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Introduction à l’Informatique

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Notion de Base •

Définition de l'ordinateur et de l'informatique

Le mot informatique a été proposé par Philippe Dreyfus en 1962 ; c'est un mot  valise, formé d'information et d'automatique. L'informatique est donc une  automatisation  de  l'information,  plus  exactement 

un  traitement 

automatique  de  l'information.  L'information  désigne  ici  tout  ce  qui  peut  être traité par l'ordinateur (textes, nombres, images, sons, vidéos...). 

• L'outil  utilisé  pour  traiter  l'information  de  manière  automatique  s'appelle  un  ordinateur. Ce nom a été proposé par Jacques Perret (professeur de latin à la  Sorbonne) en 1954. Ce mot était à l'origine un adjectif qui signifiait "qui met de  l'ordre", "qui arrange". L'anglais, plus restrictif, utilise le terme de computer qui  peut se traduire par calculateur, machine à  calculer. Page 2


En  1976,  Steve  Wozniak  et  Steve  Jobs  (actuel  PDG  d'Apple)  créent  le  Apple  I  ;  aujourd'hui,  on  connait  tous  le  succès  de  la  firme  Apple  (qui  font  notamment les MAC, et les iPod). le premier "PC" (Personnal Computer ) est  commercialisé par IBM en 1981.

L'Apple I, fabriqué dans un garage!

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De  nos  jours,  les  ordinateurs  évoluent  très  rapidement,  non  seulement  en  terme  de  performances,  mais  également  au  niveau  de  la  place  prise.  On  estime  que  l'on  peut  placer  4  fois  plus  de  transistors  sur  une  puce  tous  les  3  ans" (citation d'Intel), soit 1 milliard de transistors sur une puce en 2010.

Un micro-ordinateur récent.

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La carte mère La carte mère est l'élément principal de votre ordinateur. En effet, c'est à elle que sont reliés tous les composants, qu'ils soient internes (carte graphique, processeur, mémoire vive ...) ou externes (les éléments externes sont également

appelés périphériques :

imprimante, scanner, clé USB ...). La carte mère est en fait un grand circuit imprimé contenant des connecteurs pour les différents éléments constituant votre ordinateur.

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Le CHIPSET

Le BIOS

Le CMOS

Le support du processeur

Les connecteurs d'entrĂŠe/sortie Page 6


Voyons maintenant les différents composants d'une carte mère :

Le CHIPSET : c'est le cœur de la carte mère. En effet, c'est lui qui va se charger de coordonner les échanges de données entre les différents composants de l'ordinateur.

Le BIOS : c'est lui qui fait le lien entre votre système d'exploitation et votre matériel. Il est stocké dans une mémoire morte nommée ROM (mémoire en lecture seule, mais que l'on peut effacer et reprogrammer).

Le CMOS : c'est un circuit intégré qui conserve les informations importantes sur le système informatique, ainsi que la date et l'heure. Même lorsque l'ordinateur est hors tension, le CMOS est alimenté par une pile bouton située sous la carte mère. Ainsi, les paramètres importants sont conservés. (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Page 7


Le bus PCI Le bus PCI (Peripheral Component Interconnect) a été mis au point par Intel le 22 juin 1992. Les connecteurs PCI sont généralement présents sur les cartes mères au nombre de 3 ou 4 au minimum et sont en général reconnaissables par leur couleur blanche (normalisée). L'interface PCI existe en 32 bits, avec un connecteur de 124 broches, ou en 64 bits, avec un connecteur de 188 broches.

Le bus AGP Le bus AGP (sigle de Accelerated Graphics Port, soit littéralement port graphique accéléré) est apparu en Mai 1997, afin de permettre de gérer les flux de données graphiques devenant trop importants pour le bus PCI. L'interface AGP a été mise au point spécifiquement pour la connexion de la carte graphique en lui ouvrant un canal direct d'accès à la mémoire (DMA, Direct Memory Access), sans passer par le contrôleur d'entrée-sortie. Page 8


Le bus PCI Express: Le bus PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express, noté PCI-E ou 3GIO pour «Third Generation I/O»), est un bus d'interconnexion permettant l'ajout de cartes d'extension dans l'ordinateur. Le bus PCI Express a été mis au point en juillet 2002. Contrairement au bus PCI, qui fonctionne en interface parallèle, le bus PCI Express fonctionne en interface série, ce qui lui permet d'obtenir une bande passante beaucoup plus élevée que ce dernier.

