STRUCTURE D UN ORDINATEUR. II. Contenu L unité centrale d un ordinateur actuel contient les éléments suivants :
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- Odette Beaudoin
- il y a 7 ans
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1 STRUCTURE D UN ORDINATEUR I. Présentation Un ordinateur est composé d une unité centrale, en boîtier «tour» ou «desktop», qui contient tous les éléments qui permettent à l ordinateur de fonctionner. Boîtier tour Boîtier desktop Les éléments extérieurs sont appelés périphériques, comme le clavier, la souris, l écran, l imprimante, etc.. II. Contenu L unité centrale d un ordinateur actuel contient les éléments suivants : - La carte principale, appelée carte mère, sur laquelle sont branchées toutes les autres cartes et tous les accessoires Sur la carte mère, on trouve, en plus des divers composants électroniques : - un support pour le microprocesseur, (1) centre nerveux de l ordinateur. - des ports, (2) qui sont des connecteurs de différents types, qui permettent de relier les autres cartes d extension (carte son, graphique, modem, connecteurs spécialisés comme USB, SCSI, etc ) ainsi que les périphériques comme le clavier et la souris. - Les emplacements pour les barrettes mémoire (3) que l on peut ajouter pour augmenter la puissance de travail de l ordinateur. - le lecteur de disquette, permettant de lire et d écrire sur les disquettes, supports amovibles d information. - le disque dur, sur lequel sont stockés les différents programmes et logiciels. Il joue le même rôle qu une disquette, mais n est pas amovible et de capacité très supérieure. - Le boîtier d alimentation, qui transforme le courant 220v du secteur en différentes tensions adaptées aux éléments internes. On peut aussi trouver des éléments optionnels, tels que lecteur ou graveur de CD-ROM, de DVD, lecteur de cartouches Zip, etc 1
2 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D UN ORDINATEUR microprocesseur Echange permanent RAM gestion de la recherche des données Logiciel enregistré sur le disque dur Chargement d un programme (ou d un logiciel) Disque dur Pour exécuter un programme ou une commande, le microprocesseur active le disque dur pour qu il transmette les données nécessaires enregistrées vers la mémoire vive (RAM). Ensuite, le processeur utilisera les données stockées dans la mémoire vive, ce qui permet une plus grande rapidité (pas de mouvement mécanique du disque). Parfois, si les données sont trop volumineuses (plus que la mémoire disponible), le chargement se fait en plusieurs fois, ce qui oblige le disque à tourner plus souvent et ralentit le système. Performance d un ordinateur : On voit donc que la performance de l ordinateur est essentiellement liée à : 1. la qualité du processeur, c est-à-dire sa puissance de calcul, ou encore la quantité d opérations qu il peut réaliser en même temps. 2. La fréquence d horloge. C est le nombre d impulsions envoyées par seconde au processeur pour qu il effectue ses opérations. Elle est mesurée en hertz (Hz). 3. La mémoire vive (RAM) dont la quantité se mesure en kilo-octet (ko), méga-oactet (Mo), ou giga-octet. (Go). 2
3 VOCABULAIRE INFORMATIQUE L informatique utilise un vocabulaire particulier, qu il est important de connaître pour bien comprendre le fonctionnement d un ordinateur. I. Les différentes unités : Le pouce (Inch) C est une mesure anglo-saxonne de longueur. Un pouce vaut 2,54mm. C est la seule unité de mesure dimensionnelle utilisée en informatique. Ainsi, les tailles des écrans sont données en pouce (longueur de leur diagonale). Le pouce est noté (par exemple : écran 17 se lit écran 17 pouces). Bit, octet, Ko, Mo, Go, : Le fonctionnement logique d un ordinateur est fondé sur la présence ou l absence de charge électrique, codées «1» ou «0». Ces deux valeurs, dites binaires, sont les seules que l ordinateur est capable de gérer. 