L`ORDINATEUR - Université de La Rochelle

Université de La Rochelle - DAEU
Jacques FEUGUEUR
date édition 26/10/2006
L’ORDINATEUR - FONCTIONNEMEMT
et
LES PERIPHERIQUES
1 GENERALITES ................................................................................................................................................................................2
1.1 L'ORDINATEUR :DEFINITION ...................................................................................................................................................... 2
2 L'INTERIEUR DU PC....................................................................................................................................................................2
3 LE PROCESSEUR ...........................................................................................................................................................................3
3.1 L’INSTRUCTION...................................................................................................................................................................... 3
3.1.1 le code opération : .............................................................................................................................................................3
3.1.2 le code opérande :..........................................................................................................................................................3
3.1.3 Les registres.........................................................................................................................................................................3
3.1.4 La mémoire cache...............................................................................................................................................................3
3.1.5 La mémoire vive..................................................................................................................................................................4
3.1.6 Les slots d'extension...........................................................................................................................................................4
3.1.7 Le BIOS ................................................................................................................................................................................4
3.2 LES CARTES VIDEOS..................................................................................................................................................................... 5
3.3 LES CARTES ACCELERATRICES 3D ............................................................................................................................................ 5
3.4 LE DISQUE DUR (PERIPHERIQUE D 'ENTREE-SORTIE).......................................................................................................... 5
3.4.1 La lecture et l'écriture........................................................................................................................................................6
3.5 CD-ROM ET DVD-ROM (PERIPHERIQUES D'ENTREE ).......................................................................................................... 6
3.5.1 La composition d'un CD-ROM .........................................................................................................................................6
3.5.2 Ses caractéristiques............................................................................................................................................................7
3.6 DISQUETTE ZIP : ......................................................................................................................................................................... 8
3.7 DISQUETTE JAZ :......................................................................................................................................................................... 8
3.8 GRAVEUR DE CD(-ROM)........................................................................................................................................................... 8
4 LES PERIPHERIQUES EXTERNES .........................................................................................................................................8
4.1 LE MONITEUR (PERIP HERIQUE DE SORTIE)............................................................................................................................... 8
4.1.1 Les caractéristiques............................................................................................................................................................8
4.1.2 Le moniteur à tube cathodique.........................................................................................................................................9
4.1.3 Le moniteur couleur...........................................................................................................................................................9
4.1.4 Les moniteurs à cristaux liquides.....................................................................................................................................9
4.2 LE CLAVIER (PERIPHERIQUE D 'ENTREE).................................................................................................................................. 11
4.3 LA SOURIS (PERIPHERIQUE D'ENTREE).................................................................................................................................... 11
4.3.1 Résolution d'une imprimante ........................................................................................................................................11
4.4 L'IMPRIMANTE (PERIPHERIQUE DE SORT IE)............................................................................................................................ 11
4.4.1 L'imprimante matricielle ................................................................................................................................................11
4.4.2 L'imprimante jet d'encre..................................................................................................................................................11
4.4.3 L'imprimante laser............................................................................................................................................................12
4.4.4 Imprimante Postcript .......................................................................................................................................................12
4.5 DISQUES DURS EXTERNES......................................................................................................................................................... 12
4.6 LE SCANNER (PERIPHERIQUE D 'ENTREE)................................................................................................................................ 12
4.6.1 Fonctionnement.................................................................................................................................................................12
4.6.2 Résolution...........................................................................................................................................................................12
4.6.3 La couleur..........................................................................................................................................................................12
4.6.4 CONNECTION ..................................................................................................................................................................13
4.7 CARTE SON : ........................................................................................................................................................................... 13
4.7.1 La connectique..................................................................................................................................................................13
4.7.2 Les connecteurs ................................................................................................................................................................13
4.7.3 Les codec............................................................................................................................................................................14
5 MODEM ............................................................................................................................................................................................14
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1 GENERALITES
L'unité centrale est, comme son nom l'indique, le centre névralgique de l'ordinateur.
L'intérieur d'un ordinateur est très complexe, en voici une description succincte :
On a au coeur du système la carte mère qui porte le processeur et la RAM.
Le processeur calcule et traite toutes les informations, il s'appuie sur la RAM pour
stocker momentanément l'information dont il a besoin. On a ensuite lescartes filles qui
elles ont un rôle beaucoup plus spécifique : la carte graphique va permettre d'affi cher
les informations à l'écran, la carte son va restituer la musique par exemple et la carte
réseau va permettre de brancher son ordinateur sur un réseau. On a enfin les lecteurs
de disques durs, disquettes, cd ou dvd qui sont
connectés sur la carte mère. Tous ces éléments communiquent entre eux via ce que l'on
nomme des Bus. Il en existe différents types dont les plus connus sont AGP pour les
cartes graphiques, PCI pour les cartes réseau par exemple ou encore USB pour les
périphériques externes. Survolez les différents composants de l'image ci -dessous pour
affichier les informations : Sur l'extérieur de l'unité centrale, on retrouvera
généralement des éléments communs aux nombreux modèles de boîtiers. Survolez les
différents composants de l'image ci -dessous pour afficher les informations :
1.1 L'ordinateur :Définition
un ordinateur est une machine capable de traiter automatiquement tout type d'information. Alors
qu'une calculatrice ne fait que des opérations arithmétiques, ou le téléphone qui ne va transmettre
que des sons.
Un ordinateur est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous
forme binaire, c'est-à-dire sous forme de bits
PC, abréviation de personal computer,
Les éléments constitutifs
¨ Un PC est constitué
¨ d'une unité centrale (le boîtier)
¨ d'un moniteur (l'écran)
¨ d'un clavier
¨ d'une souris
¨ de périphériques internes (cartes sons, vidéo ...)
¨ de périphériques externes (imprimantes, scanner...)
