Introduction au langage C

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Henri Chevalier
il y a 7 ans
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1 INFORMATIQUE Introduction au langage C Julien VILLEMEJANE

A travers ce cours Acquisiton de l'information Fonctionnement d'un système à processeur L'algorithmique comme langue universelle Choix du langage de programmation Le langage C 2 Fonctionnement d'un

2 A travers ce cours Acquisiton de l'information Fonctionnement d'un système à processeur L'algorithmique comme langue universelle Choix du langage de programmation Le langage C 2 Fonctionnement d'un ordinateur / Processeur généraliste Fonctionnement d'un système embarqué / Microcontroleur Différents langages Le rôle de l'électronique Pourquoi le numérique? Traitements de données numériques Un choix raisonné et raisonnable Les étapes de développement d'une application A quoi ça ressemble un programme en langage C?

3 Acquisition de l'information Le rôle de l'électronique Pourquoi le numérique? Traitements de données numériques

Acquisition de l'information Le rôle de l'électronique Dans la nature, l'évolution continue des grandeurs Acquisition de grandeurs analogiques à

4 Acquisition de l'information Le rôle de l'électronique Dans la nature, l'évolution continue des grandeurs Acquisition de grandeurs analogiques à l'aide de capteurs 4 Température, pression, luminosité Signal de sortie analogue à la grandeur considérée Mise en forme du signal pour pouvoir l'exploiter

5 Acquisition de l'information Le rôle de l'électronique Dans la nature, l'évolution continue des grandeurs Acquisition de grandeurs analogiques à l'aide de capteurs Signal de sortie analogue à la grandeur considérée Mise en forme du signal pour pouvoir l'exploiter Comment transporter cette information? 5 Température, pression, luminosité Sur longue distance : perte d'information

6 Acquisition de l'information Vers le numérique Passage au numérique 6 Echantillonnage / Conversion Transmission numérique / Protocoles CODAGE BINAIRE

Acquisition de l'information Traitement des données numériques Deux types d'informations en numérique Plusieurs types de données : Différents types de systèmes numériques selon le type de données et

7 Acquisition de l'information Traitement des données numériques Deux types d'informations en numérique Plusieurs types de données : Différents types de systèmes numériques selon le type de données et l'application Nécessité de coder ces informations 7 Non numériques : caractères Numériques : entiers, réels... Traitement par des systèmes numériques Instruction Donnée Normes de codage associées aux différentes unités de calculs

8 Comment fonctionne un système à processeur? Fonctionnement d'un ordinateur Processeur généraliste Fonctionnement d'un système embarqué Microcontroleur

9 Système à processeur Quels sont les systèmes numériques existants? 9

10 Système à processeur Quels sont les systèmes numériques existants? 10 Processeur généraliste Microcontroleur 1A1S 1A1S et 1A2S

Système à processeur Processeur généraliste Processeur : unité de calculs précablés qui exécute des instructions séquentiellement sur des données Contient généralement : 11 Aussi appelé CPU

11 Système à processeur Processeur généraliste Processeur : unité de calculs précablés qui exécute des instructions séquentiellement sur des données Contient généralement : 11 Aussi appelé CPU Central Processing Unit Grand nombre d'instructions précablées (environ 2000 instructions) Une unité de calcul arithmétique et logique (ALU) Une unité de controle Une horloge Des registres de stockage

12 Système à processeur Et dans un PC? 12

13 Système à processeur Et le système d'exploitation dans tout ça? Ordinateur souvent multi-tâches 13 Du point de vue de l'utilisateur Mais processeur mono-tâche!!

14 Système à processeur Et le système d'exploitation dans tout ça? Ordinateur souvent multi-tâches Exécution séquentielle!! Système d'exploitation = chef d'orchestre! 14 Du point de vue de l'utilisateur Mais processeur mono-tâche!! Gestion des ressources : Processeur : allocation, ordonnancement Mémoire vive : allocation, swap Entrées / Sorties Exécution des applications Gestion des droits d'accès Gestion des fichiers

15 Système à processeur Et dans l'embarqué? 15 Lancement du programme d'atterrissage

16 Système à processeur Et dans l'embarqué? 16 Lancement du programme d'atterrissage Processeur généraliste souvent non temps réel

