Chapitre 1 : Introduction à l’informatique
Un ordinateur est une machine de traitement de l'information. Il est capable
d'acquérir de l'information, de la stocker, de la transformer en effectuant des
traitements quelconques, puis de la restituer sous une autre forme.
Le mot informatique vient de la contraction des mots information et automatique.
Il signifie le traitement et l’analyse automatique de l’information.
Nous appelons information tout ensemble de données. On distingue généralement
différents types d'informations : textes, sons, images, etc.
II. Les éléments de base d’un ordinateur
ainsi de hardware pour désigner l'ensemble des éléments matériels de l'ordinateur
et de software pour désigner la partie logicielle.
Partie matérielle (Hardware) :
L'ordinateur est composé de plusieurs pièces apparentes, :
l'unité centrale: Il contient les différents composants internes de l’ordinateur tels que
la carte mère, les disques durs, la carte graphique, les lecteurs, etc.
Moniteur (écran) : pour la visualisation des informations
Clavier : pour la saisie de données
Souris : permet de sélectionner et activer les entités affichées à l'écran
Des périphérique externes : hauts parleurs, imprimante, scanner etc.
Partie logicielle (Software) :
Les logiciels se répartissent en deux catégories :
Logiciel d’application :
Un logiciel d’application est un ensemble de programmes coopérant pour exécuter
une tâche particulière.
Exemple : Word, Excel, PowerPoint, Access, etc.
Logiciel de base (système d’exploitation) :
Un logiciel de base est un logiciel constitué d’un ensemble de programme qui
assurent le bon fonctionnement de l’ordinateur et gère les différents périphériques
(clavier, souris, l’imprimante, etc.).
Exemple : Windows, Unix, Linux, MS-Dos, etc.
Chapitre2 : Les composants d’un ordinateur
A.L’unité centrale
L’unité centrale, c’est l’organe principal de l’ordinateur, elle renferme plusieurs
composants destinés au traitement et à la circulation de l’information.
Dans l’unité centrale, on trouve :
l’alimentation
le ventilateur
la carte mère (microprocesseur, la mémoire centrale, la mémoire morte,
l’horloge…)
les mémoires de masses (disque dur, lecteurs de CD-ROM…)
et des cartes additionnelles (carte réseau, carte son, carte vidéo, etc.)
I. Bloc d’alimentation
Le bloc d'alimentation électrique est chargé de fournir un courant électrique stableet continu à l'ensemble des éléments de l'ordinateur.
II. La carte mère
La carte mère est le circuit imprimé principal de votre ordinateur. Sur cette carte,
tous les composants de votre PC sont connectés.
La carte mère contient entre autre : le socket (connecteur) pour le processeur, des
supports mémoire vive, des ports pour les cartes d'extension:
a. Microprocesseur :
Le microprocesseur (figure 02) est le cerveau de l'ordinateur. Il permet de
manipuler, de circuler les informations et d'exécuter les instructions stockées en
mémoire. Toute l'activité de l'ordinateur est cadencée par une horloge unique.
Le microprocesseur est caractérisé par la cadence maximale à laquelle il est
capable de travailler, par la taille et le nombre de données qu'il peut manipuler.
Plus la circulation des données est rapide, plus l'ordinateur sera jugé performant
Exemple : Le tableau suivant décrit les principales caractéristiques des
microprocesseurs fabriqués par Intel
Date Nom Fréquence
de l'horloge
MIPS
1974 8080 2 MHz 0,64
1982 80286 6 MHz 1
1985 80386 16 MHz 5
1989 80486 25 MHz 20
1993 Pentium 60 MHz 100
1997 Pentium II 233 MHz 300
1999 Pentium III 450 MHz 510
2000 Pentium 4 1,5 GHz 1 700
2004 Pentium 4 « Prescott » 3,6 GHz
c. Mémoire
La mémoire est un composant de base de l’ordinateur, son rôle est de stocker les
données avant et pendant leur traitement par le processeur. Ces données sont
d’apparence binaire et mémorisées sous forme d’impulsions électriques (une
impulsion est égale à 1, aucune impulsion est égale à 0).
