Le PC

Bruno Delb http://www.brunodelb.com Date : 17/07/1998

Le PC

Sommaire

LE PC ET SON ENVIRONNEMENT............................................................................3

L'ÉVOLUTION DU PC..........................................................................................................................3INSTALLER DU MATÉRIEL.....................................................................................................................3

Les grandes lignes...................................................................................................................3L’ANATOMIE D'UN PC........................................................................................................................4

Présentation.............................................................................................................................4L’unité Centrale........................................................................................................................4La mémoire..............................................................................................................................4L’écran......................................................................................................................................4Le clavier et éventuellement la souris....................................................................................4Les éléments optionnels..........................................................................................................4

LES TYPES DE LOGICIELS....................................................................................................................5Les types de logiciels...............................................................................................................5Les logiciels d'application........................................................................................................5

LES PRINCIPES DE BASE.....................................................................................................................6Mettre en route son PC............................................................................................................6Insérer et retirer une disquette...............................................................................................6Mettre hors tension son PC......................................................................................................7

LES COMMANDES DU PC....................................................................................................................7LES DISQUETTES...............................................................................................................................7

Présentation.............................................................................................................................7Les règles de manipulation des disquettes............................................................................8La sauvegarde..........................................................................................................................8Le formatage............................................................................................................................8La capacité mémoire...............................................................................................................8

ORGANISER SA DISQUETTE.................................................................................................................8Les règles de syntaxe sur les noms de fichier et des répertoires..........................................9Les commandes sur les répertoires........................................................................................9Les jokers...............................................................................................................................10

LES FICHIERS.................................................................................................................................10LA SAUVEGARDE DU DISQUE DUR.......................................................................................................10

La sauvegarde de tout le disque dur....................................................................................11La sauvegarde des fichiers modifés depuis la dernière sauvegarde...................................11La sauvegarde d'un répertoire seulement............................................................................11Le principe de la restauration...............................................................................................11La restauration de tous les fichiers.......................................................................................11La restauration d'un seul répertoire......................................................................................11

PRÉSENTATION DE WINDOWS...........................................................................................................12Présentation...........................................................................................................................12Le lancement.........................................................................................................................12

LES APPLICATIONS...........................................................................................................................14Installer une application........................................................................................................14Charger une application........................................................................................................15

LES EXTENSIONS.............................................................................................................................16Présentation...........................................................................................................................16Les unités de disquettes........................................................................................................16La souris.................................................................................................................................16Les unités de disque dur.......................................................................................................17L'imprimante..........................................................................................................................17La table traçante....................................................................................................................17Le scanner..............................................................................................................................17

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L'extension mémoire.............................................................................................................18L'adaptateur de jeux..............................................................................................................18La carte de communication...................................................................................................18Le moniteur............................................................................................................................18La carte vidéo........................................................................................................................19L'extension multi-média........................................................................................................19

MANIPULER LE PC..............................................................................................21

Vérifier les branchements.....................................................................................................21Mettre en route le PC.............................................................................................................21Démarrer le système.............................................................................................................22Réduire le bruit du PC............................................................................................................22Déplacer l'ordinateur.............................................................................................................22Ajouter une carte ou un périphérique...................................................................................23Ajouter un périphérique.........................................................................................................24

PRENDRE EN MAIN LE CLAVIER..........................................................................................................24La disposition des touches....................................................................................................24La partie machine à écrire.....................................................................................................24Les touches de fonctions.......................................................................................................25Le pavé d'édition...................................................................................................................26Les combinaisons de touches...............................................................................................28

LE MATÉRIEL DU PC............................................................................................29

L’AUTOTEST DE DÉMARRAGE.............................................................................................................29L’AUTOTEST DE DÉMARRAGE.............................................................................................................30LE SYSTÈME D’EXPLOITATION............................................................................................................31

Le système d’exploitation et la mémoire..............................................................................31Le système d’exploitation : matériel et logiciel....................................................................32

LA RAM.......................................................................................................................................35L’écriture des données dans la RAM.....................................................................................36Lecture des données de la RAM............................................................................................36

LES DIFFÉRENTS BUS.......................................................................................................................36LE PORT PARALLÈLE........................................................................................................................38LE MODEM.....................................................................................................................................39

Comprendre les lampes témoin du modem.........................................................................42LE SCANNER ET LA RECONNAISSANCE OPTIQUE....................................................................................42

Le scanner à plat...................................................................................................................43Le scanner à main..................................................................................................................43La reconnaissance optique des caractères...........................................................................44

LE BUS.........................................................................................................................................46LE PORT SÉRIE...............................................................................................................................47Le port parallèle........................................................................................................................48

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Le PC et son environnement

L'évolution du PC

Pour bien illustrer l’évolution du PC entre 1984 et 1994, voici deux configurations type assez complètes.

Critère 1984 1994 Remarques

Résolution graphique 320*200 points. 1280*1024 points.

Nombre de couleurs 4 couleurs. 256 couleurs.

Palette de couleurs 16 couleurs. 16,7 M de couleurs.

Capacité des disquettes

160 Ko. 1,44 Mo. Presque 10 fois plus d’informations.

Capacité du disque dur

5 Mo. 250 Mo. Cinquante fois plus d’informations.

Mémoire 64 Ko 8 Mo.

Les circuits électroniques du PC ont aussi beaucoup changé : ils sont plus petits, plus fiables et plus rapides.

Installer du matériel

Les grandes lignes

Choisir un emplacement pour travailler confortablement. En particulier, ne pas se retrouver dos à la lumière, à cause des reflets.

Préparer un espace de travail adéquat, permettant un accès aisé aux disquettes, aux manuels, aux listings et à l'imprimante.

Il faut pouvoir accéder facilement au panneau arrière.

L'écran, le clavier et la souris sont raccordés au panneau arrière du PC. Pour la souris, il existe deux types de connecteurs :

port série (9 ou 25 broches)

connecteur série dédié (rond)

Quand il y a des vis, les visser afin de bien fixer les connecteurs.

Un tapis de souris permet une meilleure adhérance de la souris.

L'imprimante se connecte habituellement au PC par un cable parallèle. Attention, il n'est en général pas fourni.

Vérifier que les interruptions d'alimentation soient bien hors service.

Connecter les cordons d'alimentation (imprimante, moniteur et unité centrale).

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Garder les bons de garantie, les documentations et le conditionnement d'origine.

L’anatomie d'un PC

Présentation

Le hardware désigne tout le matériel. Le logiciel désigne tout le logiciel.

L’unité Centrale

L'Unité Centrale contient les éléments principaux du PC, en particulier le micro-processeur). Le micro-processeur effectue les traitements. Sa vitesse va en général de 8 MHz à 66 MHz.

Mais la rapidité du PC ne s'exprime pas qu'en fonction de la vitesse du micro-processeur.

L'Unité Centrale contient des espaces libres permettant l'ajout de nouveaux éléments optionnels. Certains disposent de connecteurs, qui sont alors accessibles à l'arrière du PC.

La mémoire

La mémoire contient toutes les données à conserver.

On distingue :

la mémoire vive ou volatile ou RAM. On peut lire ou écrire dans la RAM. Son contenu est effacé lorsque le PC est éteint.

la mémoire morte ou ROM. On ne peut que la lire. Son contenu est créé une fois pour toutes. C'est la ROM qui permet au PC de démarrer et de piloter les éléments optionnels.

la mémoire de masse ou secondaire. On peut citer les lecteurs de disquettes, les disques durs, ... Ces différents éléments ont des rapidité d'accès et des capacités de stockage différents les uns des autres.

L’écran

Il fournit le résultat de l'exécution. Il peut être couleur ou monochrome, EGA, VGA ou SVGA.

Le clavier et éventuellement la souris

C'est un moyen de communiquer.

Les éléments optionnels

Ce sont des éléments qui ne sont pas nécessaires pour faire fonctionner le PC. Exemple : l'imprimante.

Les types de logiciels

Les types de logiciels

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On distingue :

les systèmes d'exploitation (DOS, OS/2, Unix), qui lient l'utilisateurs au PC

les environnements d'exploitation (Windows, Shell du DOS), qui permettent de travailler simultanément sur plusieurs logiciels

les logiciels d'application (agenda, répertoire téléphonique, traitement de texte, ...)

Les logiciels d'application

Type Description

Traitements de texte Ils transforment le PC en super machine à écrire. Exemples : Winword de Microsoft, WordPerfect de WordPerfect.

Tableurs Ils permettent d'effectuer des calculs complexes. Exemples : Lotus 123 de Lotus, Multiplan de Microsoft, Excel de Microsoft, Quattro Pro de Borland.

Bases de données Ils permettent de regrouper des informations de texte et de nombres afin d'effectuer des traitements dessus (saisie, classement, recherche, ...). Exemples : dBase IV, Paradox 3.5, ...

Logiciels professionnels

Ils permettent d'effectuer des traitements professionnels (comptabilité, gestion des stocks, ...). Exemples : Sybel, Saari, Ordigestion.

Logiciels graphiques Ils permettent d'afficher des données sous forme de graphique ou de diagrammes. Exemples : Freelance de Lotus, Harvard Graphics de Software Publishing, PowerPoint de Microsoft.

DAO (Dessin Assisté par Ordinateur)

Ils permettent de concevoir des dessins avec toutes formes d'effets. Exemples : Corel Draw de Micrographx, Designer de Micrographx, Freehand de Aldus.

PAO (Publication Assistée par Ordinateur)

Ils permettent de créer des documents de grande qualité. Exemples : PageMaker de Aldus, Ventura de Xerox.

Jeux Ils sont très divers et sont disponibles soit sur disquette soit sur CD-ROM. Exemples : Rebel Assault sur CD-ROM, Flight Simulator 5 de Microsoft, ...

Logiciels intégrés Ils regroupent plusieurs autres fonctions de logiciels (traitement de texte, tableur, ...). Exemple : Works de Microsoft.

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Les principes de base

Mettre en route son PC

Si le système d'exploitation MS-DOS n'est pas installé, il est préférable de le faire faire par un spécialiste.

Allumer l'interrupteur de l'écran, puis celui de l'Unité Centrale.

Un court test est effectué. Un court signal sonore (on parle de bip) est émis signalant que tout est correct.

Régler l'intensité lumineuse.

Suivant l'installation qui a été faite, vous vous retrouvez :

avec le message d'invite du DOS "C:\>". Vous pouvez alors saisir des commandes.

sous le Shell du DOS, qui est plus convivial. Vous pouvez alors sélectionner les commandes directement dans le menu.

Le curseur est le trait clignotant.

L'indicatif du DOS, ou le prompt, est le "C:\>". Il indique que MS-DOS est correctement chargé et qu'il attend maintenant une commande.

Si vous perdez le contrôle de l'ordinateur, vous pouvez appuyer simultanément sur Ctrl, Alt et Del. Ceci permet de relancer l'ordinateur, sans l'endommager.

Insérer et retirer une disquette

Sortir les disquettes de leur package.

Par convention, la première unité de disquette est A:. La première unité de disque dur est C:.

Pousser la disquette au fond de la fente, étiquette vers le haut et partie métallique vers le fond.

Pour passer à l'unité A : "A:" puis Entrée. Pour revenir à l'unité C : "C:" puis Entrée.

Pour retirer la disquette, appuyer sur le bouton. La disquette est alors éjectée.

Ranger la disquette en lieu sûr.

Shift joue la même fonction que la touche Majuscule du clavier d'une machine à écrire.

Tab est surtout utilisé pour les traitements de texte ou les bases de données.

Les touches de fonction (F1, F2, ...) ont une fonction particulière à chaque application.

Le pavé numérique est très utile surtout pour la saisie de nombreux nombres.