0 et 1 sont des chiffres binaires ou bits ( BInary digit). Un «mot» formé de 8 bits est appelé octet (byte en anglais). Un octet correspond par exemple au codage d un caractère (un chiffre, une lettre, ). Pour le codage de données plus complexes (son, couleur, ) 8 bits ne suffisent pas, il faut utiliser des «mots» de 16, 24, parfois même 32 bits. Le kilo-octet (Ko) représente 2 puissance10 octets (=1024), le Méga-octet (Mo) vaut 1024 kilo-octets, et le Giga-octet (Go)1024 Mo. Un disque dur de 10 Go signifie donc qu il peut stocker jusqu à environ 10 milliards d octets. Une mémoire de 64 Mo peut gérer 64 millions d octets. Mégahertz (MHz) et Gigahertz (GHz) : Le Hertz (Hz) est l unité de fréquence, qui signifie «1 par seconde». Kilo correspond à mille, Méga correspond à 1 million, et Giga à 1 milliard. Un Mégahertz signifie donc que le microprocesseur peut effectuer 1 million d opérations élémentaires par seconde. Plus le chiffre est grand, plus le microprocesseur est rapide. Le Baud ou bps (bit par seconde) : C est la vitesse maximale de transmission d un appareil ou d un câble. Par exemple, les modems actuels autorisent un débit de bits par seconde (56 kbps) à travers la ligne téléphonique. Pixel : Le Pixel est le plus petit point qui compose une image. Plus une image contient de pixels, plus elle est précise. Un écran de 640x480 pixels affiche 640 pixels sur chaque ligne horizontale, et 480 sur chaque ligne verticale. Chaque pixel est d une seule couleur, l ensemble des couleurs juxtaposées constitue l image. dpi ou ppp : dpi «dot per inch» = ppp «point par pouce» Cette unité mesure la définition d une image. C est le nombre de points qu est capable d afficher un appareil (scanner, imprimante, écran, sur une longueur de 1 pouce. Plus ce chiffre est grand, plus l image obtenue sera précise. 3
4 II. Quelques éléments de vocabulaire Mémoire vive : (RAM, Random Access Memory) elle permet au microprocesseur de stocker provisoirement des données, le temps d effectuer un calcul, de faire une opération. Plus la mémoire vive est importante, plus l ordinateur peut travailler rapidement. En effet, lorsqu on «lance» un logiciel ou un programme, une grande partie de ce logiciel est copiée dans la mémoire vive, où l ordinateur pourra aller chercher les informations beaucoup plus rapidement que sur le disque dur. Le contenu de la RAM est entièrement vidé à chaque extinction de l ordinateur. On peut ajouter de la mémoire vive à l ordinateur au moyen de barrettes. La capacité mémoire se mesure en méga-octet (Mo) ou giga-octet (Go). Système d exploitation : Un ordinateur ne peut pas faire grand-chose sans un programme appelé système d exploitation (Operating System) ou O.S. Son rôle est de permettre à l ordinateur d utiliser les logiciels et le matériel qui lui est relié. Autrefois, on trouvait par exemple le fameux MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System), auquel a succédé Windows, qui est installé sur les machines du collège. Mais il existe aussi d autres OS, au moins aussi performants, comme Linux, de plus en plus utilisé, et MacOS sur les Macintosh d Apple. Pilote (driver) : Un pilote est un petit programme qui permet au système d exploitation de connaître toutes les caractéristiques et les fonctions d un périphérique, pour qu il puisse le commander, le «piloter».chaque périphérique, de la souris au scanner, en passant par le clavier et l appareil photo numérique, a son pilote propre, adapté au système d exploitation pour lequel il est destiné. Réseau (Network) : On peut relier des ordinateurs entre eux, on dit alors que ces appareils sont en réseau. Il est possible de transférer des documents d un poste à l autre, ou d utiliser un seul périphérique depuis n importe quel ordinateur du réseau. Il faut pour cela insérer sur un port de la carte mère une carte réseau, et y connecter un câble lui-même relié à un autre ordinateur, ou à un «central» appelé hub. Internet est un réseau mondial, les ordinateurs étant reliés entre eux par la ligne téléphonique. MODEM : ( MODulator-DEModulator) Un modem a pour fonction de moduler une information numérique pour qu elle puisse circuler sur une ligne téléphonique (envoi d information), et de démoduler (=numériser) les données provenant de cette ligne téléphonique pour les rendre lisibles par l ordinateur. CD-ROM (en français : cédérom) : CD signifie «compact disk» disque compact, et ROM : «Read Only Memory», mémoire à lecture seule, donc impossible à modifier. Un cédérom est un disque sur lequel sont stockées des informations, qui peuvent être de tous types : logiciel, images, sons, etc La capacité actuelle d un CD est de 650 Mo environ. On trouve à présent des disques sur lesquels on peut écrire une seule fois des données : CD-R (R pour Recordable, c est-à-dire enregistrable) et d autres sur lesquels on peut écrire, effacer, récrire des données : CR-RW (Re-Writable = réinscriptible) Les opérations d enregistrement s effectuent au moyen d un graveur. Un lecteur de CD-ROM ne permet que de lire ces disques. Le DVD-ROM (Digital Versatile Disk) n est qu une amélioration des performances du cédérom (technologie différente, capacité très supérieure). 4