La mémoire vive :
La mémoire vive appelée également mémoire centrale ou RAM (Random Acces
Memory) permet de stocker temporairement les données et programmes en cours
de traitement. Les données contenues dans la mémoire vive sont perdues lorsque
le courant électrique est coupé.
La mémoire vive se présente sous la forme de barrettes (figure 04) qu’on insère
dans un connecteur de la carte mère (figure 01). On peut augmenter la taille
mémoire en rajoutant des barrettes de RAM.
Figure
Unité de mesure de la taille mémoire
L’unité de mesure de la taille mémoire est l’Octet.
Un octet = 8 bits = 1 caractère
Un kilo-octet (Ko) = 1024 octets » 103 octets
Un méga-octet (Mo) = (1024)2 octets » 106 octets
Un giga-octet (Go) = (1024)3 octets » 109 octets
Un tera-octet (To) = (1024)4 octets » 1012 octets
Remarque :
On peut aussi parler de Kbits, Mbits, Gbits.
1Kbits = 103 bits, 1Mbits= 103 kbits, 1 Gbits= 103 Mbits.
Exercice :
Quel est le temps nécessaire pour le transfert d’un fichier de 4 Mo via un réseau
dont le débit est 128 kbits/s. (Rappel : Débit = nombre de bits transmis par unité
de temps).
Solution :
Calculons le nombre de bits qui contient le fichier de 4 Mo :
4 Mo = 4*1024*1024*8 bits = 33554432 bits.
Le temps nécessaire pour le transfert de ce fichier :
Temps = 33554432 / 128000 = 262,144 s = 263 s
La mémoire morte :
La mémoire morte (en anglais ROM = Read Only Memory) est une mémoire en
lecture seule, appelée aussi mémoire non volatile, c’est-à-dire une mémoire qui ne
s’efface pas à l'extinction de l’ordinateur. Elle stocke le programme de base pour
démarrer et utiliser un ordinateur (le BIOS : Basic Input Output System).
La mémoire cache
La mémoire cache est une petite mémoire à accès rapide qui sert de tampon entre
la mémoire vive et le processeur. Elle stocke les informations les plus souvent
utilisées, permettant ainsi de réduire les états d'attente du microprocesseur.
Lorsque le microprocesseur veut traiter des données, il accède d’abord à la cache
interne, s’il ne trouve pas les données, il accède à la cache externe, puis à la RAM.
Cache interne : c’est une mémoire ultra rapide intégrée au microprocesseur. Elle
stocke les données les plus utilisées.
Cache externe : si le microprocessseur ne trouve pas les données dans la cache
interne, il les cherche dan la cache externe. La cache externe est mois rapide que
la cache interne mais plus rapide que la RAM.
Cache disque
Le processeur est plus rapide que la mémoire RAM, celle-ci est beaucoup plus
rapide que le disque dur. Une cache disque est utilisée entre le disque dur et la
mémoire,
Exercice :
Comment ajouter de la mémoire vive à un ordinateur ?
Solution de l’exercice :
Ajouter des barrettes mémoires.
d. Les bus
Les bus constituent le système de communication central de l'ordinateur, ils relient
le processeur à la mémoire centrale et aux cartes d'extensions, c'est par leur
intermédiaire que transitent toutes les informations entre les différents composants
d’un ordinateur.
On distingue trois types de bus :
- le BUS de données transférant les données entre le processeur et les autres
parties. C'est un bus bidirectionnel.
- le BUS d'adresses par lequel le processeur indique l'adresse mémoire à laquelle
sont écrites ou lues les données.
- le BUS de commande (ou contrôle) par lequel le processeur envoie des codes de
commande aux différents organes.
Quelques exemples de bus : bus système, Le bus série, bus parallèle, bus USB,
bus ISA, bus PCI, bus AGP, bus PCI Express.
e. Chipset
Le chipset est un circuit électronique chargé de gérer les échanges de données
entre les divers composants de l'ordinateur (processeur, mémoire,
périphériques,...).
f. Connecteurs d'extensions
Les connecteurs d’extension sont des emplacements disponibles sur la carte mère
destinés à recevoir des cartes d'extension, c'est-à-dire des cartes offrant de
nouvelles fonctionnalités à l'ordinateur. Il existe plusieurs sortes de connecteurs :
Connecteur d'extension AGP : (Accelerated Graphics Port) est l'emplacement
réservé à la carte graphique.