Les flèches servent presque toujours à se déplacer.

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Mettre hors tension son PC

Attendre que le disque dur soit arrêté, sinon il risque d'être endommagé ou des données risquent d'être perdues.

Eteindre l'écran, puis l'imprimante, puis l'Unité Centrale.

Les commandes du PC

Les commandes servent à communiquer avec l'ordinateur.

Il peut être :

tapé directement au clavier, avec un éventuel paramètre

choisi dans une liste dans le menu du Shell, avec une éventuelle fenêtre de dialogue demandant des paramètres

La commande DIR (en anglais DIRectory, en français Répertoire) permet d'afficher la liste des fichiers d'un répertoire.

Si vous commettez une erreur de saisie, l'ordinateur vous affiche le message "Nom de commande ou de fichier incorrect".

Si le défilement est trop rapide :

tapez sur Ctrl-S pour faire une pause, puis appuyez sur n'importe quelle touche pour reprendre l'affichage

DIR /P pour afficher écran par écran, avec une pause entre chaque écran

Les commandes peuvent être saisiées en minuscules ou en majuscules. Il n'y a pas de différence.

Les disquettes

Présentation

Les programmes sont livrés sur disquette.

Il existe deux tailles de disquettes :

3"1/2 : La disquette se trouve dans une enveloppe rigide.

5"1/4 : La disquette se trouve dans une enveloppe souple.

Les disquettes peuvent être :

Simple Face (SF) ou Double Face (DF)

Simple Densité (SD), DD (Double Densité) ou HD (Haute Densité)

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Les règles de manipulation des disquettes

Ne pas toucher la surface magnétique.

Ne pas plier la disquette (cas de la 5"1/4).

Ne pas écrire sur la disquette avec un stylo pointu (cas de la 5"1/4). Ecrire sur l'étiquette avant de la coller.

Eviter les endroits très chauds ou très froids.

Eloigner la disquette de tout téléphone ou de tout élément aimanté.

Ranger la disquette dans un endroit sûr.

Effectuer des copies de toutes les disquettes importantes (on parle de sauvegarde).

La sauvegarde

Pour sauvegarder une disquette : DISKCOPY source destination.

Par exemple, si vous un seul lecteur : DISKCOPY A: A:. Attention à ne pas mélanger les disquettes : le PC vous les demande à tour de rôle plusieurs fois. Protégez la disquette source contre l'écriture avant de commencer la copie afin d'éviter une catastrophe.

Pour protéger une disquette contre l'écriture :

pour une disquette 3"1/2 : faitez glissez l'onglet de protection vers l'extérieur

pour une disquette 5"1/4 : collez l'onglet de protection sur l'encoche se trouvant vers le haut à droite de la disquette

Mais si vous avez deux lecteurs : DISKCOPY A: B:

Le formatage

Chaque système d'exploitation enregistre lesdonnées dans son propre format : c'est le formatage.

Pour formater une disquette : FORMAT A:.

Attention à ne pas tapez FORMAT C:, votre disque dur serait purement et simplement effacé !

Le formatage prépare donc votre disquette à recevoir des données. Il est même possible de donner un nom à une disquette.

La capacité mémoire

Pour simplifier, on peut dire qu'un octet est équivalent à un caractère.

Une disquette 3"1/2 HD contiend l'équivalent de 700 pages dactylographiées en double intervalle.

CHKDSK vérifie l'espace disque disponible. L'espace total, utilisé et disponible sont affichés.

Exemple pour une disquette : CHKDSK A:.

Organiser sa disquette

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Comme il peut se trouver un grand nombre de fichiers sur une disquette, et plus encore sur un disque dur, il est nécessaire de les organiser. On créée ainsi une hiérarchie de répertoires, correspondant à des casiers, contenant des fichiers.

Un répertoire peut par exemple contenir vos fichiers de travail, ou tous les fichiers en rapport avec une application, ...

On peut travailler dans n'importe quel répertoire.

Le répertoire courant est le répertoire dans lequel vous vous trouvez actuellement.

Souvent, les applications nécessitent de se trouver dans leur propre répertoire.

Il existe trois grands répertoires particuliers :

la racine (\), qui constitue la racine de l'arborescence

DOS (\DOS), qui contient le système d'exploitation MS-DOS

WINDOWS (\WINDOWS), qui contient l'environnement d'exploitation Windows

Les règles de syntaxe sur les noms de fichier et des répertoires

Un nom de répertoire peut contenir jusqu'à 8 caractères (lettre, chiffre ou symbole excepté * ? < > : ; = [ ] espace).

Un nom de fichier est construit comme un nom de répertoire, mais un suffixe (ou extension) de 3 caractères est ajoutée à la fin, après un point ("."). C'est la signature du fichier.

Les applications utilisent des suffixes particuliers :

Winword 6 : DOC, DOT, ...

Excel : XLS, XLM, ...

MS-DOS ne trie pas les fichiers ni par nom ni par extension. Il ne fait aucune différence entre un fichier de données et un fichier de programme.

Le chamin d'accès permet d'indiquer à l'application dans quel répertoire enregistrer le fichier. Le nom complet du fichier est alors le chemin d'accès plus le nom du fichier avec son extension.

Les commandes sur les répertoires

"MKDIR nom" (ou "MD nom") créée le répertoire "nom".

"CHDIR nom" (ou "CD nom") change de répertoire courant. "CD \" ("\" est obtenu par AltGr - 8) sélectionne la racine comme répertoire courant.

"RMDIR nom" (ou "RD nom") supprime le répertoire "nom".

Toute commande DOS avec pour paramètre "/?" affiche la liste des paramètres possibles. Exemple : "MD /?".

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Les jokers

Les jokers (ou caractères génériques) remplacent :

un caractère (?)

un nombre quelconque de caractères (*)

DIR A:A* affiche tous les fichiers dont le nom commence par M.

DIR A:*.EXE affiche tous les fichiers dont le suffixe est EXE.

DIR C:\DOS\?BASIC affiche tous les fichiers dont le premier caractère est quelconque mais dont les suivants sont BASIC.

DIR C:\DOS\?BAS* affiche tous les fichiers dont le premier caractère est quelconque mais dont les suivants commencent par BAS.

Les fichiers

Les fichiers servent à préserver les données. Effectuer une sauvegarde de ces fichiers est donc très important.

Tandis que DISKCOPY copie une disquette entière, COPY ne copie que un ou plusieurs fichiers.

COPY fichier_à_copier nouveau_fichier_copié

Si "nouveau_fichier_copié" se trouve dans l'unité courante, alors il n'est pas nécessaire d'indiquer l'unité dans le second paramètre. Il en est de même pour le chemin d'accès.

Une fois la copie effectuée, l'ordinateur affiche "1 fichier(s) copié(s)". Pour vérifier que la copie n'est bien passée, vous pouvez utiliser la commande DIR.

On peut aussi utiliser les caractères génériques avec la commande COPY.

"REN ancien_nom nouveau_nom" permet de renommer le fichier "ancien_nom" en "nouveau_nom". "REN" est équivalent à "RENAME".

"DEL fichier_à_effacer" permet de supprimer le fichier "fichier_à_effacer". "DEL" est équivalent à "ERASE".

La sauvegarde du disque dur

La sauvegarde peut être faite sur :

disquettes

streamer

disques amovibles

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La sauvegarde de tout le disque dur

BACKUP C: A: /S

"/S" indique que tous les fichiers du répertoire courant et tous ses sous-répertoires seront sauvegardés.

MS-DOS indique pendant la sauvegarde le chemin d'accès de chaque fichier sauvegardé.

La fréquence de la sauvegarde est fonction de l'utilisation du PC.

Pensez bien à nommer et étiquetter les disquettes : lors de la restitution de la sauvegarde, elles vous seront demandées dans le même ordre !

La sauvegarde des fichiers modifés depuis la dernière sauvegarde

BACKUP C: A: /S/M

"/M" indique que seuls les fichiers modifiés depuis la dernière sauvegarde ne seront sauvegardés cette fois.

La sauvegarde d'un répertoire seulement

BACKUP C:\DIVERS A:

Le principe de la restauration

En cas de gros problème sur vos disque dur, vous pouvez avoir besoin de restituer la dernière sauvegarde (on parle de restauration). Bien entendu les modifications faites depuis cette dernière sauvegarde seront dans tous les cas perdues.

La restauration de tous les fichiers

RESTORE A: C:

La restauration d'un seul répertoire

RESTORE A: C:\DIVERS\

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Présentation de Windows

Présentation

Windows fournit une interface utilisateur graphique venant compléter MS-DOS. Les deux produits sont de Microsft.

Les principales caractéristiques de Windows sont :

utilisation de la souris pour donner les ordres

possibilité de faire tourner plusieurs applications simultanément (on parle de multi-tâche)

possibilité de passer d'une application à une autre à n'importe quel moment

Le lancement

WIN

Le Gestionnaire de programme est le programme qui gère tous les programmes, et qui permet en autre de les lancer.

Si le Gestionnaire de programme n'est pas déjà ouvert, double cliquez dessus.

Double cliquez maintenant sur l'icône du groupe de programmes qui vous intéresse (exemple : Microsoft, Winword, Accessoires, ...).

Double cliquez enfin sur le programme précis que vous voulez lancer (exemple : Winword, ...).

Prenons l'exemple de la fenêtre de Winword :

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La fenêtre dans son ensemble s'appelle la fenêtre d'application.

On distingue plusieurs éléments dans cette fenêtre :

la barre de titre affiche le nom du programme et le nom du document ouvert, c'est-à-dire sur lequel vous travaillez

la case système, située à gauche de la barre de titre, permet de basculer vers une autre application, de réduire Winword en icône tout en le laissant actif, ...

les deux cases de redimensionnement à droite de la barre de titre : la première réduit l'application à la taille de l'icône, la seconde la restaure à la taille d'origine

la fenêtre de document, permettant de travailler sur plusieurs documents simultanément. Notons qu'il peut y avoir un maximum de 9 fenêtres de documents. De plus, chacune de ces fenêtre dispose d'un menu système, semblable à celui de la fenêtre d'application.

la barre de menu comprend une liste d'options. Si vous cliquez sur l'une d'entre-elles, un menu présentant d'autres options est affiché (exemple : option "INSERE"). Si l'option du menu se termine par "...", cela signifie qu'une boîte de dialogue vous demande ensuite la saisie d'un ou de plusieurs paramètres.

la barre d'outils permet d'accéder rapidement à des options du menu.

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la barre d'état affiche :

des messages d'avertissement

des indicateurs divers (nombre de pages, page courante, état des touches Caps Lock, Num Lock, ...)

la barre de sélection, invisible, se trouve à gauche, verticalement, le long de la fenêtre de document

la barre de défilement horizontale se trouve en bas, horizontalement, et permet de se déplacer horizontalement dans le document

la barre de défilement verticale est la même chose mais verticalement

Pour déplacer la fenêtre d'application, cliquez dans la barre de titre, laissez appuyé, déplacez la souris, puis relâchez.

La souris ressemble :

à un I quand elle se trouve dans la fenêtre document et qu'elle est disponible, c'est-à-dire que le PC n'est pas occupé à une tâche plus importante (exemple : la sauvegarde, ...)

à une flèche dans les endroits où vous pouvez cliquez ou sélectionner une commande

Les applications

Installer une application

Installer une application consiste à transfer l'application des disquettes vers le disque dur.

Pour cela, suivez toutes les indications figurant tout le manuel d'installation de l'application. Cette procédure est spécifique à chaque application et vous devrez certainement répondre à des questions.

Mais auparavant, effectuez une sauvegarde de ces disquettes.