5 ORGANISATION DES FICHIERS Sur le «bureau» de l ordinateur, on trouve divers éléments dans lesquels sont classés les documents. La représentation de ce classement se faire en arborescence, comme pour un arbre généalogique. L élément le plus à gauche contient les éléments placés en dessous à sa droite, en suivant les lignes verticales. Par exemple, Pierre a rangé son dossier de travail dans le dossier de sa classe (4A), lui-même situé dans le dossier 4, qui est un sous-dossier du dossier élèves. Ce dossier élèves est placé dans le disque dur Pc disk(c :), dans le poste de travail, sur le bureau. Vocabulaire : On dit que «poste de travail» par exemple, est placé à la racine du bureau. De même, «élèves» est à la racine du disque dur C : On dit que le dossier élèves est une des branches du disque dur, et que ce dossier élèves contient luimême 2 branches (ou sous-dossiers). Notation en ligne : L ordinateur, pour indiquer la position d un document, note le chemin qu il faut prendre depuis la racine pour arriver à ce document. Exemple : dans son dossier, Pierre a rangé un document appelé «lettre». L ordinateur désigne ce document par son chemin : Poste de travail\c:\élèves\4 \4a\Pierre\lettre Dans cette écriture en ligne, les dossiers sont séparés par le signe \ (anti-slatch) et se succèdent da ns leur ordre logique d ouverture. Il faut ouvrir C :, puis élèves, puis 4, etc Dossier parent : Le dossier dans lequel est situé un sous-dossier ou un document s appelle le dossier parent. Par exemple, 4 est le dossier parent de 4 a ; élèves est le dossier parent de 4, etc Pour accéder au dossier parent, c est-à-dire pour remonter d un niveau dans l arborescence, il faut cliquer sur l icône représentant un dossier avec une flèche de remontée. 5
6 QUELQUES APPLICATIONS Un peu de logique Un octet est formé de 8 bits : 0 ou 1. Par exemple, est un octet. Combien existe-t-il d octets différents? Combien de combinaisons possibles avec 1 seul bit : deux possibilités Avec 2 bits? possibilités 1 1 Et ainsi de suite. Avec 8 bits (un octet) on peut donc coder 256 valeurs différentes. C est largement assez pour coder chacun des 10 chiffres de 0 à 9, et les 26 lettres de l alphabet. On peut imaginer par exemple que 0 est codé , 1 est codé , 2 est codé , etc et 9 est codé On peut alors prendre l octet suivant, qui est , pour coder la lettre A, puis pour B, et ainsi jusqu à Z. Il reste encore de la place pour coder les lettres minuscules, puis encore assez pour le point, la virgule, tous les signes de ponctuation, et divers autres signes. C est exactement ce que fait un clavier d ordinateur : chaque touche enfoncée envoie un octet à l unité centrale, qui traduit l octet en la lettre, le chiffre ou le signe qui lui correspond. 0 1 Avec un octet, on peut aussi coder une couleur. On peut alors coder 256 couleurs différentes. Si on désire une plus grande variété de couleurs, on doit coder sur 2 octets, donc sur 16 bits, ce qui permet d obtenir couleurs. On a donc possibilité de coder beaucoup plus de nuances. Le principe est le même pour les sons, ou n importe quel phénomène. Plus on utilise de bits de codage, meilleure est la qualité obtenue, mais aussi plus il est nécessaire d avoir un matériel puissant. Des exemples - Les premiers écrans couleur autorisaient 16 couleurs. 4 bits seulement étaient nécessaires, ce qui nécessitait peu de puissance et de mémoire couleurs, c est aussi le cas des images «GIF» que l on trouve sur Internet par exemple, sous forme de petites animations répétitives. N utilisant que 4 bits, elles sont peu gourmandes en mémoire, mais aussi en temps de transmission, ce qui est primordial pour Internet. 6
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