Connecteurs d'extension PCI : (Peripheral Component Interconnect) est
l'emplacement où sont connectées les différentes cartes de votre ordinateur
(carte son, carte réseau, etc.).
Parmi les cartes d'extension les plus courantes, on peut citer :
Carte graphique : est une carte d'extension dont le rôle est de produire une
image affichable sur un moniteur d'ordinateur.
Carte son : est une carte d'extension permettant d'écouter de la musique et des
sons sur votre ordinateur. Elle s'implante dans un connecteur PCI
carte réseau : est une carte d'extension permettant de connecter un ordinateur à
un réseau
g. Les ports de communication
Les ports d'entrée-sortie sont des éléments matériels de l'ordinateur, permettant au
système de communiquer avec des éléments extérieurs, c'est-à-dire d'échanger des
données, d'où l'appellation d'interface d'entrée-sortie.
Port série :
Le port série est un port sur lequel on ne peut envoyer les données que bit par bit,
les uns après les autres. Ce port peut se présenter sous la forme d'un connecteur 9
ou 25 broches (le nom du connecteur est DB-9 ou DB-25 suivant le nombre de
broches).
Sur un port série on peut brancher un modem, un scanner, une souris ou un
appareil photo numérique
Port parallèle :
Le port parallèle est basé sur un transfert de type parallèle. C’est-à-dire que les 8
bits d’un octet sont envoyés simultanément. Ce type de communication est
nettement plus rapide que celui d’un port série.
Ports USB :
Le port USB (Universal Serial Bus) est basé sur une architecture série pour deux
raisons principales:
- l'interface série permet d'utiliser une cadence d'horloge beaucoup plus élevée
qu'une interface parallèle (dans une architecture parallèle à haut débit, les bits
circulant sur chaque fil arrivent avec des décalages, provoquant des erreurs),
- le câble série est plus économique que le câble parallèle.
Les ports USB supportent le Hot Plug & Play, c'est à dire qu'un périphérique peut
être connecté et reconnu, sans redémarrage de l'ordinateur. Les périphériques qui
disposent actuellement de ce type de port sont les imprimantes, scanners,
Webcams, etc.
X. Les mémoires de masses
Une mémoire de masse est une mémoire de grande capacité, non volatile. Elle
conserve les données de manière permanente.
Les mémoires de masse les plus utilisées sont : disque dur, CD-ROM, DVD, la clé
USB et disquette.
XI. Le disque dur
Le disque dur est un support composé de disques magnétiques sur lesquels on
peut stocker de très grandes quantités d'informations (20 Go et plus).
Un disque dur (Figure 07) est formé de plusieurs plateaux circulaires superposés
entre lesquels flottent des têtes de lecture et écriture et d’un moteur central
permettant la rotation de tous les plateaux en même temps.
XII. Le lecteur de disquette
Le lecteur de disquette permet de lire et d'enregistrer des informations sur la
disquette.
La disquette est un support de données magnétiques. Il existe plusieurs tailles de
disquettes sur le marché :
disquette de taille 5 ¼ pouces (1 pouce = 2.54 cm) avec une capacité de 1.2MB
en voie de disparition ;
disquette de taille 3 ½ pouces rigide et d'une capacité de 1.44MB est utilisée
largement dans le marché.
disquette ZIP : support amovible de 100 à 250 Mo
Les disquettes sont divisées en pistes, chaque piste est divisée en un nombre
constant de secteurs de taille égale. Chaque secteur représente 512 octets. La
disquette est souvent divisée en deux faces numérotées 0 et 1.
XIII. Le lecteur CD-ROM
Le lecteur CD-ROM permet de lire les informations se trouvant sur les disques
CD-ROM.
Le CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory) est une mémoire de masse à
lecture seule, les données y ont été inscrites une fois pour toute. On ne peut plus
effacer leur contenu.
Un lecteur CD-ROM est caractérisé par les éléments suivants : Vitesse et Temps
d'accès (voir le support de cours sur le
XIV. Le graveur de CD-ROM
Le graveur de CD-ROM est un outil qui permet de réaliser des sauvegardes sur
des CD-ROMs. Il utilise deux sortes de disques : CD-R et CD-RW.