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Charger une application

Pour charger l'application, il existe quatre moyens :

à partir du DOS : WIN WORD

à partir de Windows : double clic sur son icône

automatiquement lors du lancement de l'ordinateur

EDIT puis Entrée

Appuyez sur Echap

Cliquez sur le menu Fichier, option Ouvrir

AUTOEXEC.BAT puis Entrée

Ajouter WIN puis Entrée à la fin du fichier

Cliquez sur le menu Fichier, option Enregistrer

Cliquez sur le menu Fichier, option Quitter

Si vous avez lancé l'éditeur à partir de Windows, Quittez Windows, en cliquant dans le menu Fichier, option Quitter

Relancez l'ordinateur en appuyant simultanément sur Ctrl-Alt-Del.

automatiquement lors du lancement de Windows

Ouvrez la fenêtre Démarrage

Cliquez sur le menu Fichier, option Nouveau

Cliquez sur Programme, puis OK

Cliquez sur Parcourir et choisir le fichier voulu

Si le fichier sélectionné est un programme, cliquez sur OK. S'il s'agit d'un fichier de données, précédez du nom du fichier de lancement de l'application.

Attention : n'utilisez pas de copies piratées : vous risquez d'attraper un virus !

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Les extensions

Présentation

On peut lister :

les unités à disquettes ou de disque dur

l'imprimante

la table traçante

le scanner

l'extension mémoire

l'adaptateur de jeux

la carte de communication

l'extension multi-média

Ces diverses extensions peuvent être ajoutés lors de l'achat du PC ou après.

Dans l'Unité Centrale se trouve des emplacements vides, appelés connecteurs d'extension. Ils permettent de recevoir des cartes d'interface permettant la liaison avec une extension.

Avant d'achetez une extension :

vérifier qu'il y a bien compatibilité

vérifier que vous avez de la place libre

Les unités de disquettes

Vous pouvez vouloir ajouter un second lecteur de disquettes du même format ou d'un format différent.

La souris

On distingue plusieurs types de souris :

les souris purement mécaniques : Lorsque la souris ce déplaçait, une balle de caoutchouc actionnait des roulements de métal qui à leur tour faisaient tourner une roue munie de contacts électriques, permettant ainsi de déterminer un mouvement quantifié pour les axes X et Y.

les souris opto-mécaniques : Une bille de caoutchouc actionne toujours des roulements, mais les roues ne transmettent plus leurs informations par des contacts électriques. Des fentes permettent à une source de lumière et à des capteurs de déterminer la position de la souris.

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les souris optiques : Des diodes électroluminescentes éclairent le tapis, et c'est la lumière réfléchie vers des photodétecteurs qui sert à déterminer les mouvements. L'emploie d'un tapis spécial, imprimé avec une grille très fine, est nécessaire. Ce modèle possède une résolution nettement supérieure à celle des modèles classiques, ce qui en fait l'outil idéal pour les professionnels du graphisme.

Les unités de disque dur

Vous pouvez vouloir changer de disque dur afin d'avoir une plus grande capacité de stockage, ou tout simplement en ajouter un second.

L'imprimante

Il existe quatre types d'imprimantes:

les imprimante à marguerite fonctionnent sur le même principe que les machines à écrire. Elles ont la même qualité.

les imprimantes matricielles impriment grâce à de petites aiguilles. L'impression est moins continue, donc moins belle.

les imprimantes laser fonctionnenet sur le même principe que les photocopieurs. L'impression est d'excellente qualité.

les imprimante à jet d'encre ou à bulle d'encre sont proches des imprimantes lasez sur le plan de l'impression et ont un coût d'achat moindre

La table traçante

La table traçante est constituée de pointes de feutre de différentes couleurs.

Le scanner

Le scanner permet de digitaliser des documents (texte ou image). L'intérêt que le tout est stocké dans un fichier, et qu'il est alors possible de retravailler point par point, de l'intégrer dans un traitement de texte, ... Utilisé conjointement avec une imprimante, il peut alors jouer le rôle de photocopieur.

Il existe trois types de scanners :

Type Points

Scanner à main. Les moins chers (parfois moins de 1000 F). Les moins performants. Difficulté de scannériser des documents plus large de 12 cm. Obligation de déplacer le scanner à vitesse constante.

Scanner à défilement. Fonctionne comme un fax : le document est entraîné dans le scanner. Le document ne peut pas être un livre.

Scanner à plat. Fonctionne comme une photocopieuse.

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Un scanner :

est à niveaux de gris ou à couleurs

a une certaine résolution exprimée en dpi - dots per inch (en français : ppp - points par pouche). Elle indique le nombre de points par pouce (2,54 cm).

L'extension mémoire

Généralement, vous pouvez étendre votre PC jusqu'à 16 Mo. Windows nécessite pour pouvoir être lancé, 2 Mo de RAM. Mais pour une utilisation correcte, 4 Mo sont nécessaires, et 8 Mo de RAM est bien.

L'adaptateur de jeux

L'adaptateur de jeux permet l'installation d'un joysticke (ou manette de jeux).

La carte de communication

La carte de communication permet de communiquer avec d'autres ordinateurs (par réseau local ou par modem). Il est alors possible, entre autres :

d'envoyer / recevoir du courrier électronique

d'envoyer / recevoir des fichiers

d'émuler le minitel

d'accéder à un gros système ou à des ressources (imprimante, disque dur, ...) non présent dans le local

Le moniteur

Ses principales caractéristiques sont :

sa résolution :

VGA : 640 x 480

SVGA : 800 x 600 et 1024 x 768

sa taille (dimension de la diagonale) : 14, 15, 17, 20 ou 21 pouces

son scintillement : mode entrelacé ou mode non-entrelacé. Un scintillement faible cause une fatigue visuelle non négligeable.

Taille Largeur image

640x480 800x600 1024x768 1280x1024

14’’ 265 mm 0,35 0,28 0,22 0,18

15’’ 284 mm 0,38 0,3 0,24 0,19

17’’ 322 mm 0,43 0,34 0,27 0,22

20’’ 379 mm 0,5 0,4 0,31 0,25

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La carte vidéo

La carte vidéo possède :

un processeur graphique : processeur à tampon de trame, une carte accélératrice vidéo, une carte vidéo à coprocesseur graphique

de la mémoire

La résolution et le nombre de couleurs affichables est fonction de la quantité de mémoire de la carte vidéo.

Il existe principalement deux types de mémoires : la mémoire vidéo (VRAM) ou la mémoire dynamique (DRAM). Moins chère, la DRAM est limitée par le fait qu'elle ne peut pas fonctionner en lecture et en écriture en même temps. Il faudra donc que le circuit attende que les données provenant du bus soient écrites dans la mémoire avant de pouvoir les lires et les transmettre au moniteur.

Voici deux tableaux :

Le nombre de bits par pixel selon le nombre de couleurs affichables simultanément :

Nb couleurs 16 256 32768 65536 16777216

Nb bits/pixel 4 8 15 16 24

La RAM nécessaire selon le nombre de couleurs et la résolution :

Résolution 16 256 32768 65536 16777216

640 x 480 150 Ko 300 Ko 563 Ko 600 Ko 900 Ko

800 x 600 234 Ko 469 Ko 879 Ko 938 Ko 1406 Ko

1024 x 768 384 Ko 768 Ko 1440 Ko 1536 Ko 2304 Ko

1280 x 1024 640 Ko 1280 Ko 2400 Ko 2560 Ko 3840 Ko

1600 x 1200 938 Ko 1875 Ko 3516 Ko 3750 Ko 5625 Ko

L'extension multi-média

Le multi-média consiste à permettre l'utilisation conjointement du texte, de l'image et du son. Cepandant, le son et l'image sont très gourmand en terme d'espace mémoire et nécessite beaucoup de traitements. Il est donc nécessaire de posséder :

une puissance de calcul minimale (486, voire 386)

au moins 4 Mo de RAM

une vidéo VGA

un disque dur

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Le PC

Les deux principales extensions que vous pouvez acheter sont :

la carte son (type Sound Blaster) complétée, éventuellement, d'une chaîne HI-FI, d'enceintes, d'un microphone. Ses composants sont :

Le synthétiseur FM : Il permet de reproduire des sons d’instruments de musique.

Le processeur DSP (Digital Signal Processor) : Il convertit les sons en octet et inversement. Le DSP utilise une compression : le PCM (Pulse Coded Modulation) et l’ADPCM (Adaptative Delta Pulse Coded Modulation).

L’amplificateur d'au moins 2 Watt.

le lecteur CD ROM, permettant le stockage d'environ 650 Mo de données sur un seul disque. Il permet de plus la lecteur des CD Audio. Malheuresement, il n'est pas possible d'écrire dessus. Cela doit être fait en usine. Les principales applications que l'on trouve sont :

les bases de données multi-média (The Animals, ...)

les dictionnaires

les cours de langues

les encyclopédiées

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Le PC

Manipuler le PC

Vérifier les branchements

L'ordinateur doit être hors tension.

Débranchez tous les périphériques reliés à l'ordinateur (imprimante, moniteur, ...).

Retirez le cordon d'alimentation de la prise murale.

Vérifiez la position du sélecteur 115V-230V. Sélectionnez 115V pour les Etats Unis et le Canada et 230V pour l'Europe.

Contrôlez la prise murale en branchant un appareil (lampe, ventilateur, ...).

Déconnectez et reconnectez les câbles de l'ordinateur pour vous assurez des branchements.

Branchez le cordon d'alimentation.

Mettre en route le PC

Retirez la plaque d'expédition (en carton) du ou des lecteur(s) de disquette.

Placez l'unité centrale dans un endroit propre.

Placez le clavier en face de l'unité centrale et connectez le cable enroulé (cable du clavier) à l'arrière du boitier. L'unité centrale ne s'initialisera pas si ce cable n'est pas correctement fixé.

Placez le commutateur d'alimentation en position "off", si ce n'est déjà fait.

Enfichez le cordon d'alimentation dans l'unité du processeur, puis à la prise de courant.

Allumez l'alimentation. Vous devriez entendre un court bip, qui signifie que l'auto-test s'est correctement effectué.

Placez vous derrière l'ordinateur.

Placez le moniteur sur l'unité centrale, et enfichez le cable du moniteur à l'arrière, puis connectez le cordon du moniteur au moniteur, et ensuite à une prise de courant.

Placez le commutateur d'alimentation en position "on".

Un curseur apparaît à l'écran. Quand le PC est mis sous tension, il effectue un auto-test. La fin de l'auto-test est annoncée par un bref bip.

Ajustez les contrôles de luminosité et de contraste du moniteur pour un plus grand confort de visualisation.

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Le PC

Démarrer le système

Allumez l'ordinateur. Le test automatique se déclenche. Les voyants LED du drive et du clavier s'allument et la capacité mémoire du système s'affiche.

Lancez le Setup si vous changez la capacité mémoire, le moniteur ou les unités de stockage.

Copiez les programmes importants (disquettes DOS, ...). Ainsi vous pouvez continuer à travailler si l'une des disquettes est perdue, endommagée, ou détruite.

Réduire le bruit du PC

Le bruit du ventilateur :

dévisser ou découper la grille devant le ventilateur

redresser les ailettes à l'arrière du bloc d'alimentation paralèlement aux flux d'air

ranger parallèlement et sans noeud les cables plats

en cas de mauvais équilibrage, monter le ventilateur sur suport caoutchouc

placer des dalles de liège contre le bruit du boîtier

Le bruit du disque dur :

placer un bloc de mousse plastique (d’environ 1 cm d'épaisseur) sur le face supérieure. Attention : ne pas isoler la face inférieure (un C.I. qui s'y trouve a besoin de l'air pour se refroidir).