2 L'INTERIEUR DU PC
L'élément constitutif principal de l'ordinateur est la carte mère, sur laquelle sont connectés tous les autres
éléments
¨ le processeur (cerveau de l'ordinateur)
¨ la mémoire (ROM, RAM, mémoire cache)
¨ le(s) disque-dur(s), lecteurs CD-ROM, lecteurs de disquettes
¨ les périphériques internes (sur les bus ISA, PCI, AGP)
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3 LE PROCESSEUR
Il est à la base des calculs, c'est le "cerveau" de l'ordinateur. Il est caractérisé par sa marque (Intel
486, Intel Pentium, Intel Pentium III, Cyrix, AMD K6, etc.) et sa fréquence (elle atteint actuellement
les 3 gigahertz). Le premier microprocesseur (Intel 4004) a été inventé en 1972. Depuis, la puissance des
microprocesseurs a augmenté exponentiellement. Actuellement les processeurs sont des 32 bits, ce qui
signifie qu'ils sont capables de traiter 4 caractères à la fois (un caractère = un octet = 8 bits). La génération
des 64 bits ne saurait tarder...
Le processeur (CPU : Central Processing Unit) est un circuit électronique cadencé au rythme d'une horloge
interne, c'est-à-dire un élément qui envoie des impulsions ou battements (que l'on appelle top). A chaque top
d'horloge les éléments de l'ordinateur accomplissent une action. La vitesse de cette horloge (le nombre de
battements par secondes) s'exprime en Mégahertz (1Mhz = 1 000 000 Hz) et maintenant en gigahertz (1
Ghz=1 000 000 000 Hz) ; ainsi un ordinateur cadencé à 1 Gigahz a une horloge envoyant 1 000 000 000 de
battements par seconde (un cristal de quartz soumis à un courant électrique permet d'envoyer des impulsions
à une fréquence précise).A chaque top d'horloge (pour les instructions simples)
le processeur :
¨ lit l'instruction à exécuter en mémoire
¨ effectue l'instruction
¨ passe à l'instruction suivante
¨ Le processeur est en fait constitué
¨ d'une unité de commande qui lit les instructions et les décode
¨ d'une unité de traitement (UAL - unité arithmétique et logique) qui exécute les instructions.
Toutes ces opérations sont des informations numériques.
Les processeurs utilisent de petits transistors pour faire des opérations de base ; il y en a plusieurs millions
sur un seul processeur.
Le processeur travaille en fait grâce à un nombre très limité de fonctions (ET logique, OU logique,
addition...) ;
3.1 L’INSTRUCTION
Les instructions (opérations que le processeur doit accomplir) sont stockées dans la mémoire principale. Une
instruction est composée de deux champs :
3.1.1 le code opération :
c'est l'action que le processeur doit accomplir
3.1.2
le code opérande :
c'est les paramètres de l'action. Le code opérande dépend de l'opération, cela peut être une donnée ou bien
une adresse d'un emplacement mémoire
3.1.3 Les registres
Lorsque le processeur traite des donnés (lorsqu'il exécute des instructions) le processeur stocke
temporairement les données dans de petites mémoires de 8, 16 ou que l'on appelle registres. Suivant le type
de processeur le nombre de registres peut varier entre une dizaine et plusieurs centaines.
Les registres les plus importants sont :
¨ le registre d'état : il permet de stocker les indicateurs
¨ le registre accumulateur : il contient l'instruction en cours de traitement
¨ le compteur ordinal : il contient l'adresse de la prochaine instruction à traiter
¨ le registre tampon : il permet de stocker temporairement une donnée provenant de la mémoire
3.1.4 La mémoire cache
La mémoire cache permet au processeur de se "rappele r" les opérations déjà effectuées auparavant.
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3.1.5 La mémoire vive
La mémoire vive, appelée aussi "mémoire centrale" ou "mémoire de travail" ou RAM (Random
Access Memory) permet de stocker des informations pendant tout le temps de fonctionnement de
l'ordinateur (elle contient notamment le système d'exploitation, le(s) logiciel(s) et le(s) document(s) en
cours de traitement). Par contre elle est détruite dès lors qu'il est éteint, contrairement à une mémoire
de stockage (ou mémoire de masse) comme celle du disque dur qui garde les informations même
lorsqu'il est hors tension.
Sur les machines actuelles, la taille de la RAM est de plus en plus importante (128 ou 256 Mo, et même
plus). Sur les PC des années 80, la RAM ne dépassait pas le Mega-octet. La mémoire vive se présente sous
forme de barrettes qu'on implante sur la carte mère de l'ordinateur. On peut augmenter la mémoire vive d'un
ordinateur en rajoutant des barrettes de RAM, de capacité variable.
Le temps d'accès à la mémoire vive est rapide (de l'ordre de quelques dizaines de nanosecondes) et varie en
fonction de la fréquence que supportent les barrettes : plus la fréquence est élevée, plus la mémoire sera
rapide. La DDRAM remplace peu à peu la SDRAM,. Elle est encore réservée aux processeurs haut de
gamme de chez AMD ou INTEL (1 GHz et plus). Ses performances sont deux fois plus rapides que celles de
la SDRAM PC 133.
3.1.6 Les slots d'extension
Les slots d'extension sont des réceptacles dans lesquels on peut enficher des cartes. Il en existe trois
sortes : le s cartes ISA (les plus lentes fonctionnant en 16-bit), les cartes PCI (beaucoup plus rapides
fonctionnant en 32-bit), et les cartes AGP (les plus rapides).
Les disques durs, CD-ROM et lecteurs de disquettes se branchent, grâce à des nappes, sur les broches
prévues à cet effet sur la carte mère.
