Cours 1-p1 - Cours informatique

Chapitre I : Introduction à l’informatique
I.
Définitions de base : Informatique, Ordinateur, Information.
II.
Système informatique
a. Le Hardware
i. Structure et fonctionnement d’un ordinateur
1. Architecture d’un ordinateur
2. Les catégories d’ordinateurs
3. Le fonctionnement général d’un ordinateur
4. Le codage des informations
b. Le Software
1. Définitions de base : Instruction, Programme, Langage, Logiciel,
Progiciel.
2. Apprentissage des systèmes d’exploitation
a. MS-DOS
b. Windows
c. Linux… etc.
1. Définitions de base
a. Informatique : L’informatique (INFORmation autoMATIQUE), définit la science de
traitement automatique de l’information (c-à-d automatiser l’information que nous
manipulons). Cette informatisation permettra de réaliser un gain considérable en
temps et en effort.
b. Ordinateur : est une machine automatique de traitement de l’information. Il peut
recevoir des données en entrée, « fonction d’entrée », effectuer sur ces données des
opérations en fonction d’un programme, « fonction de traitement » et enfin fournir des
résultats en sortie, « fonction de sortie ».
Pour mieux expliquer l’utilité d’un ordinateur, prenant comme exemple le
fonctionnement d'un hachoir à viande
1
Outils et matières premières
Séquencement et
enchaînement des différentes
étapes de réalisation.
Processus
Produit final
programme
1+3
4
Données
Résultas
ordinateur
Ce schéma montre que le processus ou traitement sera pris en charge par l’ordinateur pour
automatiser le fonctionnement. Un traitement informatique nécessite en générale des informations en
entrées (données) et délivre une sortie (résultat).
c. Information : est un ensemble d’événements qui peuvent être communiqué à
l’ordinateur
2. Système informatique
Un système informatique est composé de deux parties : Matériel (Hardware) et Logiciel
(Software).
1. Le Hardware ( la quincaillerie) :
Tout ce qui concerne les circuits électriques, électroniques ainsi que le mécanisme.
Architecture et fonctionnement d’un ordinateur : l’architecture interne d’un ordinateur est
généralement composée des éléments suivants :
1.
Unité centrale :
c’est là où s’exécutent les traitements des informations. Elle se compose
d’une unité de traitement et de mémoire centrale ou de mémoire interne.
 Unité de traitement : c’est un organe principal ou le cerveau de l’ordinateur
(microprocesseur). Il traite les informations introduites dans la mémoire. Il comprend
principalement une unité de commande U.C : c’est la partie intelligente du microprocesseur. Elle
permet de chercher les instructions d’un programme se trouvant dans la mémoire, de l’interpréter
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pour ensuite acheminer les données vers l’U.A.L afin de les traiter ; et une unité arithmétique et
logique U.A.L qui est composée d’un ensemble de circuits (registres mémoires) chargés d’exécuter
les opérations arithmétiques (addition, soustraction, multiplication, division) et opérations logiques.
UAL
Mémoires
entrées
U.C
Sorties
PROGRAMMES
 Mémoire centrale : c’est la partie qui contient les programmes et les données qui seront
traités par le microprocesseur. Il existe deux types de mémoires internes :
i. Mémoire vive (RAM-Random Acess Memory) : Elle permet la lecture/écriture des données,
c’est là où sont stockées les informations au cours du traitement ou de l’exécution. Les
informations enregistrées sur la RAM sont perdues dès que le PC est mis hors tension.
ii. Mémoire morte (ROM- Read Only Memory) : est une mémoire qui peut être lue, les
programmes sont enregistrés une fois pour toutes dans cette mémoire et ne peuvent être ni
modifiés ni effacés, même après coupure de l’alimentation électrique.
2.
Mémoires auxiliaires (externes) Comme la mémoire vive perd les informations après
arrêt de l’ordinateur, il est donc important d’utiliser des mémoires qui permettent de conserver,
d’une façon permanente ces informations. On peut citer :

Les disques durs fixes.

Les disques durs amovibles.

Les clés USB.