La position du PC :

le placer verticalement, ce qui a pour effet de nous éloigner de la source du bruit, et en plus d'économiser de la place

l'éloigner du mur et placer une feuille de mousse plastique à l'arrière pour réduire la réverbération sonore

Déplacer l'ordinateur

Suivez les étapes suivantes :

Sauvegardez les fichiers sur disqettes ou sur bandes.

Retirez les disquettes des drives.

Débranchez les périphériques, le clavier, le moniteur reliés à l'ordinateur puis mettez l'ordinateur hors tension.

Débranchez le cordon d'alimentation.

Insérez une disquette dans le drive, utilisez une disquette différente à chaque fois que vous déplacez l'ordinateur. Cette disquette peut être endommagée, n'y stockez pas de données.

Replacez l'ordinateur dans le carton d'emballage.

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Le PC

Ajouter une carte ou un périphérique

Les slots sont numérotés de 1 à 8 en partant de la gauche en général dans l'ordre suivant :

1 : carte vidéo graphique

2 à 5 : libres

6 : carte contrôleur de disque dur XEBEC

7 : carte contrôleur de lecteur de disquettes

8 : carte courte genre interface série/horloge ou parallèle

En cas d'ajout d'autres cartes, commencez par les slots 5 ou 4 afin de faciliter la ventilation.

Déballer la machine.

Installer la carte vidéo désirée.

Brancher les cables d'alimentation et le clavier afin de vérifier que la carte mère n'est pas défectueuse.

Configurez l'ordinateur grâce au Set Up.

Vérifier par la même occasion que la taille mémoire affichée à l'écran correspond bien à la quantité de circuit montés sur la carte mère.

Pour installer un disque dur et / ou un lecteur de disquettes supplémentaire, plier les nappes et les scotcher proprement.

Pour formatter le disque dur, utiliser les disquettes du MS-DOS. Penser aussi aux différents drivers.

Visser toutes les vis : du disque dur, du lecteur de disquettes et des cartes supplémentaires.

Exécuter plusieurs programmes afin de tester l'ordinateur.

Pour monter le disque dur et les lecteurs de disquettes : relier au lecteur de disquettes le cable en nappe avec le grand croisement, et au disque dur le cable en nappe avec le petit croisement.

Le fil rouge indique la broche n° 1, de même que l'encoche sur les circuits imprimés.

Vérifiez que le programme de Set Up soit bien configuré.

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Le PC

Ajouter un périphérique

Eteignez l'unité centrale (positionnez le commutateur en position "on").

Eteignez les périphériques externes (par exemple l'imprimante, le moniteur, le modem, etc...).

Débranchez l'unité centrale et tous les périphériques de la prise de courant.

Déconnectez tous les cables enfichés à l'arrière de l'unité centrale.

Eloignez le clavier et les périphériques dans un endroit éloigné de la surface de travail.

Placez l'unité centrale de manière à permettre un accès à l'arrière.

Utilisez un tourne-vis et retirez le couvercle monté.

Regardez le tableau à l'arrière à gauche. Il y a environ 8 slots d'extension. Vous pouvez installer votre carte dans n'importe lequel de ces slots.

Utilisez un tourne-vis philips de 0.3125 centimètres (1/8 pouce) et détachez la vis qui tient le couvercle des slots d'extension, en le tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

Tenez la carte par les coins supérieurs et poussez fermement la carte dans le slot que vous désirez.

Utilisez un tourne-vis de 0,3125 centimètres (1/8 pouce) et resserez la vis qui tient l'option. Puis tournez la vis dans le sens des aiguilles d'une montre.

Prendre en main le clavier

Le MINI 386 comprend :

une partie machine à écrire

des touches de fonctions

un pavé d'édition

un pavé numérique

La disposition des touches

ESC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 ° _ DEL & é " ' ( § è ! ç à ) - TAB A Z E R T Y U I O P ^ * RE $ TUCTRL LOCK Q S D F G H J K L M % RN ù SHIFT W X C V B N ? . / + > SHIFT , ; : = < SPACE -- SPACE -- SPACE

La partie machine à écrire

Ces touches sont identiques à celles d'une machine à écrire.

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Le PC

Entrée (ou Enter ou Retour ou Retour chariot ou Return)

Cette touche fonctionne comme un retour chariot, elle marque donc le début et la fin d'une ligne. De plus, elle permet d'envoyer des instructions à l'ordinateur.

En général, l'ordinateur ignore tout ce que vous avez tapé jusqu'à la touche Entrée.

Caps lock

Cette touche permet de passer du mode minuscule au mode majuscule et inversement. Un voyant en haut du clavier signale la position de la touche.

Le clavier comprend aussi :

deux touches "majuscules" (Shift)

une touche retour arrière (BackSpace). Elle efface le caractère se trouvant juste avant le curseur.

une touche retour chariot (Entrée)

une touche de tabulation (Tab)

des touches complémentaires : les touches Control (Ctrl) et Alternate (Alt) modifient une touche à la fois.

Les touches de fonctions

Ces touches sont au nombre de douze et ont des fonctions différentes selon le programme utilisé.

PAUSE/BREAK

Cette touche interrompt le déroulement du programme et le reprend si vous appuyez sur une touche.

Vous pouvez interrompre le déroulement du programme en appuyant simultanément sur les touches Control et Pause (tout comme Control + Scroll Lock).

PRINT SCREEN/SYS RQ (SYSTEM REQUEST)

Cette touche permet d'imprimer. La touche Sys RQ est définie dans le DOS ou dans le programme d'application. Si la fonction Sys Rq est nécessaire, maintenez enfoncée la touche ALT et appuyez sur Sys Rq.

ESCAPE ou Echap

Cette touche vous permet d'annuler la commande du DOS que vous avez tapée mais non validée par Entrée. Ctrl + C est un autre moyen d'annuler la saisie.

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Le PC

SCROLL LOCK

Lorsque cette touche est activée, les touches CURSOR UP ET CURSEUR DOWN déplacent le curseur d'une ligne vers le haut ou vers le bas et le bloque sur cette ligne.

Scroll Lock + Ctrl a une fonction identique à celle de la touche BREAK.

Le pavé d'édition

Ce pavé est un clavier de commande du curseur indépendant, ainsi vous pouvez éditer un programme de façon simple et efficace.

HOME

Cette touche place le curseur dans la partie supérieure de l'écran ou du document.

INSERT

Cette touche permet d'insérer une ou plusieurs lettre(s) à l'emplacement du curseur, appuyez à nouveau sur la touche pour sortir du mode insertion.

PAGE UP

Cette touche affiche l'écran précédent.

END

Cette touche renvoit le curseur à la fin de la ligne, du document ou le place au bas de l'écran.

DELETE

Cette touche supprime le caractère repéré par le curseur et reserre le texte.

PAGE DOWN

Cette touche affiche l'écran suivant.

CURSOR UP

Cette touche déplace le curseur d'une ligne vers le haut.

CURSOR LEFT

Cette touche déplace le curseur d'un caractère vers la gauche.

CURSOR DOWN

Cette touche déplace le curseur d'une ligne vers le bas.

CURSOR RIGHT

Cette touche déplace le curseur d'un caractère vers la droite.

NUMERIC LOCK

En appuyant sur cette touche, le voyant s'allume, les chiffres du clavier numérique sont validés. Le voyant s'éteint, les touches de déplacement du clavier sont activées.

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Le PC

MINUS KEY

Cette touche correspond au signe "-".

PLUS KEY

Cette touche correspond au signe "+".

DELETE

Cette touche supprime le caractère se trouvant sous le curseur et déplace le reste du texte vers la gauche pour combler le vide. Lorsque NUM LOCK est activée, DELETE affiche une virgule décimale.

INSERT 0

Cette touche déclenche le mode insertion et permet d'insérer une/des lettre(s) à l'emplacement du curseur, pour sortir de ce mode appuyez à nouveau sur la touche.

END 1

Cette touche renvoie le curseur à la fin de la ligne, du document ou le place au bas de l'écran. Lorsque NUM LOCK est activée, END correspond à 1.

END DOWN 2

Cette touche déplace le curseur d'une ligne vers le bas. Lorsque NUM LOCK est activée, END DOWN correspond à 2.

PAGE DOWN 3

Cette touche affiche l'écran suivant ou 3 lorsque NUM LOCK est activée.

CURSOR LEFT 4

Cette touche déplace le curseur d'un caractère vers la gauche ou correspond à 4 lorsque NUM LOCK est activée.

TOUCHE 5

Cette touche affiche 5 uniquement.

CURSOR RIGHT 6

Cette touche déplace le curseur d'un caractère vers la droite ou correspond à 6 lorsque NUM LOCK est activée.

HOME 7

Cette touche place le curseur sur la première ligne de l'écran ou du document. Elle affiche 7 lorsque NUM LOCK est activée.

CURSOR UP 8

Cette touche déplace le curseur d'une ligne vers le haut ou correspond à 8.

PAGE UP 9

Cette touche affiche l'écran précédent et correspond à 9.

ENTER

Cette touche est semblable à la touche RETURN.

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Le PC

Les combinaisons de touches

La combinaison des touches entre elles crée diverses fonctions (voir tableau ci-dessous).

Redémarrage du système.

Les touches Ctrl, Alt, et Del enfoncées simultanément.

Fin (abandon) d'un programme.

Appuyez simultanément sur les touches Ctrl, Scoll Lock, et Break.

Arrêt du défilement (temporairement).

Appuyez simultanément sur les touches Ctrl et NUM LOCK ou Pause. Pour reprendre, appuyez sur une touche.

Impression des données affichées à l'écran.

Appuyez simultanément sur les touches Ctrl et Prt Sc. Par la suite, les données que vous entrez sont imprimées, après avoir tapé ENTER.

Impression des données affichées à l'écran (pleine page).

Appuyez simultanément sur les touches Shift et Prt Sc.

Si vous appuyez sur la touche Prt Sc (Print Screen) et qu'aucune imprimante n'est branchée à l'ordinateur, celui-ci s'arrête. Il est donc nécessaire d'éteindre l'ordinateur ou d'appuyer sur la touche RESET.

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Le PC

Le matériel du PC

L’autotest de démarrage

Lorsque vous appuyez sur l’interrupteur de votre micro, il semble ne rien se passer pendant plusieurs secondes. En réalité, l’ordinateur effectue une série d’opérations complexes pour s’assurer que tous ses composants fonctionnent correctement, et vous avertir d’une éventuelle défaillance. Cette phase n’est en fait que le début d’un processus compliqué, le démarrage, que l’on appelle souvent le boot. Ce terme vient de l’expression américaine « se soulever par ses propres crochets de bottes ». Sur un PC, cette phase sert à éveiller tous les composants de sorte qu’ils puissent être en mesure de charger le système d’exploitation. Ce dernier prend ensuite en charge des tâches plus élaborées, que le seul programme de boot ne pourrait mener à bien, comme par exemple la mise en oeuvre de l’interaction matériel-logiciel.

Mais avant que le micro ne puisse seulement essayer de charger le système, il doit s’assurer que tous ses composants matériels fonctionnent, et que le microprocesseur (CPU) et la mémoire sont en ordre de marche. C’est le rôle de l’autotest de démarrage (ou POST, pour Power-On Self-Test).

L’autotest est la première chose que réalise un PC quand on l’allume. S’il détecte une anomalie sur un des composants, mémoire, écran, ou clavier par exemple, il vous en avertit par un message à l’écran, ou, si ce dernier est impliqué, par une série de bips sonores. Malheureusement, ni les bips ni les messages ne sont en général assez explicites pour indiquer clairement la nature du problème. Ils se contentent de vous mettre sur la voie du composant défectueux.