Le lecteur de disquette se branche sur l'emplacement noté FDC ("Floppy Disk controller" traduisez
"Contrôleur de disquette")
Les disques durs IDE, CD-ROM IDE se branchent par l'intermédiaire d'une nappe sur les emplacements
notés IDE1 et IDE2
En revanche, des ports spécifiques ont été prévus pour le branchement des périphériques externes :
les ports série, appelés aussi ports de communication, qui se branchent sur les emplacements notés COM1,
COM2 (parfois COM3...), sont utilisés pour le modem et de nombreux autres périphériques (souris). La
transmission se fait bit par bit.le port parallèle, prévu notamment pour brancher une imprimante
(emplacement noté LPT) ou tout autre périphérique de type parallèle (scanner). La transmission se fait octet
par octet et est plus rapide que le port série
Outre ces deux ports très anciens, il existe des ports plus récents qui permettent un transfert des données
beaucoup plus rapide :
le port SCSI (Small Computer System Interface), pour la connexion en chaîne de périphériques de tout
type. Il est caractérisé par
un débit rapide, de 20 à 80 Mo/sec.
le port USB (Universal Serial Bus) est une norme destinée à brancher des périphériques lents. Le débit de
1,5 Mo/sec.
évolution en 8 Mo/sec. avec l’USB2.
le port firewire, est identique à l’USB, mais atteindra des débits élevés identiques à ceux du SCSI.
3.1.7 Le BIOS
Tous les PC utilisent un BIOS ("Basic Input/Output System" traduisez "Système d'entrées/sorties basique")
pour permettre le contrôle du matériel.
C'est un composant essentiel de votre ordinateur, il s'agit d'un petit logiciel dont une partie est dans une
mémoire morte (ROM) que vous ne pouvez donc pas modifier), et une autre partie est dans un EPROM
(ROM que l'on peut modifier par impulsions électriques, d'où le terme flasher lorsque vous la modifiez).
Lorsque le système est mis sous-tension ou réamorcé (Reset), le CPU est lui aussi réamorcé et le BIOS va
effectuer un certain nombre d'opérations :
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Faire le test du CPU
Vérifier le BIOS
Initialiser le timer (l'horloge interne)
Vérifier la mémoire vive et la mémoire cache
Vérifier toutes les configurations (clavier, disquettes, disques d
La plupart des BIOS ont un "setup" (programme de configuration) qui permet de modifier la
configuration basique du système. Ce type d'information est stockée dans une RAM auto-alimentée
afin que l'information soit conservée même lorsque le système est hors tension (nous avons vu que la
mémoire vive était réinitialisée à chaque redémarrage).
Lorsque le système est mis sous tension, le BIOS affiche un message de copyright à l'écran, puis il effectue
les tests de diagnostics et d'initialisation. Lorsque tous les tests ont été effectués, le BIOS affiche un message
du genre :
"TO ENTER SETUP BEFORE BOOT PRESS CTRL-ALT-ESC OR DEL KEY"
qui signifie "PRESSEZ "CTRL-ALT-ESC" ou la touche "Suppr" pour entrer dans le "SETUP" avant le
démarrage du PC"
Lorsque vous appuyez sur la touche "Suppr" au démarrage de l'ordinateur, vous tombez sur un écran
ressemblant à peu de chose près à ceci :
Attention : Ne faites de modifications dans le Setup qu'en connaissance de causeLES PERIPHERIQUES
INTERNES
Sur un PC on peut connecter des périphériques internes. Les périphériques internes sont connectés à
l'intérieur du PC, c'est-à-dire sur les ports AGP, PCI, ou ISA de la carte mère:
¨ la carte vidéo (indispensable) qui permet de fournir l'image au moniteur
¨ la carte son qui permet d'avoir le son sur le PC
¨ un modem interne
¨ la carte réseau (qui permet d'interconnecter plusieurs ordinateurs)
¨ cartes TV, Capture d'image etc…
3.2 Les cartes vidéos
Les cartes accélératrices 2D
Les cartes 2D n'ont pas changé de principe depuis leur création. Chaque puce possède de nombreux circuits
qui permettent d'exécuter de nombreuses fonctions :
¨ déplacement des blocs (curseur de la souris par exemple)
¨ tracé de lignes
¨ tracé de polygones
Ainsi, les performances des cartes 2D n'évoluent plus depuis quelques temps.
Leurs performances sont tributaires du type de mémoire utilisée sur la carte. Les mémoires SGRAM ou
WRAM, mémoires vidéo spécifiques à 10 ns, donnent des résultats bien meilleurs que la mémoire EDO (60
ns).
3.3 Les cartes accélératrices 3D
Le domaine de la 3D est beaucoup plus récent, donc plus porteur. On arrive à des puissances de calculs sur
PC supérieures à celles de certaines stations de travail.
3.4 LE DISQUE DUR (périphérique d'entrée-sortie)
Ce périphérique d'entrée-sortie se trouve à l'intérieur du boîtier. Le disque dur est l'organe du PC servant à
conserver les données de manière permanente, contrairement à la RAM, qui s'efface à chaque redémarrage
de l'ordinateur. (cf. supra) Il a été inventé au début des années 50 par IBM.
Le fonctionnement interne Un disque dur est constitué non pas d'un seul disque, mais de plusieurs
disques rigides (en anglais hard disk signifie disque dur) en métal, en verre ou en céramique empilés à une
très faible distance les uns des autres.
Ils tournent très rapidement autour d'un axe (à plusieurs milliers de tours par minute actuellement)
Un ordinateur fonctionnant de manière binaire, il faut donc stocker les données sous forme de 0 et de 1 ; c'est
pourquoi les disques sont recouverts d'une très fine couche magnétique de quelques microns d'épaisseur,
elle-même recouverte d'un film protecteur.
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La lecture et l'écriture se font grâce à des têtes (head) situées de part et d'autre de chacun des plateaux (un des
disques composant le disque dur). Ces têtes sont des électroaimants qui se baissent et se soulèvent (elles ne
sont qu'à quelques microns de la surface, séparées par une couche d'air provoquée par la rotation des disques
qui crée un vent d'environ 250km/h) pour pouvoir lire l'information ou l'écrire. De plus ces têtes peuvent
balayer latéralement la surface du disque pour pouvoir accéder à un emplacement quelconque...