17 Système à processeur Et dans l'embarqué? 17

18 Système à processeur Et dans l'embarqué? 18

19 Système à processeur Et dans l'embarqué? 19

20 Système à processeur Et dans l'embarqué? 20 Système embarqué : architecture matérielle spécifique combinée à un programme permettant d'interagir rapidement avec l'environnement

21 Système à processeur Microcontroleur Microcontroleur : unité de calcul séquentielle précablée Intègre : 21 Exécution d'une séquence d'instructions spécifique et en boucle Interaction avec l'extérieur à l'aide d'entrées/sorties réactives Des zones mémoires spécifiques Des modules de traitement de l'information et de télécommunications

22 Système à processeur Microcontroleur 22 De multiples applications

23 Différents langages L'algorithmique comme langue universelle Choix du langage de programmation

24 Algorithme vs Programme Des algorithmes partout! Des algorithmes depuis tout petit 24 S'habiller, se laver... Faire un puzzle, monter un meuble...

25 Algorithme vs Programme Un algorithme, c'est quoi? La lecture et l'exécution d'un algorithme permet de résoudre un problème donné et d'en trouver la solution Moyen pour présenter une approche du problème à d'autres personnes Compréhensible par n'importe qui De haut niveau d'abstraction Précis, concis, structuré ALGORITHME PROGRAMME Nombreux langages de programmation 25 Nécessité d'une base commune : l'algorithmique Indépendant de tout langage

26 Algorithme vs Programme A quoi sert un programme? Un programme est la traduction d'un algorithme dans un langage de programmation adapté Traitement de données pour fournir un résultat Deux types de problèmes peuvent être résolus : Décidables : 24 est-il décomposable? Calculables : trouver le PDCD de 56 et 42 SEQUENTIELS 26

27 Différents langages Choix du langage de programmation Langage compilé Langage interpreté 27 Peu portable Très rapide car directement exécuté sur le calculateur Propriété intellectuelle Très portable Lent à l'exécution car interprété par un logiciel tiers

28 Différents langages Choix du langage de programmation Langage compilé Langage interpreté 28 Peu portable Très rapide car directement exécuté sur le calculateur Propriété intellectuelle Très portable Lent à l'exécution car interprété par un logiciel tiers Hybride

29 Différents langages Choix du langage de programmation 29

30 Différents langages Choix du langage de programmation 30

31 Différents langages Choix du langage de programmation Les plus utilisés actuellement 31

32 Le langage C Un choix raisonné et raisonnable Les étapes de développement A quoi ça ressemble du C?

33 Le langage C Un choix raisonné et raisonnable Créé au début des années 1970 Dennis Ritchie / Brian Kernighan Développement d'un système d'exploitation UNIX Langage multiplateforme Windows, Mac, Linux... Compilateurs disponibles pour de nombreux processeurs/microcontroleurs Langage intermédiaire Haut niveau : compréhensible par l'être humain Bas niveau : suffisamment proche de la machine pour accèder à des fonctions de bas niveau du processeur/microcontroleur Manipulation de données 33 Stockées dans des espaces mémoires Case élémentaire : 1 octet (8 bits) Connue par la machine par son adresse Connue par le programmeur par son nom

34 Le langage C Un choix raisonné et raisonnable Langage encore très répandu 34 Rapidité d'exécution Protection intellectuelle du code source Traitement de données Flux de données important Systèmes embarqués

Le langage C Les étapes de développement Processus de développement en 2 phases Phase de résolution 35 Compréhension du problème Ebauche d'une solution Solution

35 Le langage C Les étapes de développement Processus de développement en 2 phases Phase de résolution 35 Compréhension du problème Ebauche d'une solution Solution détaillée / Algorithme Essais pas à pas avec des données Phase de mise en œuvre Traduction dans un langage Ecriture du programme Correction syntaxique Essais avec des données

36 Le langage C A quoi ça ressemble du C? #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(){ int a = 3 ; int k = 5 ; double c = 0 ; c = a * k / 2; printf(''résultat =%lf \n'', c); c = 3.0 * 3.3; printf(''résultat =%lf \n'', c); return 0; } 36

37 Le langage C A quoi ça ressemble du C? #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(){ int a = 3 ; int k = 5 ; double c = 0 ; c = a * k / 2; printf(''résultat =%lf \n'', c); c = 3.0 * 3.3; printf(''résultat =%lf \n'', c); return 0; } 37 Par rapport au python Bloc d'instructions entre { } Indentation = meilleure lisibilité Variables typées!

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