Un simple bip, associé à l’invite habituelle du DOS, signifie que tous les composants ont passé avec succès l’épreuve de l’autotest ; toute autre combinaison de bips brefs ou longs est annonciatrice d’ennuis. Même l’absence de bip est anormale.

Cependant, l’absence de bip ou de message ne signifie pas nécessairement que tous les composants fonctionnent comme ils le doivent. L’autotest, qui peut détecter les erreurs les plus communes, et indiquer, par exemple, qu’un disque qui devrait être installé est absent, est incapable de s’apercevoir d’une erreur de formatage sur le lecteur.

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Le PC

Finalement, l’autotest n’est pas d’une très grande utilité, parce que la plupart des micros sont si fiables qu’il est très rare qu’une erreur soit rapportée. En fait, ses avantages sont subtils mais fondamentaux : sans lui, vous ne pourriez jamais être sûr que votre micro peut accomplir sa tâche avec précision et fiabilité.

L’autotest de démarrage

Au démarrage du micro, un signal électrique se propage le long d’un chemin prédéfini jusqu’au CPU pour effacer les données résiduelles de ses registres internes. Ce signal installe une valeur spécifique dans un registre appelé compteur de programme (F000 dans le cas des AT et des micros plus récents). La valeur dans le compteur de programme indique au CPU l’adresse de la prochaine instruction à exécuter. Ici, c’est l’adresse du début du programme de démarrage qui est toujours stocké à l’adresse F000 dans la ROM (mémoire morte), celle-ci contenant le système d’entrée/sortie de base (ROM BIOS) du PC.

Le CPU se sert de cette adresse pour trouver et lancer en ROM le programme de démarrage du BIOS, qui à son tour déclenche une série de tests du système, que l’on désigne sous le nom d’autotest de démarrage (POST). Le CPU vérifie son propre bon fonctionnement, puis celui du POST, en comparant le contenu de certaines adresses avec des valeurs connues.

Le CPU envoie un signal sur le bus système, ensemble de circuits reliant tous les composants entre eux, pour s’assurer qu’ils fonctionnent tous.

Sur les PC plus anciens, qui contiennent en ROM un noyau du langage de programmation BASIC, cette partie est testée, tandis que le CPU vérifie aussi l’horloge système, qui est responsable de la synchronisation et de la chronologie de toutes les opérations.

La procédure teste la mémoire installée sur l’adaptateur vidéo, ainsi que les signaux vidéo qui contrôlent l’affichage. Elle intègre ensuite le BIOS de l’adaptateur dans le BIOS et la mémoire générale du système. C’est à ce stade qu’apparaît la première image sur l’écran de l’ordinateur.

L’autotest vérifie ensuite que les puces mémoire fonctionnent correctement. Le CPU écrit des données connues dans chaque puce, puis les relit pour les comparer. La quantité de mémoire testé s’inscrit au fur et à mesure sur le moniteur.

Le CPU s’assure que le clavier est correctement branché et cherche si des touches ont été pressées.

L’autotest envoie aux unités de disques des signaux spécifiques le long de chemins bien définis sur le bus, et écoute leurs réponses pour déterminer quels lecteurs sont disponibles.

Sur les PC AT ou plus récents, les résultats de l’autotest sont comparés avec un enregistrement contenu dans une puce CMOS, qui indique les composants officiellement installés. Il s’agit d’un type de mémoire à très basse consommation d’énergie qui peut être alimentée par batterie lorsque le courant est coupé. Tout changement de configuration du système doit être enregistré dans les données CMOS, lorsque celles-ci existent (seuls les PC et PC XT originaux en sont dépourvus).

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Le PC

Sur les systèmes qui contiennent des composants disposant de leur propre BIOS, comme certaines cartes d’extension (contrôleurs de disque), ce BIOS est reconnu et intégré dans le système. Le micro est maintenant prêt pour la prochaine étape du processus de démarrage : le chargement du système d’exploitation depuis le disque.

Le système d’exploitation

Le système d’exploitation le plus courant au sein des ordinateurs à microprocesseurs Intel a pour nom MS-DOS, ce qui signifie Microsoft Disk Operating System. Au départ, le système d’exploitation ne devait se charger que de la gestion d’une des opérations les plus complexes : communiquer avec les diverses unités de disque. Mais il a vite évolué pour devenir le pont incontournable entre l’ordinateur et les programmes que l’on y exécute.

Sans système d’exploitation, chaque programme devrait inventer une manière personnelle pour afficher les textes ou les graphiques à l’écran, pour envoyer les données à l’imprimante, pour lire et écrire les fichiers sur disque, et pour réaliser une multitude d’autres fonctions qui établissent les liens avec le matériel. Un système d’exploitation, c’est un moyen de simplifier grandement le travail des programmeurs.

Le système d’exploitation crée un plateforme commune pour tous les programmes que l’on utilisera. Sans lui, il serait impossible de sauvegarder sur le même disque des fichiers créés par des applications différentes, qui écriraient alors certainement dans des formats différents. Il constitue aussi un outil pour effectuer toutes les tâches « ménagères » en dehors des applications - effacement et copies de fichiers, affichage des listes, ou exécution d’une série de commandes batch.

Le système d’exploitation ne travaille pas seul, mais doit s’appuyer sur la collaboration d’autres programmes et sur une relation directe avec le BIOS. Nous avons vu plus haut que certaines parties du système d’exploitation sont chargées depuis le disque et ajoutées au BIOS, puis rejointes par les pilotes de périphériques, le tout assurant le fonctionnement de routine du matériel. En réalité, le système d’exploitation est composé de tous ces éléments, et il serait simpliste de le réduire aux seuls fichiers des disquettes système livrées avec le PC.

Avec le BIOS et les pilotes de périphériques, le système d’exploitation effectue une telle quantité de tâches qu’il est impossible de les décrire toutes en quelques pages d’illustrations. Nous nous contenterons de montrer comment la mémoire est utilisée par le système, et de donner un exemple simple et caractéristique d’un programme utilisant un service du BIOS pour imprimer un caractère.

Le système d’exploitation et la mémoire

Lorsque MS-DOS est chargé sur le PC, les différentes parties du système d’exploitation sont rangées à différents endroits d’un espace mémoire de 1 Mo qui commence à l’adresse 0000. Cet espace constitue une zone logique continue. Mais les emplacements réels physiques peuvent se trouver dans diverses parties du PC - dans la ROM qui contient le BIOS du PC, dans celle qui contient le BIOS de l’adaptateur vidéo, dans la RAM de la carte mère, ou dans les puces de mémoire sur une carte d’extension.

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Le PC

Le premier Kilooctet - 1024 octets- contient les vecteurs d’interruption définis par le BIOS et le DOS, qui peuvent être modifiés par les applications. Ces vecteurs pointent sur les emplacements des routines, à d’autres adresses, vers lesquelles les opérations doivent être déroutées lorsqu’un composant matériel envoie un signal appelé interruption.

Les quelques 256 octets suivants contiennent des données du BIOS, les drapeaux (flags) qui servent à indiquer l’état de diverses conditions internes. On trouve aussi dans cette zone un tampon clavier de 16 octets, dans lequel les frappes de l’utilisateur sont enregistrées quand le PC est trop occupé pour les traiter à mesure qu’elles arrivent.

Le reste de la mémoire, jusqu’à 640 Ko, constitue la mémoire conventionnelle. C’est là que COMMAND.COM, les pilotes de périphériques, les programmes résidents et les applications sont ordinairement chargés. Les gestionnaires de mémoire, comme QEMM.SYS, ou HIMEM.SYS livré avec DOS 5.0, permettent de modifier cette géographie pour que les pilotes de périphériques, les programmes résidents et une partie de COMMAND.COM soient chargés en mémoire supérieure, au-dessus des 640 Ko réservés aux applications. Si l’on n’utilise pas de gestionnaire de mémoire, COMMAND.COM est placé en haut de la mémoire conventionnelle, où il peut être recouvert lorsqu’une application réclame de la mémoire.

Au-dessus de la mémoire conventionnelle se trouve la mémoire supérieure, dont une partie est réservée pour le BIOS par divers types d’adaptateurs vidéo, et pour des cartes contrôleur de réseaux ou de disque dur. Les gestionnaires de mémoire peuvent décaler les zones assignées à ces éléments pour créer des blocs libres plus grands, dans lesquels d’autres gestionnaires ou d’autres programmes pourront alors être chargés.

Les derniers 64 Ko environ de la mémoire supérieure sont employés par le BIOS contenu dans la ROM du PC. Sur les systèmes IBM, on y trouve un ensemble simplifié de codes de programmation appelé ROM BASIC.

Bien que le MS-DOS ne puisse adresser directement que 1 024 Ko de mémoire, certains schémas d’adressage permettent d’utiliser les adresses au-dessus de 1 024 Ko comme mémoire étendue ou comme mémoire paginée (la RAM étendue ne peut être utilisée que sur les microprocesseurs Intel 80286 ou supérieurs). Sous DOS, la mémoire étendue et la mémoire paginée ne peuvent contenir de code exécutable, mais peuvent servir à conserver des données.

Note : Les services du DOS sont toujours fournis par les additions que le système d’exploitation fait au BIOS. De plus, les commandes DOS comme DIR, situées dans COMMAND.COM, forment une autre partie du système d’exploitation. Et ce que nous prenons pour de simples commandes DOS, comme FORMAT, CHKDSK ou MEM, sont en réalité des utilitaires indépendants, qui ne sont disponibles que s’ils sont sur le disque, dans le répertoire courant ou dans un de ceux désignés par la commande PATH.

Le système d’exploitation : matériel et logiciel

Quand vous tapez le nom d’une application, sur invite du DOS, COMMAND.COM demande au BIOS de rechercher le programme le long du chemin d’accès, et de le copier en mémoire conventionnelle, à la première adresse libre. Si le programme est gros, il peut recouvrir COMMAND.COM lui-même.

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Le PC

Depuis votre application, vous demandez l’impression de votre document. Le logiciel produit une interruption, code spécial qui réclame l’attention immédiate du système d’exploitation. La valeur de l’interruption est à deux niveaux, car elle peut être utilisée pour plusieurs services. L’interruption elle-même porte le numéro 33, et l’envoi du caractère à l’imprimante est demandé par le service numéro 3.

L’interruption est interceptée par le contrôleur d’interruption, puce spéciale qui traite le signal d’interruption.

Le contrôleur d’interruption indique au microprocesseur qu’une interruption a eu lieu et demande son attention immédiate.

Comme le microprocesseur (CPU) doit pouvoir revenir ensuite à la tâche qu’il exécute au moment de l’interruption, il place l’adresse de l’instruction courante de l’application dans une pile. Une pile (stack) est une zone de mémoire spéciale dans laquelle on stocke des adresses. Elle travaille comme un distributeur d’assiettes dans une cafétéria : chaque assiette posée sur le dessus fait descendre la pile, et il faut retirer les assiettes du dessus avant de pouvoir atteindre celles qui sont dessous.

Le processeur examine la partie de RAM contenant les vecteurs d’interruption pour trouver l’adresse mémoire associée avec l’interruption 33, service 5. Le vecteur pour cette interruption pointe vers une adresse occupée par le ROM BIOS.

Note : Dans certaines configurations, un spouleur peut être utilisé pour accélérer l’impression. Dans ce cas, lorsque le spouleur a été chargé, il a modifié le vecteur de l’interruption 33, service 5, afin de pointer vers la routine en RAM qu’il utilisera pour l’impression. Cette routine demande par exemple au processeur d’envoyer le caractère dans une zone tampon en mémoire étendue, où il restera jusqu’à ce que les routines propres du spouleur l’envoient à l’imprimante.