L'ensemble de cette mécanique de précision est contenue dans un boîtier totalement hermétique, car la
moindre particule peut détériorer l'état de surface du disque. Vous pouvez donc voir sur un disque des
opercules permettant l'étanchéité, et la mention "Warranty void if removed" qui signifie littéralement "la
garantie expire si retiré" car seul les constructeurs de disques durs peuvent les ouvrir (dans des salles
"blanches" exemptes de particules).
3.4.1 La lecture et l'écriture
Les têtes de lecture/écriture sont dites "inductives", c'est-à-dire qu'elles sont capables de générer un champ
magnétique.. Les données sont organisées en cercles concentriques appelés "pistes".
Les pistes sont séparées en quartiers (entre deux rayons) que l'on appelle secteurs, c'est la zone dans laquelle
on peut stocker les données (512 octets en général).
On appelle cylindre l'ensemble des données situées sur une même pistes de plateaux différents (c'est-à-dire à
la verticale les unes des autres) car cela forme dans l'espace un "cylindre" de données.
On appelle cluster la zone minimale que peut occuper un fichier sur le disque. En effet le système
d'exploitation exploite des blocs qui sont en fait plusieurs secteurs (entre 1 et 16 secteurs). Un fichier
minuscule devra donc occuper plusieurs secteurs (un cluster).
Les premiers disques durs commercialisés pour le grand public avaient une capacité de 10 Mo (années 80).
Ils atteignent aujourd'hui des capacités de 80 Go, voire plus (pour des prix inférieurs aux 10 Mo d'antan…).
En outre leurs dimensions sont très réduites, et ils peuvent facilement s'intégrer dans les portables.
¨ 10 Mo = 7 disquettes 3'' 1/2 HD
¨ 2 Go = 1400 disquettes 3'' 1/2 HD
¨ 10 Go = 7000 disquettes 3'' 1/2 HD
Avantages du disque dur : Sa grande capacité et sa rapidité
Inconvénients : Il n'est pas transportable (mais pour remédier à cet inconvénient, il existe des racks
amovibles ou des disques durs externes qui se connectent sur port USB2 ou firewire)
3.5 CD-ROM et DVD-ROM (périphériques d'entrée)
Le CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory) est un disque optique de 12 cm de diamètre et de 1mm
d'épaisseur, permettant de stocker des informations numériques correspondant à 650 Mo de données
informatiques (correspondant à 300000 pages dactylographiées) ou bien jusqu'à 78 mn de données audio. Le
Compact Disc a été inventé par Sony © et Philips ©.
3.5.1 La composition d'un CD-ROM
Le CD est constitué de matière plastique, recouvert d'une fine pellicule métallique sur une des faces. Les
pistes sont gravées en spirales, ce sont en fait des alvéoles d'une profondeur de 0,83µ et espacées de 1,6µ. ces
alvéoles forment un code binaire, une alvéole correspond à un 0, un espace à un 1.
On a ainsi une séquence binaire que le lecteur parcourt grâce à un laser ; celui-ci est réfléchi lorsqu'il
rencontre un espace, il ne l'est pas lorsqu'il rencontre une alvéole.
Le lecteur de CD-ROM C'est une cellule photoélectrique qui permet de capter le rayon réfléchi, grâce à un
miroir semi-réfléchissant Un chariot permet de déplacer le miroir de façon à pouvoir accéder au CD-ROM
en entier.
Il est ainsi possible de stocker sur ce support des musiques, des images, des vidéos, du texte et tout ce qui
peut être enregistré de façon numérique.
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3.5.2 Ses caractéristiques
Le lecteur CD-ROM est caractérisé
Par sa vitesse : celle -ci est calculée par rapport à la vitesse d'un lecteur de CD-Audio (150 Ko/s). Un lecteur
allant à 3000Ko/s sera caractérisé de 20X (20 fois plus vite qu'un lecteur 1X)
Par son temps d'accès. C'est le temps moyen qu'il met pour aller d'une partie du CD à une autre.
Par son type : ATAPI (IDE) ou SCSI
De plus en plus rapides, les lecteurs de CD-ROM sont aussi de moins en moins coûteux : le quadruple
vitesse coûtait 1500F il y a 3 ans, le 40X coûte actuellement environ 300F.
Le DVD-ROM (Digital Versatile Disc - Read Only Memory) est une variante du CD-ROM dont la capacité
estlargement plus grande que celle du CD-ROM
Les DVD existent en version "double couche", ces disques sont constitués d'une couche transparente à base
d'or et d'une couche réflexive à base d'argent.
Il existe 4 types de DVD différents
Type de support
Capacité Temps musical équivalent
CD
650Mo
1h18 min
DVD simple face
4.7Go
9h30
simple couche
DVD simple face
8.5Go
17h30
double couche
DVD double face
9.4Go
19h
simple couche
DVD double face
17Go
35h
double couche
Nombre de CD équivalent
1
7
13
14
26
L'intérêt du DVD touche en priorité le stockage vidéo qui demande une place de stockage importante. Un
DVD de 4,7 Go permet de stocker plus de deux heures de vidéo compressées en MPEG-2 (Motion Picture
Experts Group), un format qui permet de compresser les images tout en leur gardant une très grande qualité.
Autres unités de disques (périphériques d'entrée-sortie)
Graveur DVD.
En 2002, plusieurs formats de gravure DVD sont présents sur le marché. Deux groupes de fabricants
s'affrontent: le Forum DVD et le DVD Alliance (Philips). Quelques constructeurs commencent à insérer les
deux systèmes dans leurs graveurs.
Le DVD-R (Forum) est inscriptible une fois. Le support est relativement bon marché et compatible avec près
de 80 % des lecteurs.
Le DVD+R (Alliance) est inscriptible une fois également. Le support est plus chère, mais compatible avec
près de 85 % des lecteurs du marché.