Les ports d'entrée-sortie 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 (notée parfois interface d'E/S).

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Port série Les ports série (également appelés RS-232, représentent les premières interfaces ayant permis aux ordinateurs d'échanger des informations avec le "monde extérieur". Le terme série désigne un envoi de données via un fil unique : les bits sont envoyés les uns à la suite des autres.

Port parallèle La transmission de données en parallèle consiste à envoyer des données simultanément sur plusieurs canaux (fils). Les ports parallèle présents sur les ordinateurs personnels permettent d'envoyer simultanément 8 bits (un octet) par l'intermédiaire de 8 fils.

Bus USB Le bus USB (Universal Serial Bus, en français Bus série universel) est, comme son nom l'indique, basé sur une architecture de type série. Il s'agit toutefois d'une interface entrée-sortie beaucoup plus rapide que les ports série standards. Page 10


Bus Firewire (IEEE 1394) Le bus IEEE 1394 (nom de la norme à laquelle il fait référence) a été mis au point à la fin de l’année 1995 afin de fournir un système d’interconnexion permettant de faire circuler des données à haute vitesse en temps réel. La société Apple lui a donné le nom commercial « Firewire », qui est devenu le plus usité. Sony lui a également donné le nom commercial de i.Link, tandis que Texas Instrument lui a préféré le nom de Lynx. s'agit ainsi d'un port, équipant certains ordinateurs, permettant de connecter des périphériques (notamment des caméras numériques) à très haut débit.

la carte graphique: La carte graphique (en anglais graphic adapter), parfois appelée carte vidéo ou accélérateur graphique, est l'élément de l'ordinateur chargé de convertir les données numériques à afficher en données graphiques exploitables par un périphérique d'affichage. Page 11


La carte son La carte son (en anglais audio card ou sound card) est l'élément de l'ordinateur permettant de gérer les entrées-sorties sonores de l'ordinateur.

Le support de processeur : c'est l'emplacement destiné à accueillir le processeur. On distingue deux types de support de processeur : Le slot : c'est un connecteur rectangulaire dans lequel on enfonce le processeur verticalement. Il n'est pas très répandu. Le socket : c'est le plus fréquent. Il s'agit d'un connecteur carré contenant de nombreux petits trous, dans lesquels viennent se placer les broches du processeur.

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Le processeur: Le processeur (noté CPU pour Central Processing Unit en anglais) est en quelque sorte le "moteur" de l'ordinateur. C'est lui qui traite toutes les informations (transcrites auparavant en binaire) et execute les instructions. Il est cadencé par une horloge interne ; la fréquence de cette horloge, exprimée en Hertz , détermine la rapidité du processeur. Dans une même gamme, le processeur cadencé le plus rapidement peut exécuter plus d'informations dans un même laps de temps. Aujourd'hui les processeurs sont capables d'atteindre plus de 3Ghz (Giga Hertz = Milliards de Hertz) soit plusieurs milliards de calculs par seconde.

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Principaux acteurs du marché Les deux principaux constructeurs de processeurs actuellement sont AMD et  Intel.  Intel a été crée en 1968 et c'est actuellement le premier constructeur mondial  de processeurs.  AMD a été fondé en 1969 en Californie, c'est le deuxième constructeur mondial  de processeurs

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Le processeur est une puce électronique d'environ 4cm de côté et quelques millimètres de hauteur qui chauffe beaucoup car très sollicité. Il est surplombé d'un radiateur : de fines lamelles métalliques qui vont capter la chaleur émise par le processeur et encore au dessus un ventilateur qui va évacuer cette chaleur.