Les CD, DVD-ROM.
3. Les périphériques :
3
Entrées/Sorti
es
Entrées
Entrées
Sorties
Clavier, Souris, Ecran,
Scanner,
Imprimante
mannette de jeux
Sorties
Entrées/Sorites
Disque dur
MODEM
(MODulateur/DEModulateur).
Lecteur/graveur de cd/dvd
Lecteur disquette, zip–
Clé usb…
Ecran tactile
4. La carte mère
La carte-mère est le système nerveux du pc. C'est sur elle que sont assemblés tous les éléments (ou
presque) de l’ordinateur. Donnant quelques éléments importants:
o
Le chipset Le chipset (aussi appelé jeu de composants) est la plateforme centrale de la
carte. Son rôle est de coordonner les échanges de données entre le processeur et les
divers périphériques.
o
Le BIOS Le BIOS (Basic Input Output System) est présent sur toutes les cartesmères. Il permet au PC de booter (démarrer) et d'initialiser les périphériques avant de
passer le relais au système d'exploitation (Windows, Linux...).
o
La pile du CMOS Lorsque vous éteignez l'ordinateur, il conserve l'heure et tous les
paramètres qui lui permettent de démarrer correctement. Le CMOS est une mémoire
lente mais qui consomme peu d'énergie.
La carte mère est aussi composée de connecteurs permettant : d’ajouter des cartes
(son, vidéo, réseau, etc…), et surtout de brancher les périphériques.
4.1 Les bus et les ports d’extension
o
Un bus est un circuit intégré à la carte-mère qui assure la circulation des données entre les
différents éléments du PC ( mémoire vive, carte graphique, USB, etc...).
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Processeur
Mémoire SDRAM
(barrettes)
Ports série
(COM)
Bus IDE
(disque dur)
USB
Slot AGP
(carte graphique)
Pile
(alimente l’horloge)
Slots PCI
(carte son, réseau)
Mémoire BIOS
(paramétrer la carte)
figure 1 -La carte mère
Les différents types de bus
I. Le bus système : appelé aussi FSB pour Front Side Bus,
c'est le bus qui assure le transport de données entre le
processeur et la mémoire vive.
II. Le bus série : celui qui débouche sur le port
servant à brancher une souris ou un
modem, ou encore certains périphériques
de jeux.( Ses défauts sont sa lenteur
extrême).
III. Le bus parallèle : c'est le bus qui
communique avec le port parallèle, qui
sert à brancher l'imprimante, le scanner,
des graveurs externes, etc...
IV. Le bus USB (Universal Serial Bus ) : il est largement plus
rapide que le bus parallèle et peut aller à la vitesse de 1.5
Mo par seconde pour l'USB 1.1. L'USB 2.0 Il est relié au
port USB qui sert à brancher presque tous les
périphériques du marché : webcams, modems,
imprimantes, scanners, manettes de jeu...
V. Le bus P-ATA ( IDE) La norme Parallel ATA décrit
une interface de connexion pour mémoires de
masse (disque dur, lecteur de CD-ROM ...). Elle a été conçue à l'origine par Western
Digital sous le nom Integrated Drive Electronics ou IDE.
VI. Le bus SATA: La norme Serial ATA, ou S-ATA, ou SATA (Serial Advanced Technology
Attachement), permet de connecter une mémoire de masse à une carte mère. Elle spécifie
notamment un format de transfert de données et un format de câble.
5
VII.
VIII.
Le bus FIREWIRE : il permet de brancher 63 périphériques et offre des caractéristiques
semblables à l'USB, en beaucoup plus performant : le bus FIREWIRE permet d'atteindre
de 25 à 100 Mo par seconde ! Ses défauts sont que les périphériques qui se branchent sur
ce type de port sont rares (et chers).
Le bus PCI (peripheral component interconnect) :
IX. Le bus AGP (accelerated graphic port) : Il communique avec le port AGP.
X. Le bus PCI Express : allant de 250 Mo/s à 4 Go/s via ses nombreuses déclinaisons (1X, 2X,
4X, 8X
4.2 Un port Une carte-mère comporte un certain nombre de ports destinés à connecter différents
périphériques. Voici les plus connus :
o
Le port PCI : Cadencé à 33 MHz et pouvant transporter
32 bit de données par cycle d'horloge (64 sur les
systèmes 64 bit).
o
Le port AGP : Il a un bus plus rapide que le bus PCI
(allant jusqu'à 64 bit et 66 MHz).
o
Le port PCI Express : allant de 250 Mo/s pour le PCI
Express 1X, les débits de ce bus peuvent monter à 4
Go/s en mode 16X. C'est le remplaçant des bus PCI et
AGP.
o
Le socket : Le port destiné au processeur (socket) ne cesse d'évoluer. Il
est passé du socket 7 (processeurs Pentiums), au slot 1 chez INTEL et au
slot A chez AMD.
o
Le port mémoire : destiné à la RAM.
5. Carte graphique
La carte graphique est l'un des rares périphériques reconnus par le PC dès l'initialisation de la machine.
Elle permet de convertir des données numériques brutes en données pouvant être affichées sur un
périphérique destiné à cet usage (écran, vidéo projecteur, etc...). Son rôle ne se limite cependant pas à
ça puisqu'elle décharge de plus en plus le processeur central des calculs complexes 3D et ce au moyen
de diverses techniques.
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