Le DVD-RW (Forum). Identique au DVD+RW, il inscrit néanmoins 2 fois plus lentement.
Le DVD+RW (alliance) est compatible avec 65 % des lecteurs. Il est réinscriptible environ 1000 fois.
Le DVD-Ram (forum) est réinscriptible 100.000 fois. La gravure est nettement plus lente que les 2 lecteurs
réinscriptibles ci-dessus. Les disques à graver sont conditionnez en plastique dur. Il est donc inutile d’espérez
utiliser les CD ainsi gravés dans un lecteur de DVD classique. La capacité d’un média est de 2 fois 2,6 GB
en double façe (il faut donc retourner le média pour chaque face).
Les lecteurs DVD-ROM et DVD-RAM sont donc 2 appareils tout à fait distincts. Par contre, les
lecteurs DVD-RAM tous les formats de média CD-ROM : Cd-ROM, CD-R/W, CD-DA, CD-Extra,
Photo-CD et Vidéo CD. Les DVD-RAM ne peuvent être lus que par les DVD ROM de la dernière
génération. Le principe de fonctionnement de ces média utilise une technologie à changement de
phases.
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Disquettes
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5'' 1/4 : ne sont plus commercialisées ni utilisées (plus de lecteurs)
3'' 1/2 : elles sont de 2 densités différentes
DD : double densité (720 Ko). Elles ne sont plus commercialisées.
HD : haute densité (1,44 Mo).
Avantages : facilement transportable. Elles disposent aussi d'un volet de protection en écriture.
Inconvénients : capacités nettement insuffisantes aujourd'hui et lenteur.
3.6 Disquette ZIP :
La capacité d'une disquette ZIP est de 100 Mo. Un lecteur spécifique est nécessaire (externe ou interne).
3.7 Disquette JAZ :
La capacité d'une disquette JAZ est de 1 Go ou de 2 Go. Un lecteur spécifique est nécessaire (externe ou
interne).
3.8 Graveur de CD(-ROM)
Il est possible de graver soi-même ses CD(-ROM) avec un graveur de CD-ROM. Ce procédé est
particulièrement intéressant pour faire
des sauvegardes de disque dur (un CD-ROM contient 650 Mo, et coûte de 5 à 10F).
Attention : un CD(-ROM) standard n'est pas réinscriptible. Il existe toutefois des CD réinscriptibles, Disque
Remarque :
dur 40 Go : environ 90€
Disque dur 80 Go : environ 150€
NB. En 1986, un disque dur de 20 Mo coûtait plus de 2000F !
4 LES PERIPHERIQUES EXTERNES
Sur un PC on peut connecter des périphériques externes.
Le moniteur, le clavier et la souris sont des périphériques externes indispensables.
D'autres périphériques externes sont connectés sur les ports de communication (COM1, COM2, COM3 ..) ou
le(s) port(s) imprimante (LPT1, LPT2 ...) Il s'agit principalement :
¨ de l'imprimante
¨ du scanner
¨ du modem externe
¨ des outils multimédia
4.1 Le moniteur (périphérique de sortie)
4.1.1 Les caractéristiques
Les moniteurs sont souvent caractérisés par les données suivantes
La résolution : elle détermine le nombre de pixels (points) par unité de surface (pixels par pouce carré
(en anglais DPI : Dots Per Inch). Ce nombre de points est actuellement compris entre 640x480 (640
points en longueur, 480 points en largeur) et 1600x1200.
La dimension : elle se mesure en "pouces" (1pouce = 2,55cm) et correspond à la mesure de la
diagonale de l'écran. On trouve les dimensions suivantes : 15", 17", 19", 20", etc. La dimension de
l'écran d'un micro-ordinateur standard varie entre 14" et 17". Par exemple, un écran de 17 pouces a
une diagonale de 43,35 cm.
Le pas de masque : C'est la distance qui sépare deux points ; plus celle -ci est petite plus l'image est précise
La fréquence de balayage : C'est le nombre d'images qui sont affichées par seconde, on l'appelle aussi
rafraîchissement, elle est exprimée en Hertz. Plus cette valeur est élevée meilleur est le confort visuel (on
ne voit pas l'image scintiller), il faut donc qu'elle
soit supérieure à 67 Hz (limite inférieure à partir de
laquelle l'oeil remarque véritablement l'image "clignoter".
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4.1.2 Le moniteur à tube cathodique
tube en verre dans lequel un canon à électrons émet des éle ctrons dirigés par un champ magnétique vers un
écran sur lequel il y a de petits éléments phosphorescents (luminophores) constituant des points (pixels)
émettant de la lumière lorsque les électrons viennent les heurter.
4.1.3 Le moniteur couleur
Un moniteur noir et blanc permet d'afficher des dégradés de couleur (niveaux de gris) en variant l'intensité
du rayon.
Pour les moniteurs couleur, trois faisceaux d'électrons sont utilisés simultanément en visant chacun un point
d'une couleur spécifique : un rouge, un vert et un bleu (RGB : Red/Green/Blue ou en français RVB :
Rouge/vert/bleu).
4.1.4 Les moniteurs à cristaux liquides
Cette technologie est basée sur un écran composé de deux plaques transparentes entre lesquelles il y a une
fine couche de liquide où se trouvent des molécules (cristaux) qui ont la propriété de s'orienter lorsqu'elles
sont soumises à du courant électrique.
L'avantage majeur de ce type d'écran est son encombrement réduit, d'où son utilisation sur les ordinateurs
portables. En revanche, son prix reste assez élevé (450€ environ pour un 15"), ce qui explique le prix élevé
des portables, pour lesquels l'écran représente presque
lamoitié de la valeur.
Il existe des écrans "tactiles" qui sont des périphériques d'entrée-sortie : on peut, en les touchant du doigt,
agir sur l'ordinateur,
comme avec une souris.