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2- Organisation générale d’un Micro-ordinateur : U.A.L

Microprocesseur ou Unité de traitement

Horloge ---------

ou

Mémoire Centrale R.A.M R.O.M U.C

ou

Mémoire Interfaces ou Bus externes Interne Claviers

Écran télévision

Organes d’entrée

Unité centrale

Imprimante traceur de courbe

Organes de Sortie

Micro-ordinateur Mémoires auxiliaires ou mémoires externes (disquettes, disques durs, cd-rom, flashdisque…….) Organes de Stockage Page 16


U.A.L

Unité Arithmétique et Logique.

U.C

Unité de Commande.

R.A.M

Random Access Memory

R.O.M

Read Only Memory.

Bus : Chemin qu’empruntent les données pour aller d’un organe à un autre.

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a- Microprocesseur Le microprocesseur comprend deux parties : l’unité (U.C) et (U.A.L) Ce sont les organes les plus rapides de l’ordinateurs (des millions d’opérations à la seconde). i- U.A.L : appelée aussi unité de calcul, est constituée de circuits capables d’exécuter 4 types d’opération élémentaires. 1- Les opérations arithmétiques (+,-,/,*) 2- Les opérations Logiques (comparaison …) 3- Les opérations de transfert d’information d’un endroit de la mémoire vers un autre ( rangement,…….) 4- Les opérations d’entrée/sortie ( Lecture/écriture) Page 18


On distingue généralement deux principaux types de mémoire : La mémoire vive, également appelée RAM (Random Access Memory) : c'est une mémoire volatile, elle ne stocke les informations que tant qu'elle est alimentée electriquement. Il s'agit également de la mémoire principale d'un ordinateur. (On distingue encore différents types de mémoire vive, tels que la DDR ou la SDR, mais c'est un peu compliqué dans le cadre de ce cours. ) La mémoire morte, également appelée ROM (Read Only Memory) : c'est une mémoire de masse, elle conserve donc les données après arrêt de l'alimentation.

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Les Mémoires auxiliaires Le disque dur: Le disque dur est le composant essentiel pour stocker des données. En effet, les informations sont sauvegardées même sans alimentation : il s'agit d'une mémoire de masse. Le disque dur est relié à la carte-mère par l'intermédiaire d'un contrôleur faisant l'interface entre le processeur et le disque dur. Le contrôleur de disque dur gère les disques qui lui sont reliés, interprète les commandes envoyées par le processeur et les acheminer au disque concerné. On distingue généralement les interfaces suivantes : IDE SCSI Serial ATA

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Le standard ATA ou IDE (Advanced Technology Attachment) est une interface standard permettant la connexion de périphériques de stockage sur les ordinateurs de type PC. Le standard ATA a été mis au point le 12 mai 1994. Malgré l'appellation officielle "ATA", ce standard est plus connue sous le terme commercial IDE (Integrated Drive Electronics)

Le standard Serial ATA (S-ATA ou SATA) est un bus standard permettant la connexion de périphériques de stockage haut débit sur les ordinateurs de type PC. Le standard Serial ATA est apparu en février 2003 afin de pallier les limitations de la norme ATA (plus connue sous le nom "IDE" et rétro-activement appelée Parallel ATA), qui utilise un mode de transmission en parallèle. Dans un disque dur, on trouve des plateaux rigides en rotation. Les faces de ces plateaux sont recouvertes d'une couche magnétique, sur laquelle sont stockées les données. Ces données sont écrites en code binaire [0,1] sur le disque grâce à une tête de lecture/écriture, petite antenne très proche du matériau magnétique. Page 21


Capacités et Octets

Pour rappel, l'unité de grandeur de capacité en informatique est l'octet. Un disque dur possède une très grande capacité afin d'être capable de stocker vos données.

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Autres utilisations de disques durs Disque dur externe Le disque dur externe est un périphérique amovible que l'on branche et débranche (généralement par USB) à l'ordinateur pour faire des sauvegardes de données. Disques durs dans les consoles, les démodulateurs satellite: On retrouve aussi les disques durs dans les consoles de jeu (Playstation 3, Xbox360) afin de stocker des jeux, sauvegardes... et dans les démodulateurs satellite, afin d'enregistrer films et émissions.