La routine du BIOS prend la main, et envoie un caractère - un octet de données - à travers le port parallèle vers l’imprimante.

Si l’imprimante n’est pas prête à recevoir la donnée, par exemple parce qu’elle n’a plus de papier, ou qu’elle est encore occupée à imprimer les caractères précédents, elle envoie un signal d’erreur au PC. Le BIOS reconnaît ce signal et essaie de corriger l’erreur sans déranger l’application. Dans ce cas, le procédé consiste à envoyer de nouveau le caractère un certain nombre de fois. Si le processus de correction d’erreur échoue, le BIOS produit sa propre interruption, ce qui déclenche une chaîne semblable d’opérations qui finit par faire exécuter au processeur une routine chargée en RAM par l’application. C’est cette routine qui affiche le message d’erreur à l’écran.

Si la routine du BIOS est exécutée avec succès, le BIOS déclenche un retour d’interruption (instruction IRET), qui indique au processeur de retrouver l’adresse qui se trouve au sommet de la pile.

Le processeur branche l’exécution à l’adresse qu’il a récupérée sur la pile. Cette adresse est l’emplacement de la routine que l’ordinateur exécutait lorsque l’interruption 33 est survenue. En se branchant à cette adresse, le processeur reprend l’exécution là où il l’avait laissée.

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Le PC

Si l’application a écrasé COMMAND.COM à son chargement, ce dernier est relu en mémoire par le système d’exploitation lorsque l’application se termine.

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Le PC

La RAM

Pour votre ordinateur, les puces de mémoire vive (Random Access Memory, ou RAM) sont comparables à la toile vierge que le peintre n’a pas encore touchée. Avant qu’un PC puisse être d’une quelconque utilité, il doit transférer des programmes du disque vers la RAM. Quant aux données contenues dans les documents, feuilles de calculs, graphiques, bases de données ou autres fichiers, elles doivent également transiter par la RAM pour que le logiciel puisse demander au processeur de les manipuler.

Quels que soient le type ou la complexité apparente des données traitées par un micro-ordinateur, elles ne sont jamais pour lui que des 0 et des 1. Les nombres binaires font partie de la langue maternelle des ordinateurs, le plus puissant d’entre eux n’étant rien d’autre qu’un empilement d’interrupteurs : un interrupteur ouvert représente un 0 ; il représentera un 1 s’il est fermé. On parle parfois de langage machine. C’est avec ce système de numération rudimentaire que votre ordinateur va représenter des nombres par millions, des mots dans toutes les langues, et des centaines de milliers de couleurs et de formes.

Cependant, l’homme est moins à l’aise avec la numération binaire que l’ordinateur. C’est pourquoi tous ces nombres apparaissent à l’écran sous une forme familière, celle de l’alphabet ou des nombres décimaux. Par exemple, lorsque vous tapez un A majuscule, le système d’exploitation et le logiciel emploient une convention, appelée ASCII, dans laquelle certains nombres représentent certaines lettres. Simplement, ces nombres seront traités sous leur forme binaire. Pour les programmeurs et autres humains habitués à la numération décimale, le A majuscule sera le nombre décimal 65 ; le B vaudra 66 ; le C, 67, et ainsi de suite. Mais au coeur de l’ordinateur, ces nombres seront stockés sous leur équivalent binaire.

Ce sont ces nombres binaires qui viendront remplir vos disques et la mémoire de votre ordinateur. Cependant, lorsque vous le lancez, sa RAM est comme une ardoise nette. Elle sera remplie par des 0 et des 1 en provenance des disques ou créés par les programmes que vous exécutez. Lorsque vous l’éteignez, tout ce qu’elle contient disparaît. Il existe bien certaines puces de RAM qui conservent leur contenu à l’extinction. Mais la plupart ne fonctionnent que si une source de courant vient en permanence rafraîchir les millions de charges électriques individuelles qui constituent les programmes et les données stockés en mémoire.

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Le PC

L’écriture des données dans la RAM

Avec l’aide du DOS, le logiciel envoie une impulsion électrique le long d’une ligne d’adresses, sorte de chenal microscopique conducteur gravé sur une puce de RAM. Cette impulsion identifie l’endroit où enregistrer les données parmi les nombreuses lignes d’adresses de la puce.

En chaque emplacement de mémoire où peut être stockée une donnée, l’impulsion électrique active (ferme) un transistor qui est connecté à une ligne de données. Un transistor n’est autre qu’un microscopique interrupteur électrique.

Lorsque les transistors sont actifs, le logiciel peut envoyer des impulsions électriques le long de certaines lignes de données. Chaque impulsion représente un bit (1 ou 0, dans le langage naturel des processeurs).

Quant l’impulsion atteint une ligne d’adresse sur laquelle un transistor a été fermé, elle le traverse et charge un condensateur, composant capable de conserver une charge électrique. Ce processus se répète continuellement pour rafraîchir la charge du condensateur qui, autrement, la laisserait fuir lentement. A l’extinction de l’ordinateur, tous les condensateurs perdent leurs charges. Chaque condensateur chargé le long d’une ligne d’adresse représente un bit 1. Un condensateur vide représente un bit 0. L’ordinateur utilise ces bits 1 et 0 comme nombres binaires pour stocker et manipuler toutes les informations.

Note : L’ordinateur, qui ne peut comprendre que des nombres binaires, stocke un A majuscule sous la forme de la valeur binaire 01000001. Le B majuscule vaut 01000010. L’illustration montre comment un A majuscule est stocké sous forme d’octet dans une puce de RAM : le premier des huit condensateurs situés le long de la ligne d’adresse ne contient aucune charge ; le second est chargé ; les cinq suivants ne portent aucune charge, tandis que le huitième est chargé.

Lecture des données de la RAM

Lorsque le logiciel veut lire des données stockées en RAM, une autre impulsion électrique est envoyée sur la ligne d’adresses, ce qui, une fois encore, ferme les transistors qui lui sont connectés.

Sur cette ligne d’adresses, partout où se trouve un condensateur chargé, celui-ci se décharge dans le circuit créé par les transistors fermés, ce qui envoie des impulsions électriques sur les lignes de données.

Le logiciel reconnaît les lignes de données d’où proviennent les impulsions. Il interprète chaque impulsion comme un 1, et chaque ligne où ne transite aucune impulsion comme un 0. La combinaison de huit lignes de données forme un octet.

Les différents bus

Bus Description

Bus 8 Bits Les données sont transmises aux connecteurs d’extension sur le bus le long de huit lignes parallèles.

Bus 16 Bits ou ISA Les données sont transmises le long de huit ou seize lignes, selon le type d’adaptateur placé dans le connecteur.

Bus EISA ou MCA Les données sont transmises le long de 32 lignes, vers des adaptateurs

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concus spécifiquement pour travailler avec un bus 32 bits. Les connecteurs MCA ne peuvent pas accepter de carte 8 bits ou 16 bits.

Compatibilité EISA Le dessin des connecteurs EISA permet aux cartes 8 bits et 16 bits de n’y pénétrer que juste assez pour établir le contact avec une rangée de 16 broches fonctionnant sur le principe du bus ISA. Mais les cartes EISA vraies peuvent pénétrer plus loin, et établir le contact avec les 32 connexions qui gèrent les données selon les normes EISA.

Les signaux du processeur ou des autres composants circulent le long de plusieurs lignes parallèles. Le nombre de lignes dépend du type d’architecture utilisée pour le bus. Le plus simple d’entre eux, le bus 8 bits employé dans l’IBM PC original, a 62 lignes pour relier les cartes des adaptateurs. Tout signal envoyé à un adaptateur est recu par les autres.

Huit lignes transmettent l’alimentation électrique aux cartes des adaptateurs. Différentes lignes amènent différents tensions.

Huit à trente deux lignes servent à transmettre les données, qu’elles soient destinées aux puces mémoire, à l’adaptateur vidéo ou à un contrôleur de disque.

Vingt lignes portent l’information qui spécifie l’adresse de destination de la donnée. Chaque carte d’extension recoit une adresse unique, parmi celles disponibles dans le premier mégaoctet de mémoire.

Le reste des lignes sert à passer des signaux de contrôle des commandes usuelles, pour les lectures/écritures en mémoire et pour les organes d’entrée/sortie.

Chaque carte bus scrute en permanence les signaux appropriés le long des lignes. Lorsqu’un signal apparaît sur la ligne d’écriture, par exemple, tous les organes d’entrée/sortie reconnaissent la commande, alors que les circuits de mémoire l’ignorent.

Les adapteurs d’entrée/sortie, alertés par la commande d’écriture, reportent leur attention vers les lignes d’adresse. Si l’adresse qui y est spécifiée n’est pas celle de l’adaptateur, celui-ci l’ignore.

Si les signaux présents sur les lignes d’adresse correspondent à l’adresse d’un adaptateur, celui-ci accepte la donnée envoyée sur les lignes, et exécute la commande d’écriture.

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Note : Depuis peu, une nouvelle forme de communication avec les périphériques s’est répandue. Appelée bus local, cette architecture s’affranchit des limites de vitesse imposées aux autres bus. Le bus original, concu pour travailler à 8 MHz, était environ deux fois plus rapide que le 8088. Mais, même après l’arrivée de processeurs à 10, 25, 33 ou 50 Mhz et plus, le bus restait à 8 Mhz. Le bus local transmet 32 bits de données à la vitesse locale du processeur. En général, cette architecture est limitée à un ou deux connecteurs, utilisés pour l’écran ou le disque dur, pour lesquels la vitesse est cruciale. Des connecteurs classiques restent en usage pour la communication avec les ports série et parallèle ou avec le clavier, car la vitesse y est moins importante.

Le port parallèle

Un signal émis vers le PC sur la ligne 13, dite ligne de sélection, par un périphérique - le plus souvent l’imprimante - indique à l’ordinateur que celui-ci est en ligne et prêt à recevoir des données.

Les données sont chargées sur les lignes 2 à 9 sous la forme d’une tension haute (en fait 5 volts environ) pour indiquer un 1, figuré ici par un cube bleu, et par une tension voisine de zéro pour un 0, figuré ici par une sphère.

Une fois les tensions établies sur les huit lignes de données, la ligne 1 envoie un signal déclencheur pendant une micro-seconde, pour faire savoir à l’imprimante qu’elle doit lire les tensions des lignes de données.

Un signal venant de l’imprimante sur la ligne 11 indique au PC que celle-ci est occupée à traiter l’octet précédent et qu’avant d’envoyer le suivant, il doit attendre que ce même signal cesse. Un tel signal peut être envoyé parce que l’imprimante imprime le dernier caractère ou qu’elle le place dans un tampon de mémoire, ou que ce tampon est plein, ou encore qu’il y a bourrage, ou toute autre condition qui interdit à l’imprimante d’accepter d’autres données.

Par un signal sur la ligne 10, l’imprimante accuse réception des données et indique au PC qu’elle est prête pour le caractère suivant.

Si l’imprimante est à court de papier, elle l’indique au PC par un signal sur la ligne 12.

Lorsqu’une erreur survient (tête d’impression bloquée, porte ouverte, etc...), l’imprimante le signale au PC sur la ligne 15, sans toutefois préciser de quelle erreur il s’agit.

Un signal du PC sur la ligne 16 (reset) replace l’imprimante dans les mêmes conditions que si elle venait de redémarrer.

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Une tension basse ou nulle envoyée par le PC sur la ligne 14 demande à l’imprimante d’avancer le papier d’une ligne lorsqu’elle recoit un code retour chariot. Une tension haute demande à l’imprimante de n’avancer le papier que sur réception d’un code saut de ligne.

