Définition d'un ordinateur
Un ordinateur est une machine capable d'effectuer toute sorte
d'opération et de traitement tel que des calculs, maniement de textes et
d'images par exemple.
Fonctionnement interne d'un ordinateur
Nous ne détaillerons pas ici son fonctionnement électronique,
mais il faut savoir que de par sa conception même (électrique),
l'ordinateur fonctionne en mode binaire (numérotation à base 2). On
convient que quand dans un fil le courant passe, il est représenté par
un 1 et 0 quand il n'y a pas de courant (Voir le chapitre sur l'algèbre booléenne
). Toute les données (textes, images, nombres, etc)
devront donc être d'abord codées en binaire pour être traitées par
l'ordinateur.
Concernant les données à traiter et les instructions à exécuter,
d'une façon générale chaque ordinateur à sa façon de coder les
informations. Ce qui explique les incompatibilités entre ordinateurs dès
que l'on désire échanger des informations ou des logiciels. Comme pour
deux personnes qui doivent parler la même langue pour communiquer.
Le code ASCII
Pour le codage des textes, les caractères doivent évidemment être
codés sous une forme numérique qu'on appelle le code ASCII (American
Standard Code for Information Interchange, code standard américain pour
l'échange d'informations). Par exemple le A majuscule est codé 01000001
en binaire (65 en décimal). Il existe d'autres façon de coder les
textes, mais le code ASCII est le plus répandu dans le monde.
La séquence binaire 01000001, qui représente un A sur la plupart des
ordinateurs, sera interprété par une autre lettre sur un autre
ordinateur. Ce qui explique qu'un texte codé en code ASCII donnerait un
autre texte complètement incompréhensible si l'on en exportait les
séquences binaires sur un autre ordinateur utilisant un codage autre que
l'ASCII. Cet autre ordinateur interpréterait évidemment les séquences
différemment.
L'exemple le plus flagrant en est pour les différents alphabets
(latin, grec, russe et arabe par exemple). L'anglais ne connaissant pas
les accents, en Espagne ils ont par exemple leur point d'interrogation à
l'envers pour les questions ou l'accent tilde que nous ne connaissons
pas en France.
Système numérique
Il existe trois façons d'exprimer les nombres en informatique :
décimal
base 10
| binaire
base 2
| hexadécimal
base 16
|
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
| 0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
| 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
|
Schéma général d'un ordinateur
Commençons d'abord par voir le schéma général d'un ordinateur,
puis nous détaillerons ensuite chacun des éléments.
On distingue l'unité centrale (appelée aussi UC) des périphériques
(ce qu'il y a autour de l'ordinateur). Les périphériques permettent de
fournir à l'ordinateur les données à traiter et de les récupérer.
L'unité centrale
L'unité centrale (appelé aussi microprocesseur)
Nous distinguons trois parties principales :
- La mémoire qui permet de stocker momentanément les
données à traiter, et dans cette mémoire nous devons distinguer deux
formes de données :
la liste des données à traiter,
et bien sur le logiciel (appelé aussi programme) qui est la liste des
instructions que devra exécuter l'ordinateur.
- L'unité de traitement chargée d'interpréter et
d'exécuter le logiciel qui est en mémoire, et de commander les
différents périphériques.
- L'unité arithmétique (ou unité de calcul) qui effectue
tout les calculs.
Les périphériques
Il y a l'ordinateur en lui même qui effectue les traitements.
Mais pour cela il faut évidement fournir à l'ordinateur les données à
traiter et lui dire ce qu'il doit en faire. L'acquisition et la
récupération des données se font par les périphériques.
Nous distinguons quatre sortes de périphériques :
- Les périphériques d'entrée qui permettent effectivement de
fournir à l'ordinateur les données à traiter :
le clavier pour la saisie des textes,
le micro pour la saisie des sons,
le scanner pour la saisie des images, etc.
Pour ne citer que les trois les plus couramment employés.
- Les périphériques de sortie :
l'écran,
l'imprimante,
le haut-parleur, etc.
- Le stockage des données :
Bien sûr, une fois que le traitement est effectué, nous n'avons
momentanément plus besoin des données, soit que nous désirons traiter
d'autre données ou les archiver par exemple. Il faudra évidemment les
stocker dans ce qu'on appelle les mémoires de masse tel que disque dur,
disquette, streamer (bande magnétique de très grande capacité de
stockage) et cassette.
- L'échange de données entre ordinateurs :
Nous pouvons aussi échanger des données entre ordinateurs. Ce qui ce
fait principalement par le Modem (appareil spécialisé dans la
transmission des données informatique) et le téléphone (service minitel
pour ne citer que le plus connu).
Le stockage des données
Fonctionnement interne des disquettes et disque dur
Toutes les données inscrites sur ces disquettes et disques dur,
sont enregistrées sous forme magnétique. Imaginez des milliers de petits
aimants. En fonction de la polarité de ces aimants (pôle nord et sud),
l'ordinateur sait qu'il s'agit de 0 ou de 1 (voir la numérotation
binaire en algèbre booléenne
). Bien sûr, sur ces disquettes et disques dur, il y a
des repères permettant au lecteur de savoir ou commence chaque groupe
de bits (0 ou 1) pour pouvoir correctement retrouver les données
stockées sur ces mémoires de masse.
Il est évident que pour une bonne conservation de ces disquettes,
nous devons les tenir éloignés de tout aimants, métaux ou toute autre
perturbation électromagnétique (de type tube cathodique) qui
risqueraient de détériorer la qualité des données inscrites dessus en
les démagnétisant. Il en est de même pour tous les périphériques de type
magnétique (comme les streamers et cassettes).
Les Compact Disk (ou CD ROM)
Se sont des mémoires de masse à lecture seule, les données y ont
été inscrites une bonne fois pour toute. On ne peut plus effacer leur
contenu.
Le système d'enregistrement des données de ces CD ROM est optique, à
la différence des disquettes et disques durs qui sont magnétique.
Imaginez des milliers de petits miroirs inscrits sur ces CD ROM. Un
laser est envoyé dessus, si un miroir est présent la lumière en est
renvoyée sur une cellule photoélectrique qui en provoque un passage de
courant électrique. S'il n'y a pas de miroir à cet endroit, aucune
lumière ne sera renvoyé, donc il n'y aura aucun courant électrique de
créé sur la cellule photoélectrique. Le courant passe, la cellule est à
l'état 1, il n'y a pas de courant et la cellule est l'état 0. Nous
retrouvons le codage binaire compatible avec celui des ordinateurs.
Les CD ROM, ont une capacité de 650 méga octets, 1 à 10 giga octets
pour les disques dur, 1,4 méga octets pour les disquettes (méga = 1
million, giga = 1 milliard).
Utilisation des mémoires de masses
Les cassettes deviennent maintenant inusitées du fait même de
leur lenteur d'accès et des performances des disquettes et disques dur.
Sinon on travaille maintenant de plus en plus sur disque dur, les
disquettes et streamer servent qu'au stockage des fichiers.
الثلاثاء 23 مايو 2017 - 22:24 من طرف زائر