L'écran a besoin d'une carte graphique pour l'affichage vidéo et vice versa. La performance dépend de la
performance du moins performant.
Dot pitch :(pas de masque) Ici la théorie est simple : plus les points qui forment l'image sont fins, plus
l'images est de qualité. Ce qui signifie qu'un moniteur dont le dot pitch est de 0,26 mm offre une précision
supérieur à cet autre dont la mesure est de 0,28 mm. Par exemple, si pour écrire du texte 0,31 mm est
suffisant, pour s'adonner au dessin de précision (CAD), 0,26 mm est un plus.
Précision de l'images : (résolution) Le truc est de se mettre en résolution de 1024 X 768 et de vérifier si la
mise au point est aussi précise aux quatre coins de l'appareil qu'au centre.
Fréquence du rafraîchissement : On parle ici du nombre de fois par seconde que l'image est de régénérer
afin de demeurer stable. La mesure normale de se situe entre 60 et 120 Hz. Le calcul est complexe, car il
dépend de plusieurs varables: nombre de pixels par ligne, capacité du moniteur (exemple 640 ou 1024), pas
de masque (0,31 ou 0,26). Il faut
Taille : Quand on se fait dire qu'un moniteur est de 15, de 17 ou de 19 pouces, c'est qu'on se réfère à des
dimensions nominale. La dimension réelle est plutôt la longueur de la diagonale entre le coin inférieur du
moniteur et son coin suppérieur opposé. Ce qui signifie qu'un moniteur de 15 pouces est un moniteur de
13,75, un 17 pouces, est un 15,5 et un 19 pouces est un 17,5.
Taille et résolution Il ne sert à rien d'afficher 1024 X 768 sur un moniteur de 13 pouces ni d'afficher 320 X
200 sur un 19 pouces. L'idéal est pour un 15 pouces, 640 X 480, pour un 17 pouces, 800 X 600 et pour un 19
pouces 1024 X 768.
Résolution et application : Si pour un traitement de texte le 800 X 600 est préférable, on préfère le 1024 X
768 pour le dessin et le 640 X 480 pour les jeux.
Écran de type téléviseur
· Écran plat à affichage à cristaux liquides ( ACL = LCD en anglais TFT)
. Écran plat au plasma : NEC PlasmaSync 4200W avec 42 po en diagonale.
Écran couleur : le marché
Croissance du marché en 1994 20%,
1995 12%,
1996 7%,
1997 5.5%
En 1993:
95% sont en couleur, 74% sont des 14 po.
10% 15po.,
6.8% 17po
En 1998: >90% sont des 15 po.
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CRITÈRES DE CHOIX (écran)
1-Couleur (16, 256, 65000, 16,7 millions)
2-Taile et définition : Ce tableau indique pour la diagonale d'un écran, la définition recommandée. En 1999,
la norme est un 15 po.
Taille en pouces
Définition
· 13 po
640 X 480
· 15 po
800 X 600
· 17 po
1024 X 768
· 19 à 21 po
1152 X 882 - 1280 X 1024 - 1600 X 1200
3-Fréquences de balayage (rafraîchissement) de l'écran:
Il faut augmenter la fréquence pour réduire la fatigue oculaire mais il y a un risque de sautillement si la
fréquence est trop élevée. La fréquence verticale recommandé est de 72 Hz minimum mais cela dépend de la
définition demandée.
4-Largeur de la bande de balayage: Calcul: 1.5 X Nb de pixels X fréquence verticale
5-Radiation émise: plusieurs normes visant à réduire les radiations dont la norme MPR II, suédoise, et la
norme allemande, Tu@v.
6-Consommation d'énergie (norme US: Energy star)
Agence américaine de protection de l'environnement EPA. En mode veille, l'écran doit consommer moins de
30 watts d'électricité.
7-Espace (pitch) entre les points (pixels ou pas de masque) regroupant les trois éléments de phosphore
(rouge, vert, bleu) : 41mm. .28mm. .26mm. .25mm. (C'est meilleur petit)
8-Entrelacé: L'écran entrelacé saute une ligne lors du balayage. Il faut donc 2 balayages pour rafraicier
l'écran. Le mode non-entrelacé est le meilleur.
9-Norme d'affichage (résolution): CGA VGA SVGA VESA MGA. La plus utilisé en 1999 : SVGA.
Exemples : Un écran de 14po. affichant 640X480 exige .41mm de pas de masque. Un écran de 14po.
affichant 1024X768 exige un pas de masque de .26mm.
9-Norme d'affichage(résolution): CGA VGA SVGA VESA MGA. La plus utilisé en 1999 : SVGA.
Norme
Nbre. de pixels
Nbre. de pixels
horizontaux
verticaux
CGA
Trop vieux
N'existe plus
VGA
640
480
60 Hz, 27,6 MHz
Vesa VGA
640
480
72 Hz
SVGA
800
600
60 Hz, 27,6 MHz
Vesa SVGA
800
600
72 Hz
XGA
1024
768
60 Hz, 27,6 MHz
Vesa XGA
1024
768
70 Hz
SXGA
1280
1024
60 Hz, 27,6 MHz
Vesa SVGA
1280
1024
70 Hz
Ipression+
1280
1024
90 Hz
UXGA
1600
1200
80 Hz
HDTV
1920
1080
HDTVplus
1920
1200
QXGA
2048
1536
Quad-SXGA
2560
2028 de IBM
Fréquence
MGA
200pixels au pouce
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4.2 Le clavier (périphérique d'entrée)
De la même façon que sur une machine à écrire, le clavier permet de saisir des caractères (lettres, chiffres,
symboles ...).
Il peut être AZERTY ou QWERTY. On désigne par ces noms les claviers français ou anglais dont les
premières touches sont A,Z,E,R,T,Y et Q,W,E,R,T,Y.
Si l'on excepte les claviers de portables, de dimensions plus restreintes pour des raisons évidentes de place, la
plupart des claviers d'ordinateur sont de dimensions identiques et standardisées.