Un signal du PC sur la ligne 17 indique à l’imprimante de ne pas accepter les données. Cette ligne n’est employée qu’avec certaines imprimantes concues pour être mise sous ou hors tension par le PC.

Note : Les lignes 18 à 25 sont des mises à la masse.

Le modem

Le PC est une machine numérique. Il accomplit son travail en ouvrant ou en fermant une série d’interrupteurs électroniques. Un 0 binaire - illustré ici par une boule - représente un interrupteur ouvert ; un 1 - ici un cube - indique que l’interrupteur est fermé. Il n’y a pas d’état intermédiaire.

Le téléphone est un organe analogique, concu - à une époque où l’électronique numérique était inconnue - pour transmettre le son et les variations de la voix humaine. Ces sons sont convoyés électroniquement par un signal analogique dans un courant dont la fréquence et l’intensité varient continuellement.

Un modem est un pont entre les signaux numériques et les signaux analogiques. Il convertit les données binaires en signaux analogiques, en faisant varier - on dit en modulant - la fréquence d’une onde, procédé semblable à celui utilisé par les stations de radios FM. A l’autre extrémité de la ligne de communication, un autre modem fait l’opération exactement inverse : il démodule le signal analogique en un signal numérique. Les deux termes Moduler et DEModuler ont donné son nom au modem.

La communication par modem met en oeuvre trois des éléments les moins normalisés de l’informatique personnelle : le port série, les commandes de modem et les logiciels de communication (voir le chapitre traitant du port série). Cette disparité rend impossible la description d’une recette universelle, mais les opérations montrées ici décrivent précisément la communication avec un modem Hayes doté d’un port série à vingt-cinq broches.

Vitesse de transmission La vitesse de transmission est souvent exprimée en bauds - nombre de changements de fréquence en une seconde - , mais on devrait plutôt parler aujourd’hui de bits par seconde. La transmission des premiers modems à 300 bits par seconde était obtenue en envoyant une fréquence pour indiquer un bit à 1, et une autre fréquence pour indiquer un bit à 0. La vitesse à laquelle le signal analogique de la ligne téléphonique peut changer de fréquence étant limitée, il a fallu trouver différents schémas pour augmenter la vitesse de transmission.

Le codage par groupe permet à différentes fréquences de représenter plusieurs bits à la fois. Par exemple, dans la transmission à 1200 bits par seconde, les signaux sont envoyés à 600 bauds, mais quatre fréquences différentes servent à représenter quatre paires de bits distinctes : 0 et 0, 0 et 1, 1 et 0, 1 et 1. Un modèle semblable, mais comprenant plus de fréquences et plus de combinaisons, permet d’arriver à 2400 bits par seconde. Aux vitesses plus élevées, les deux modems doivent comprimer les données de la

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même manière, à l’aide de codes courts pour les configurations de bits fréquentes.

Caractéristique Description

Bits de données Les systèmes de communications peuvent employer sept ou huit bits dans un paquet de données. Ici, il y en a huit.

Bits de début/stop Chaque paquet de données utilise un simple bit pour signaler le début d’un caractère, et un ou deux bits pour en indiquer la fin. L’exemple ici n’utilise qu’un bit de stop.

Bit de parité Pour corriger les erreurs, les deux systèmes doivent se mettre d’accord sur la parité paire, impaire, ou pas de parité du tout. S’ils adoptent la parité paire ou impaire, les deux systèmes font la somme des bits contenus dans le caractère, puis placent le résultat dans un bit supplémentaire, le bit de parité.

Half/Full Duplex Les deux systèmes doivent décider qui est responsable de l’affichage sur l’écran de l’ordinateur. L’un d’eux doit être réglé en full duplex, et l’autre en half duplex. C’est celui qui est en full duplex qui gère l’affichage sur les deux systèmes, en renvoyant tous les caractères qu’il recoit de l’autre système. Si les réglages ne sont pas complémentaires, les caractères apparaissent deux fois ou pas du tout sur le système local.

Le logiciel de communications envoie une tension sur la broche 20 du port connecté au modem. C’est le signal Terminal Prêt (DTR). Il indique au modem que le PC est en ligne, prêt à transmettre des données. En même temps, le PC recherche une tension sur la broche 6 du modem, qui lui assure que ce dernier est prêt à recevoir des données ou des instructions. Dans toute connexion normale, ces deux signaux doivent être présents avant qu’il puisse se passer quoi que ce soit d’autre.

A l’aide d’un langage de commande, portant le nom des modems Hayes qui l’ont popularisé, le logiciel envoie une commande au modem sur la ligne 2, la ligne Emission de données. Le signal demande au modem de se brancher sur la ligne téléphonique. Le logiciel envoie ensuite d’autres commandes pour demander au modem de composer le numéro de téléphone, à l’aide d’impulsions ou de fréquences vocales. Le modem accuse réception de ces ordres en répondant sur la ligne 3, Réception de données.

Quand le modem à l’autre extrémité de la ligne - le modem distant - décroche, le modem local lui envoie une tonalité spéciale pour lui indiquer que c’est un modem qui appelle. Le modem distant répond par une tonalité plus aiguë (on peut entendre ces deux tonalités si le modem local est équipé d’un haut parleur).

Lorsque les communications sont établies, le modem envoie au PC un signal Détection de porteuse (CD) sur la ligne 8, pour indiquer au logiciel de communications qu’il recoit une porteuse, tonalité fixe d’une certaine fréquence, qui pourra plus tard être modulée.

Les deux modems échangent des informations sur la manière dont ils vont s’envoyer les données, procédé appelé handshake. Ils doivent se mettre d’accord sur la vitesse de transfert, le nombre de bits qui forment un paquet de données - par exemple un caractère - , le nombre de bits qui signaleront le début et la fin d’un paquet, s’ils utiliseront un bit de parité pour la détection des erreurs, et s’ils travailleront en half duplex ou en full duplex. Si le modem local et le modem distant n’emploient pas les mêmes réglages, ils s’enverront des caractères qu’ils ne reconnaîtront pas, ou ne pourront pas communiquer du tout.

Lorsque le logiciel de communications veut envoyer des données, il établit d’abord une tension sur la ligne 4 du port série. Ce signal (Demande pour

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émettre ou RTS), demande au modem s’il est prêt à recevoir. Si le modem est en train de recevoir du poste distant des données qu’il veut transmettre au PC, alors que celui-ci est occupé à d’autres travaux, par exemple à ranger les données précédentes sur disque, le PC suspend le signal RTS pour demander au modem d’arrêter son envoi de données jusqu’à rétablissement du signal RTS.

A moins qu’il ne soit trop occupé pour recevoir de nouvelles données du PC, le modem renvoie au PC le signal Prêt à Emettre (CTS) sur la ligne 5, auquel le PC répond en envoyant sur la ligne 2 les données à transmettre. Le modem transmet au PC les données recues du poste distant sur la ligne 3. S’il ne peut transmettre les données au rythme où le PC les lui fournit, il interrompt le signal CTS ; le PC attend alors son retour pour reprendre l’envoi.

A l’autre bout de la ligne, le modem distant recoit les données comme une série de sons à différentes fréquences. Il démodule ces sons en un signal numérique qu’il envoie à l’ordinateur récepteur. En fait, les deux modems peuvent transmettre en même temps, car ils sont capables de distinguer, sur la ligne téléphonique, les signaux recus des signaux émis.

Quand vous ordonnez au logiciel de terminer la session de communication, il envoie au modem une autre commande Hayes, pour couper la communication. Si la ligne est coupée par le système distant, le modem interrompt le signal Détection de Porteuse pour en informer votre logiciel de communications.

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Comprendre les lampes témoin du modem

Les lampes de la face avant du modem vous indiquent ce qui se passe durant la session de communication. La position exacte des lampes et leur disposition varient d’un modem à l’autre. Mais les codes qui les distinguent sont généralement à deux lettres. Voici leur signification.

Lampe Description

HS La lampe Haut débit (High Speed) indique que le modem travaille actuellement à sa vitesse maximale.

AA La lampe Réponse automatique (Auto Answer) indique que le modem répondra lui-même aux appels téléphoniques. Cela permet l’accès à votre ordinateur en votre absence.

CD La lampe Détection de porteuse (Carrier Detect) s’allume chaque fois que le modem détecte une porteuse, ayant réussi à établir la connexion avec l’ordinateur distant. Elle ne doit s’éteindre que lorsque l’un des deux ordinateurs raccroche, et que la porteuse disparaît.

OH La lampe Prise de ligne (Off-Hook) s’allume lorsque le modem prend le contrôle de la ligne téléphonique (équivalent du décrochage).

RD La lampe Réception de données (Receive Data) clignote chaque fois que le modem transmet au PC. Cela ce produit lorsque vous recevez des données de l’ordinateur distant.

SD La lampe Emission de données (Send Data) clignote chaque fois que votre ordinateur envoie des données au modem (par exemple pour les expédier à l’ordinateur distant).

TR La lampe Terminal prêt (Terminal Ready) s’allume lorsque le modem détecte le signal Terminal Prêt (DTR) de votre logiciel. Ce signal informe le modem que le logiciel de communications est lancé et prêt à fonctionner.

MR La lampe Modem prêt (Modem Ready) signale que le modem est allumé et prêt à fonctionner.

Le scanner et la reconnaissance optique

Les scanners sont les yeux de l’ordinateur. Ils permettent de convertir un dessin ou une photo en code utilisable par les logiciels de dessin ou de mise en page, afin de les afficher à l’écran, de les modifier, de les imprimer ou d’en extraire du texte éditable.

Les trois principaux types de scanners diffèrent par les mouvements respectifs de la page et la tête de munérisation qui lit l’image. Dans un scanner feuille à feuille, des rouleaux mécaniques déplacent le papier sur la tête de numérisation. Dans un scanner à plat, la page est immobile au-dessus d’une vitre, alors que la tête se déplace comme dans un photocopieur. Dans les scanners à main, la tête est déplacé par l’utilisateur.

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Chaque méthode a ses avantages et inconvénients. Le scanner à plat impose une série de miroirs pour envoyer l’image capturée par la tête sur la lentille des capteurs. Comme aucun miroir n’est parfait, l’image est un peu dégradée à chaque réflexion. Mais il est facile de scanner des documents grands ou épais, tels que des livres. A l’inverse, le scanner feuille à feuille est plus fidèle, mais limité aux documents d’une page.

Le scanner à main est un compromis. Il peut opérer sur les pages d’un livre, mais la tête n’est souvent pas aussi large que celle des autres scanners. La plupart des scanners à main savent combiner deux demi-pages en une seule image. Ils sont généralement moins chers, car il n’y a pas de mécanisme d’entraînement de la tête ou du papier.

La spécificité du scanner est sa capacité à traduire une gamme illimitée de tensions analogiques en valeurs numériques. Certains scanners ne peuvent distinguer que le blanc et le noir ; d’autres, plus précis, différencient les nuances de gris. Les scanners couleur utilisent des filtres rouge, vert et bleu pour détecter les couleurs dans la lumière réfléchie.

Dans tous les cas, le principe de base est simple. Nous décrirons ici deux représentants des technologies courantes, un scanner à plat et un scanner à main à niveaux de gris. Nous examinerons aussi l’une des raisons les plus importantes de scanner un document - la conversion de son image en texte éditable par reconnaissance optique de ses caractères (OCR).

Le scanner à plat

Une source de lumière illumine la feuille de papier placée face en bas sur la glace, au-dessus du mécanisme. Les zones blanches ou claires réfléchissent plus la lumière que les zones noires ou colorées.

Un moteur déplace la tête de numérisation sous la page. Dans son mouvement, elle capture la lumière renvoyée par les zones individuelles de la page, chacune d’environ 0,08 mm de large.

