’information en code numérique

0123456789abcdefghijkl

Blanc = FFFFFF ou 1111 1111 1111 1111 1111 1111

Rouge = FF0000 ou 1111 1111 0000 0000 0000 0000Autres exemples


3. Les composantes matérielles3. Les composantes matérielles

Périphériqued’entrée

Périphériquede sortie

Mémoire externe ouunité de stockage

Unité de traitement

Processeur

Mémoire vive

Port d’entrée Port de sortie

Bus


La mémoire vive La mémoire vive ou mémoire principaleou mémoire principale

Mémoire vive ou Mémoire vive ou RAM (Random Access RAM (Random Access Memory)Memory)Contient Contient

les instructions (les logiciels) les instructions (les logiciels) les données à traiterles données à traiter les données résultant du traitementles données résultant du traitement

Stockage de courte durée (jusqu’à la mise Stockage de courte durée (jusqu’à la mise hors tension de l’ordinateur)hors tension de l’ordinateur)Capacité : de 512 Mo à 8 Go*Capacité : de 512 Mo à 8 Go*Vitesse : 10 ns* Vitesse : 10 ns* (nanosecondes ou milliardièmes de (nanosecondes ou milliardièmes de secondes)secondes) Exemples de modules de mémoire :Exemples de modules de mémoire :

SDRAM SDRAM : : Synchronous Dynamic RAMSynchronous Dynamic RAM DIMM : DIMM : Dual Inline Memory ModuleDual Inline Memory Module

* Les capacités sont données à titre d’exemple seulement, car la puissance des ordinateurs s’accroît constamment.


Le processeurLe processeur

Contient l'unité arithmétique et logique Contient l'unité arithmétique et logique Vérifie si certaines conditions sont remplies et Vérifie si certaines conditions sont remplies et exécute les instructions : addition, soustraction, exécute les instructions : addition, soustraction, multiplication, division, comparaison de donnéesmultiplication, division, comparaison de données

Exemple : Si x > 0, alors multiplier x par 5Exemple : Si x > 0, alors multiplier x par 5Des millions de transistors (interrupteurs) sur une Des millions de transistors (interrupteurs) sur une puce de siliciumpuce de siliciumPuissancePuissance

Dépend de la capacité d'adressage de la mémoire Dépend de la capacité d'adressage de la mémoire (en bits)(en bits)

Vitesse d'horloge : 1600 MHz*Vitesse d'horloge : 1600 MHz* 1 mégahertz = 1 million de cycles par seconde1 mégahertz = 1 million de cycles par seconde 1 cycle = 1 instruction1 cycle = 1 instruction

Exemples :Exemples : Intel : Celeron (PC)Intel : Celeron (PC) Motorola (MacIntosh) Motorola (MacIntosh)



Le busLe bus

Ensemble de conducteurs Ensemble de conducteurs parallèles destinés au transfert de parallèles destinés au transfert de données entre les diverses données entre les diverses composantes matérielles d'un composantes matérielles d'un systèmesystème

Largeur du bus de données Largeur du bus de données De 1 à 64 bits*De 1 à 64 bits*

Vitesse de transfertVitesse de transfert 533 MHz*533 MHz*



Les ports d'entrée-sortieLes ports d'entrée-sortie

Pour connecter des périphériques Pour connecter des périphériques d'entrée-sortied'entrée-sortie

Port de clavierPort de clavier Port de sourisPort de souris Etc.Etc.

Port série : 1 bit à la foisPort série : 1 bit à la fois

Port parallèle : 8 bits à la foisPort parallèle : 8 bits à la fois

Port PS2Port PS2

Port USB (Universal Serial Bus)Port USB (Universal Serial Bus) Rapide : 480 Mbits/sec*Rapide : 480 Mbits/sec* Connexion prête à tourner (Connexion prête à tourner (plug and playplug and play)) Imprimante, caméra numérique, etc.Imprimante, caméra numérique, etc.



Les périphériques d'entréeLes périphériques d'entrée

Saisie des donnéesSaisie des données Clavier Clavier SourisSouris NumériseurNumériseur MicroMicro Caméra numériqueCaméra numérique Etc.Etc.


Les périphériques de sortieLes périphériques de sortie

Restitution des donnéesRestitution des données ÉcranÉcran ImprimanteImprimante TraceurTraceur Haut-parleurHaut-parleur Etc.Etc.


L'écranL'écran

Résolution en pixels Résolution en pixels ((Picture ElementPicture Element ou ou plus petit point d'affichage)plus petit point d'affichage) 800 X 600 (SVGA)*800 X 600 (SVGA)* 1024 X 768 (XGA)1024 X 768 (XGA) 1280 X 1024 (SXGA)1280 X 1024 (SXGA) 1600 X 1200 (UXGA)1600 X 1200 (UXGA) 2048 X 1536 (WXGA)2048 X 1536 (WXGA) Etc.Etc.

Nombre de couleursNombre de couleurs De 256 à 16 millionsDe 256 à 16 millions



La mémoire externe La mémoire externe ou unité de stockageou unité de stockage

CD-ROM (débit de 1x à 52x) CD-ROM (débit de 1x à 52x)

Clé de stockage (USB)Clé de stockage (USB)

DVDDVD

Disque durDisque dur

650 ou 700 Mo650 ou 700 Mo

Jusqu’à 8 GoJusqu’à 8 Go

4,7-18 Go4,7-18 Go

Jusqu’à 500 Go Jusqu’à 500 Go 1 ko = Kilo-octet = 1000 octets

1 Mo = Méga-octet = 1000 kilo-octets

1 Go = Giga-octet = 1000 méga-octets

Stockage interne Stockage interne ou externe de longue durée (même après la mise hors tension de l’ordinateur)



Système d'exploitation

Pilotes de périphériques

Logiciels d'application

Microcode (BIOS)

4. Les composantes logicielles4. Les composantes logicielles


Le microcode (BIOS)Le microcode (BIOS)

Couche logicielle Couche logicielle fondamentale qui contrôle fondamentale qui contrôle le matérielle matériel

BIOS (BIOS (Basic Input-Output Basic Input-Output SystemSystem))




Microcode (BIOS)


Le système d'exploitationLe système d'exploitation

Plate-forme commune Plate-forme commune pour les logiciels pour les logiciels d'applicationd'application

Fonctions communes :Fonctions communes : Exécution des logiciels Exécution des logiciels

d'application d'application Gestion des fichiersGestion des fichiers Etc.Etc.

Exemples : Windows XP, Exemples : Windows XP, Linux, Mac OSLinux, Mac OS




Microcode (BIOS)


Les pilotes de périphériquesLes pilotes de périphériques

Extensions du système Extensions du système d'exploitation (d'exploitation (DriversDrivers))

Pour ajouter facilement Pour ajouter facilement une grande variété de une grande variété de périphériquespériphériques

Exemples :Exemples : clavierclavier sourissouris imprimanteimprimante carte d'interface réseaucarte d'interface réseau




Microcode (BIOS)


Les logiciels d'applicationLes logiciels d'application

Pour résoudre un Pour résoudre un problème déterminéproblème déterminé Rédiger et mettre en page Rédiger et mettre en page

un texteun texte Calculer la moyenne de la Calculer la moyenne de la

classeclasse Faire un diaporama Faire un diaporama

électroniqueélectronique Retoucher une imageRetoucher une image Rédiger et mettre en page Rédiger et mettre en page

une page Webune page Web




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