4.3 La souris (périphérique d'entrée)
Totalement absente sur les premiers PC, la souris a fini par s'imposer pour devenir un outil indispensable de
la relation homme-machine. C'est la société Apple qui a largement contribué à la faire connaître et apprécier
pour son ergonomie.
4.3.1 Résolution d'une imprimante
se définit par
¨ sa rapidité : nombre de pages par minute (exemple : 6 pages/min)
¨ sa définition : résolution, qualité d'impression (exemple : 600 dpi ou points par pouce).
4.4 L'imprimante (périphérique de sortie)
L'imprimante permet de faire une sortie imprimée (sur papier) des données de l'ordinateur.
Il en existe plus ieurs types dont les plus courants sont
¨ l'imprimante matricielle (à aiguilles)
¨ l'imprimante à jet d'encre
¨ l'imprimante laser
¨ L'imprimante matricielle
4.4.1 L'imprimante matricielle
Elle permet d'imprimer des documents grâce à un va-et-vient de la tête sur le papier. La tête
est constituée de petites aiguilles, poussées par des électro-aimants, qui viennent taper contre
un ruban de carbone situé entre la tête et le papier.
Imprimante aiguille
La vitesse s‘exprime en caractères par secondes ou en lignes par secondes.
4.4.2 L'imprimante jet d'encre
Apparues début des années 1990, bon marché à l’achat pour une bonne qualité d’impression. Actuellement,
elles sont toutes couleurs, même si certains modèles de bas de gamme utilisent une seule cartouche à la fois :
noire ou 3 couleurs.
La méthode d’impression consiste à envoyer des bulles d’encre sur le papier à travers des tubes: un fluide
chauffé produit des bulles. Cette technologie nécessite donc un papier pas trop buvard. En effet, l'encre "jet
d'encre" sèche directement sur le papier. Le temps entre le dépôt et sont séchage conditionne la qualité
d’impression. Si le papier est trop buvard, l’encre tâche le papier. Le principe de fonctionnement des Jet
d'encre fut découvert dans les années 70 lorsqu'un chercheur de CANON mit en contact un fer à souder et
une seringue remplie d'encre, il se forma une bulle, faisant jaillir l'encre de la seringue.
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4.4.3 L'imprimante laser
L'imprimante laser reproduit à l'aide de points l'image que lui envoie le PC par le port LPT.
Grâce au laser, les points sont plus petits et la définition est meilleure.
Un ionisateur de papier charge les feuilles positivement.
Un ionisateur de tambour charge le tambour négativement.
Le laser quant à lui (grâce à un miroir qui lui permet de se placer) charge le tambour
positivement en certains points. Du coup, l'encre du toner chargée négativement se dépose
sur les parties du toner ayant été chargées par le laser, qui viendront se déposer sur le papier.
L'imprimante laser n'ayant pas de tête mécanique est plus rapide et moins bruyante.
4.4.4 Imprimante Postcript
Le langage Postcript est un format de fichier permettant de transférer des informations et de les
imprimer directement (en théorie). Il est livré en option sur certaines imprimantes laser. Une imprimante
postcript représente les différents points, non pas comme des images, mais par une représentation vectorielle.
Les imprimantes Postcript sont utilisées majoritairement par les Mac.
4.5 Disques durs externes.
Avec l'arrivée des liaisons firewire et plus encore avec l'USB 2.0 fin 2002, une majorité des
constructeurs de disques durs sortent des disques durs externes de grande capacité (jusqu'à 120 GB).
Le prix est néanmoins quasi le double par rapport à un disque dur interne équivalent plus rapide.
Vous pouvez également utiliser des adaptateurs, sortes de boîtiers connectés en USB ou firewire où
l'on insère un disque dur standard. Des modèles existent pour disques durs IDE 3"5 et 2"5
(spécifiques notebook)
4.6 Le Scanner (périphérique d'entrée)
Le scanner est un périphérique permettant de numériser des documents à partir d'un format "papier" et de
générer des documents au format "électronique ou numérique" qu'il est possible d'enregistrer dans la
mémoire de l'ordinateur. Le scanner est caractérisé par sa qualité de numérisation (résolution).LE
SCANNER
4.6.1 Fonctionnement
Pour chacun des petits points, il attribue un numéro, une couleur et une intensité. La hauteur de ce rayon de
lumière correspond au nombre de points par pouce du premier chiffre de la résolution (ex. 100 pour du 100
X 200 ). Le deuxième chiffre indique en largeur le nombre de points au pouce
4.6.2 Résolution
Nombre de points au pouce.
Exemple de 100 à 1200 ppp (anglais dpi)
Il ne faut pas confondre la résolution optimale 9600 ppp (points par pouce) et la résolution réelle 200 ppp.
C'est le logiciel qui obtient le 1200 ppp par extrapolation. Le logiciel ne fait que remplacer chaque point par
un carré comprenant 4 ou 16 points plus petits et traite ainsi l'image (couleur/ton de gris) pour ajuster les
lignes de façon à ce qu'on ne voie pas trop les petits carrés ainsi créés.
Une définition de 72 ppp est suffisante pour les images publiées sur le Web ou à l'écran seulement.
4.6.3 La couleur
Les couleurs sont codées sur 24 bits mais pour décoder des teintes en 16,8 Mo de nuances, 30 bits sont
préférables pour avoir plus de détails dans les zones claires ou foncées. On retrouve maintenant des appareils
qui codent la couleur sur 36 bits. Le numériseur détermine trois couleurs : rouge, vert et bleu (RGB = red
green and Blue). Lorsque chacune de ces couleurs est codée sur 8 bits on obtient un codage 24 bits avec 256
tons pour chacune des couleurs. On obtient ainsi une possibilité de 16 millions de couleurs. Mais parfois des
numériseurs à 30 ou 36 bits ne donnent rien de plus parce que l'écran peut ne traiter que 24 bits ou que le
logiciel ne transfert que 24 bits à l'ordinateur.