La lumière venant de la page est réfléchie par un système de miroirs qui doit pivoter continuellement pour que les faiseaux lumineux restent alignés avec une lentille.

La lentille fait converger la lumière sur des diodes photosensibles qui traduisent l’intensité lumineuse en courant électrique. Plus forte est la lumière recue, plus intense est le courant émis.

Un convertisseur analogique-numérique fournit une tension correspondant au blanc ou au noir pour chacun des pixels de la ligne (qui en contient 300 par pouce). Les scanners plus élaborés utilisent des tensions intermédiaires pour définir les niveaux de gris. Dans les scanners couleur, la tête de numérisation passe trois fois sous l’image, et la lumière passe à travers un filtre rouge, vert ou bleu avant d’éclairer l’image.

L’information numérique est envoyée au logiciel dans le PC, où les données sont stockées dans un format qui pourra être reconnu par les programmes graphiques ou de reconnaissance de caractères.

Le scanner à main

Lorsqu’on appuie sur le bouton d’un scanner à main, une diode photoluminescente (LED) éclaire l’image sur le papier. Un miroir oblique réfléchit la lumière vers une lentille à l’arrière du scanner.

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La lentille fait converger la lumière sur un CCD (Charge Coupled Device), composant concu pour détecter d’infimes variations de tension. Le CCD comporte des détecteurs de lumière, et traduit les variations d’éclairement en tensions correspondant au blanc, au noir, aux gris ou aux couleurs.

La tension obtenue par le CCD est envoyée à un circuit analogique spécial pour la correction gamma, procédé qui améliore les tons de noir d’une image, pour que l’oeil, qui est plus sensible aux tons foncés qu’aux tons clairs, percoive mieux l’image. Avec certains scanners, la correction gamma est réalisée par logiciel.

La ligne de l’image passe maintenant dans un convertisseur analogique-numérique. Si le scanner est à niveaux de gris, chaque pixel recoit une valeur sur 8 bits, permettant 256 niveaux de gris dans l’image finale. Si le scanner est noir et blanc, le convertisseur n’attribue qu’un bit par pixel, 0 ou 1, représentant blanc ou noir.

Quand la main déplace le scanner, un rouleau de caoutchouc dur - dont le but principal est de diriger le scanner bien droit - fait tourner une série d’engrenages aboutissant à un disque percé de fentes.

Durant la rotation du disque, une lumière passe à travers les fentes et est détectée par un petit capteur de l’autre côté du disque. Le signal obtenu sert à indiquer au convertisseur qu’il peut envoyer au PC la ligne de bits qu’il a mémorisée. Le convertisseur efface alors ces bits, et se trouve prêt à traiter les tensions venant de la ligne suivante de l’image.

La reconnaissance optique des caractères

Quand le scanner lit l’image d’un document, il convertit les éléments sombres - texte et graphiques - en une carte de points blancs ou noirs, appelée bitmap. Comme les pixels sont plus gros que les détails du texte, on perd ainsi la netteté des contours des caractères. Cette dégradation crée la plupart des problèmes liés à la reconnaissance optique des caractères (Optical Character Recognition, ou OCR).

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Le logiciel OCR lit le bitmap créé par le scanner, et détermine, par moyenne des pixels, les zones contenant du texte, ce qui lui permet de repérer l’emplacement des paragraphes, la forme des colonnes, des titres, et des graphiques. Le blanc entre les lignes du texte lui donne la position des lignes de base du texte, élément essentiel pour la reconnaissance des caractères.

Dans une première passe, le logiciel essaie de reconnaître chaque caractère par une comparaison pixel par pixel avec les modèles qu’il a en mémoire. Ces modèles comprennent des polices entières - nombres, ponctuation, caractères étendus - souvent Courier 12 points et le jeux de caractères de la machine à écrire IBM Selectric. Comme cette technique impose une ressemblance parfaite entre l’image et son modèle, les attributs de caractère, gras ou italique, doivent être identiques pour que la reconnaissance ait lieu. Les pages numérisées en basse qualité ne donnent pas de bon résultats.

Les caractères qui n’ont pas été reconnus sont alors confiés à un processus plus long et plus complexe, l’analyse de forme. Le logiciel calcule la hauteur d’x du tecte - la hauteur d’un x minuscule - et analyse, dans chaque caractère, la combinaison de lignes droites, de courbes et de boucles, comme dans o ou b. Le programme d’OCR sait, par exemple, qu’un caractère, pourvu d’un jambage courbe sous la ligne de base et d’une boucle au-dessus, est sans doute un g. Comme il construit une table de travail à mesure qu’il avance, le processus s’accélère naturellement.

Comme ces deux procédés ne sont pas suffisants pour déchiffrer tous les caractères, les programmes d’OCR ont deux approches possibles pour les hiéroglyphes restants. Certains marquent les caractères non reconnus d’un signe quelconque, comme ~, # ou @, et s’en tiennent là. Il faut ensuite rechercher ce signe dans un traitement de texte pour le remplacer manuellement par la lettre correcte. D’autres logiciels affichent une image agrandie du caractère litigieux, et demandent que l’on frappe la touche correspondante.

D’autres encore utilisent un vérificateur orthographique spécial pour corriger les erreurs évidentes et trouver les formes possibles d’un mot contenant des caractères non reconnus. Par exemple, pour un logiciel OCR, le chiffre 1 et la lettre l se ressemblent beaucoup, de même que 5 et S, ou cl et d. Le correcteur spécialisé reconnaîtra les erreurs typiques du logiciel et pourra les corriger.

La plupart des logiciels OCR donnent la possibilité d’enregistrer le document en ASCII, ou dans des formats reconnus par les traitements de texte ou les tableurs courants.

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Le bus

L’une des idées les plus remarquables dans la conception des micro-ordinateurs est celle des connecteurs d’extension - dans lesquels il est facile d’insérer des cartes de circuits supplémentaires, qui sont alors reliées au reste du PC par une voie spéciale, que l’on appelle le bus. Les connecteurs d’extension peuvent à tel point transformer l’ordinateur qu’il devient capable d’exécuter des tâches que son constructeur lui-même n’aurait jamais imaginées. En installant dans les connecteurs d’extension le circuit adéquat, nommé adaptateur ou carte d’extension, on peut augmenter la résolution et le nombre de couleurs du moniteur, transformer le PC en machine d’enregistrement et de restitution musicale, faire fonctionner des disques, des imprimantes ou des unités de sauvegarde sur bande, et même utiliser des périphériques qui n’existaient pas encore au moment de l’achat du PC. Les circuits du bus servent aussi à communiquer avec certains organes, comme le clavier, même s’ils ne sont pas installés sur une carte d’extension.

Les avantages du bus d’extension sont si importants que l’on peut se demander pourquoi tous les ordinateurs n’en ont pas toujours possédés. Mais avant l’introduction du PC, les composants étaient souvent câblés, c’est-à-dire qu’ils ne pouvaient pas être changés. Leurs concepteurs, assez égocentriques, décidaient qu’ils avaient concu le meilleur produit possible et ne pouvaient imaginer qu’on veuille lui ajouter quoi que ce soit.

Quand IBM a sorti le PC, il a décidé non seulement de rendre son ordinateur ouvert, mais aussi de publier les informations techniques nécessaires pour que d’autres sociétés puissent créer des cartes d’extension. Le résultat fut une avalanche de produits qui, à ce jour, continuent à repousser les limites de ce que l’on peut réaliser avec un micro.

Le bus est devenu, avec le microprocesseur lui-même, un facteur essentiel des performances de l’ensemble ; c’est lui qui différencie les classes de modèles. Les directions prises dans le développement du bus détermineront le futur du PC.

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Le port série

Sans un port série ou un port parallèle, la plus grande partie du travail effectué sur un PC n’atteindrait personne d’autre que son utilisateur. De tous les composants de l’ordinateur, le port série est le plus polyvalent. Le concept en est très simple : un fil pour envoyer les données, un autre pour en recevoir, quelques autres pour convoyer les signaux de régulation de la transmission. Cette simplicité du port série est celle qui permet de connecter au PC toutes sortes de périphériques : non seulement les habituels modems et imprimantes, mais aussi des traceurs ou, pourquoi pas, des alarmes anti-effraction.

Le plus souvent, le port série sert à connecter une souris ou un modem. En effet, la connexion série n’est pas particulièrement efficace dans la transmission des données : elle ne peut envoyer qu’un bit de donnée à la fois, comme des soldats avancant en file indienne. Ce taux de transfert peu élévé convient à la souris, qui n’envoie que très peu de données, et aux modems, car les lignes téléphoniques auxquelles ils sont reliés n’acceptent elles-mêmes, dans la technologie actuelle, qu’un seul bit à la fois.

On entend souvent parler d’interface RS 232 à propos de port série. Il s’agit d’une norme dictée par l’EIA (Electronics Industries Association) pour standardiser les diverses connexions. Malheureusement, le standard est souvent ignoré par les constructeurs de périphériques et même d’ordinateurs, et l’on trouve toujours des ports série pourvus aussi bien de connecteurs à 9 broches qu’à 25 broches. L’exemple qui suit illustre un port série, connecté à un modem, qui suit les règles de la norme RS 232.

Les broches 1 et 5 de l’ordinateur sont respectivement reliées aux broches 8 et 7 du modem. Les broches 1 et 8 sont à la masse. Les broches 5 et 7 permettent au PC de détecter un signal de ligne.

La broche 6 - de chaque côté - envoie un signal indiquant que des données sont prêtes à être envoyées.

La broche 4 du PC est reliée à la broche 20 du modem. Elle signale que le PC est prêt à recevoir des données.

La broche 7 du PC est reliée à la broche 4 du modem. Elle véhicule une demande d’envoi de données.

La broche 8 du PC envoie un signal au modem quand le PC est prêt à recevoir des données.

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La broche 2 du PC envoie des données à la broche 3 du modem. Un seul bit, représenté ici par un cube bleu s’il vaut 1 ou par une boule rouge s’il vaut 0, peut être envoyé à un instant donné. Le fait d’envoyer les données en série donne son nom au port.

La broche 3 du PC recoit les données venant de la broche 2 du modem. Là encore, les bits voyagent un par un dans le câble.

La broche 9 du PC est reliée à la broche 22 du modem, pour détecter une sonnerie du téléphone.

Le port parallèle

Depuis son introduction, le port parallèle, aussi appelé port Centronics, est devenu presque synonyme de port imprimante. Bien qu’il soit possible d’envoyer les données d’un PC à une imprimante par le port série, le port parallèle est plus rapide : le port série envoie les bits un par un sur un câble unique, tandis que le port parallèle peut les envoyer simultanément sur huit lignes parallèles, comme une troupe qui défile. Dans le temps qu’il faut au port série pour envoyer un bit, le port parallèle transmet un octet entier.

La connexion en parallèle a toutefois un inconvénient. Les tensions dans toutes les lignes créent des interférences entre elles, un peu comme lorsqu’on entend une tierce personne durant une conversation téléphonique. Ce phénomène, nommé diaphonie, est lié à la longueur de la ligne, aussi faut-il limiter les liaisons parallèles à une distance maximale d’environ trois mètres.

Certaines imprimantes ou certains traceurs de première génération utilisaient le port série pour communiquer. A présent, les graphiques et les polices vectorisées qui sont devenus communs requièrent l’envoi de grosses masses de données à l’organe d’impression et imposent l’emploi du port parallèle. De plus, les ports parallèles peuvent aussi servir à transporter des fichiers d’un PC à l’autre. L’avènement des portables, qui ne peuvent que rarement recevoir des cartes d’extension, a créé un marché pour les périphériques (disques ou générateurs de son) qui fonctionnent sur le port parallèle.

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