Disque dur externe

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La disquette : elle sert à sauvegarder des informations mais elle dispose que d'une capacité de stockage limitée.

Le CD :Compact Disc. Disque compact pouvant être lu par un ordinateur, sur lequel sont stockés jusqu'à 640 Mo de données. Ces données sont de toutes sortes, et non pas seulement de la musique ou de la vidéo, comme sur les CD plus classiques

Le DVD: Digital Versatil Disk, ou Disque versatile Digital. Standard de vidéo disque numérique de Toshiba, Philips et Sony. Les disques à cette norme ont mis pas mal de temps à arriver sur le marché. Leur capacité est de 4.7 Go sur une face, avec un taux de transfert de 1.5 Mo/s. Page 24


On distingue généralement 4 grandes familles de supports DVD, possédant différentes capacités selon leurs caractéristiques physiques :

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Blu-Ray: Blu-ray Disc est le nom donné à un successeur du DVD. Basé sur un rayon laser bleu, contrairement au laser rouge utilisé pour les CD et les DVD, il permet de stocker plus d'informations sur la même surface C'est un format propriétaire de Sony, capable de stocker 50 Go de données. Il présente la même épaisseur que le DVD, mais la couche de protection transparente est plus fine, ce qui oblige les fabricants de médias à modifier sensiblement leur chaîne de production HD-DVD: Lancé par NEC et Toshiba, le HD DVD est physiquement proche du DVD actuel (épaisseur de 0,6 mm pour le substrat et la couche de protection), mise à part l'utilisation d'un laser bleu. Il offre une capacité de 15 Go par face et par couche pour les médias en lecture seule, et de 20 Go pour les disques réinscriptibles. Page 26


L'écran : On appelle écran (ou moniteur) le périphérique d'affichage de l'ordinateur. On distingue habituellement deux familles d'écrans : Les écrans à tube cathodique (notés CRT pour Cathod Ray Tube). Il s'agit de moniteurs volumineux et lourds, possédant une consommation électrique élevée. Les écrans plats équipant la totalité des ordinateurs portables, les assistants personnels (PDA), les appareils photo numérique, ainsi qu'un nombre de plus en plus grand d'ordinateurs de bureau. Il s'agit d'écrans peu encombrants en profondeur (d'où leur nom), légers et possédant une faible consommation électrique.

Le clavier (en anglais keyboard) : permet, à la manière des machines à écrire, de saisir des caractères (lettres, chiffres, symboles ...), il s'agit donc d'un périphérique d'entrée essentiel pour l'ordinateur, car c'est grâce à lui qu'il nous est possible d'envoyer des commandes. Le terme "AZERTY" (en rapport avec les 6 premières touches alphabétiques du clavier) désigne un type de clavier, équipant la quasi-totalité des ordinateurs des pays francophones. Il s'agit de la déclinaison pour les pays francophones du clavier QWERTY (a été conçu en 1868).Page 27


La souris (en anglais «mouse» ou «mice»): est un périphérique de pointage (en anglais pointing device) servant à déplacer un curseur sur l'écran et permettant de sélectionner, déplacer, manipuler des objets grâce à des boutons. On appelle ainsi «clic» l'action consistant à appuyer (cliquer) sur un bouton afin d'effectuer une action.

L'imprimante (en anglais printer): est un périphériques permettant de faire une sortie imprimée (sur papier) des données de l'ordinateur. Il existe plusieurs technologies d'imprimantes dont les plus courantes sont : l'imprimante à marguerite ; l'imprimante matricielle (également appelée imprimante à aiguilles) ; l'imprimante à jet d'encre et imprimante à bulles d'encre</a> ; l'imprimante laser. De nos jours, les imprimantes à marguerite et les imprimantes matricielles ne sont quasiment plus utilisées.

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Le scanner Un scanner (anglicisme pour le mot français «numériseur») est un périphérique d'acquisition permettant de numériser des documents, c'est-à-dire de transformer un document papier en image numérique.

Le modem : Outil de communication avec d'autres ordinateurs éloignés en utilisant les lignes téléphoniques.

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Mer ci ! !

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