La gamme de densité du scanner influence aussi la qualité de l'image. Le 0 est le blanc pur et le 4 correspond
au noir. Plus il y a de niveau entre 0 et 4, meilleurs seront les résultats.
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4.6.4 CONNECTION
Port parallèle : C'est la plus fréquente, la moins rapide et la moins dispendieuse. Elle est souvent partagée
avec l'imprimante. Il faut parfois imprimer une feuille avant d'utiliser le numériseur pour que le système
reconnaisse le numériseur.
Port SCSI : Plus rapide mais il vous faut acheter une carte et dépenser une centaine de dollars.
Port USB : Plus rapide
4.7 CARTE SON :
4.7.1 La connectique
Les cartes son s'insèrent dans un bus ISA (anciens modèles de cartes audio) ou dans un bus PCI. La carte son
peut également être intégrée directement sur la carte mère de l'ordinateur. Si le bus ISA a un débit trop faible
pour les applications gourmandes comme le son 3D, il peut suffire pour des applications bureautiques.
Les connecteurs internes regroupent généralement une entrée ligne (chaîne stéréo), une entrée micro une
entrée joystick et une sortie haut-parleur. Sur certaines cartes, un pontage sur la carte permet d'utiliser cette
sortie haut-parleur comme sortie ligne (tension de sortie plus faible). Actuellement, la majorité des cartes
n'ont plus d'entrées ligne, remplacée par une deuxième sortie haut-parleur (effets 3D). Signalons que la sortie
joystick est souvent utilisée comme entrée / sortie midi via un adaptateur fourni ou non.
Les connecteurs utilisés.
4.7.2 Les connecteurs
Les connecteurs jack sont dissociés en six modèles: trois dimensions 2.5, 3.5 et 6.35 mm. Les 2,5
mm sont les seuls utilisés en informatique audio. Les 6,5 sont utilisés en sonorisation semi
professionnelles pour le raccordement des HP, amplis, micros. Chaque modèle peut être mono ou
stéréo. Les prises mono peuvent être utilisées pour les appareils stéréo, le connecteur se branchant
dans les 2 canaux
. Connecteur jack mono 2.5
. Connecteur jack mono 2.5
2. Connecteur jack stéréo 2.5
3. Connecteur jack mono 3.5
4. Connecteur stéréo mono 3.5
Les 4 derniers sont des jack 6.5 avec une contour plastique ou métalliques.
En cas d'une sortie stéréo pour se brancher sur une prise mono, on soude les deux canaux sur le connecteur
mono. La masse est toujours équivalente.
Les prises audio CINCH (ou RCA) sont mono, on utilise deux connecteurs pour les entrées /
sorties stéréo. Elles ne sont pas utilisées en audio informatique. Des adaptateurs permettent de passes
des jack au CINCH. Ces connecteurs sont utilisés par les chaîne audio grand public.
Les ordinateurs multimédia sont équipés de haut-parleurs reliés à la carte son (cf. supra), afin de
bénéficier des avantages du son
numérique (de qualité CD audio). La carte son propose aussi une entrée micro et line-in.De la même manière
on peut brancher sur la carte vidéo une webcam, petite caméra placée au -dessus de l'écran, qui permet
éventuellement, quand on communique par Internet, de "voir" son correspondant.
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4.7.3 Les codec.
Le CODEC se retrouve aussi bien en acquisition vidéo qu'en son. Le codec est le mécanisme qui permet de
transférer un signal analogique audio en signal digital (lisible par un PC). Ce codec est spécial pour chaque
carte et est inclut dans le pilote. Le codec peut être hardware, software ou mélangé. Dans le dernier cas,
d'autres fonctions sont incluses dans le mécanisme comme la transformation en dolby ou même la
suppression des "craillements" dans les enregistrements des disques vinyle s.
5 MODEM
Modem est l'abréviation de MOdulateur - DÉModulateur.
Utilisé pour relier les ordinateurs entre eux par le biais du réseau téléphonique commuté (RTC). Son
rôle est de convertir le signal numérique émis par l'ordinateur en un signal analogique afin de pouvoir
le transmettre sur le réseau téléphonique ou sur une liaison privée. Cette conversion est nécessaire du
fait des distances mises en œuvre.
Afin de limiter les données transmises, les modem utilisent des formats de compression de fichier, tel le
MNP 5 de Microcom et surtout V42 bis normalisé par le CCITT. Ce dernier ne code pas les caractères
les uns après les autres, mais opère sur des chaînes de caractères entières par élimination des
redondances. Le MODEM (périphérique d'entrée-sortie)
Le mode m est le périphérique utilisé pour transférer des informations entre plusieurs ordinateurs (2 à
la base) via les lignes téléphoniques.
Ainsi, le modem module les informations numériques en ondes analogiques ; en sens inverse il
démodule les données numériques.
C'est pourquoi modem est l'acronyme de Modulateur/DEModulateur.
Le téléphone est, quant a lui, un appareil totalement analogique . Il a ete conçu a une periode ou le
numerique n'existait pas encore. Il transmet des variations sonores par l'intermediaire d'un signal electrique
analogique dont la frequence, l'intensite et la tension varient suivant la voix. Le signal est envoye vers l'autre
combine par un fil, c'est une liaison série. On obtient la visualisation suivante:
Pour faire passer des informations entre differents points du globe, nous avons eu l'idee d'utiliser le reseau
telephonique mondial, c'est le plus complet et le plus important du moment.
Il a donc fallu fabriquer un appareil capable de communiquer entre toutes ces lignes et un terminal ou PC.
On a alors imaginer un modem qui opère la conversion d'un signal analogique en données numériques et
inversement. Le mot modem vient de l'abréviation des mots modulation (numérique vers analogique),
démodulation (analogique vers numérique).
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