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SCIENCES DE LA VIE – L1 INFORMATIQUE PRESENTATION DE L'INFORMATIQUE L'ordinateu

SCIENCES DE LA VIE – L1 INFORMATIQUE PRESENTATION DE L'INFORMATIQUE L'ordinateur de nos jours est implanté dans nombreux domaines (médicaux, sciences, etc.) En informatique industrielle, il y a PAO (Production Assistée par Ordinateur) et CAO (Conception Assistée par Ordinateur.) En informatique scientifique, on peut faire des calculs, des modélisations, et l'ordinateur fournira alors un gain d’efficacité dans les recherches. L'informatique peut être également pédagogique, l'ordinateur va vous aider à créer des supports multimédias, des diaporamas animés, à concevoir des logiciels pédagogiques. L'information de gestion pour gérer des fichiers, faire du traitement de texte, des comptes sur tableur, gérer des bases de données. L'informatique de loisirs : des jeux. L'informatique de communication : réseau et gestion de réseau (tout ce qui permet de communiquer et d'échanger des informations : Internet, etc.) L'informatique et recherche informatiques qui créent constamment de nouvelles applications. L'ordinateur permet un gain de temps grâce à la programmation de tâches répétitives et complexes, il permet d'automatiser certaines tâches, d'utiliser et de traiter à l'infini des données sauvegardées. L'ordinateur a une facilité d'utilisation de plus en plus simple et donne accès en temps réel à de nombreuses informations. 1 SCIENCES DE LA VIE – L1 L'ORDINATEUR I) Le codage des informations Le bit : c'est la plus petite information manipulable par une machine. Le mot vient de la contraction de Binary digiT. Physiquement, il peut se matérialiser par une impulsion électrique. Si on a une tension, le bit vaudra 1 ; et s'il n'y en a pas, le bit sera égal à 0. Dans le cas des cartes perforées, si l’on a un trou : le bit = 0 ; Si l’on est à la surface de la carte, le bit = 1. Avec 1 bit, on peut matérialiser 2 états : 0 ou 1. Avec 2 bits, on peut matérialiser 2² = 4 états : 00 ; 01 ; 10 ; 11. Avec n bits on peut matérialiser 2n états. L'octet : c’est un ensemble de 8 bits : 28 = 256 états. Kilooctet : Ko pour les fichiers. Méga voire Giga Octet pour les disques dur. Dans un octet, on peut stocker 1 caractère : si ce caractère est un chiffre, il suffit de faire une conversion décimal<>binaire, si c'est une lettre, on utilise un code numérique qui fait correspondre à chaque caractère un chiffre. Le code ASCII : A à 65 B à 66 II) Binaire, décimal, hexadécimal Il existe trois bases : La base 10 (décimal) : les chiffres de bases sont 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ; La base 2 (binaire) : les chiffres de bases sont 0 et 1 ; La base 16 : les chiffres de bases sont ceux de la base 10 + 6 lettres A, B, C, D, E, F. A) Conversion décimal<>binaire On prend le chiffre en base 10, on fait des divisions successives par 2 : 2 SCIENCES DE LA VIE – L1 Les restes des divisions successives sont des 1 ou des 0. Ils servent à former le chiffre binaire. On part du reste de la dernière division vers la première pour former le chiffre binaire. 27 = 11011 Le reste de la première division (division 0) s'appelle « l'unité d'ordre zéro. » Le reste de la deuxième division (division 1) s'appelle « l'unité d'ordre un. » Si on commence la numérotation des divisions à zéro, Le reste de la n-ème division sera l'unité d'ordre n. B) Conversion décimal<>hexadécimal On réalise des divisions successives par 16. Les restes seront compris entre 0 et 15. On part du reste de la dernière vers la première. 27 = 1B car 11 = B C) Conversion binaire<>décimal On multiplie chaque caractère binaire par la puissance de 2 correspondantes. 11011 = 1*24 + 1*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 = 27 D) Conversion hexadécimal<>décimal On multiplie chaque caractère hexadécimal par la puissance de 16 correspondantes. 1B : 1*161 + B * 160 = 1*161 + 11*160 = 27 E) Conversion hexadécimal<>binaire, binaire<>hexadécimal Pour passer d’une forme hexadécimale à une forme binaire ou du binaire à l’hexadécimal, on passe par l'intermédiaire du décimal, pour faciliter la conversion. IV) Constitution d'un ordinateur Un ordinateur n'est pas intelligent, il exécute simplement le traitement pour lequel il est programmé, c'est un automate programmable. 3 SCIENCES DE LA VIE – L1 Le mot « ordinateur » a été donné par IBM qui a fait une vague traduction de « computer » qui veut en fait dire « calculateur. » Toutes les machines pouvant traiter des informations binaires peuvent être qualifiées d'ordinateurs. Par abus de langage, on désigne sous le terme « PC » tous les ordinateurs. PC = Personal Computer. Il existe donc bien d'autres types d'ordinateurs, comme les serveurs et les Mac. On considère uniquement les PC. Un ordinateur est composé d'une unité centrale, d'un moniteur, d'un clavier, d'une souris et d’autres périphériques externes : imprimantes, scanner, etc. V) Fonctionnement de l'unité centrale On distingue trois grandes zones dans l'unité centrale. Tout d'abord, l'alimentation électrique d'où sort un faisceau de câble coloré, qui sont des câbles basse-tension destinés à alimenter les différentes composantes de l'ordinateur. Une deuxième zone qui contient le(s) disque(s) dur(s), lecteurs disquette, CD, DVD, zip, graveur. La troisième zone : la carte mère, elle peut se trouver au fond ou sur le coté d'un ordinateur. Elle possède un grand nombre de composants électroniques ainsi que des cartes appelées « cartes d'extension. » C'est le constituant principal de l'ordinateur. Dans une zone, des cartes vont venir s'insérer sur des réceptacles : ce sont les slots. Les cartes d'extension peuvent être les cartes vidéo, son, modem (interne.) Les disques durs, les CD-roms et autres lecteurs se fixent grâce à des câbles larges appelés « maps. » Le lecteur de disquette se fixe aussi sur la carte mère de la même manière mais avec une map plus petite. Les mémoires sont fixées grâce à des réceptacles spéciaux. Sur la carte mère, on trouve le processeur ainsi que des interfaces entrée-sortie qui permettent de connecter des périphériques externes à l'ordinateur. La carte mère sert de lien entre tous ces composants. Le processeur est le cerveau de l'ordinateur, il est souvent dissimulé sous un ventilateur qui abaisse sa température (plus un processeur est puissant plus il chauffe.) Un processeur est composé d'une unité de commande qui lie les instructions et les décode, également d'unités arithmétique et logique qui traitent et exécutent les instructions (UAL.) Le processeur a une cadence, une sorte d'horloge. A chaque top d'horloge, il exécute une instruction ; plus la fréquence d'horloge est élevée, plus il effectuera d'instructions par seconde. Le processeur est caractérisé par sa marque : Intel, AMD ; son type : Pentium, Céléron, Athlon, Duron ; et sa fréquence d'horloge (1,7, 2GHz, etc.) VI) Les types de mémoires 4 SCIENCES DE LA VIE – L1 Lorsque le processeur traite des données, il les stocke temporairement dans de petites mémoires très rapides, que l'on appelle les « registres » (8 et 32 Ko.) Le registre accumulateur : il permet de stocker les résultats des opérations arithmétiques (+, -, /, *) et logiques (et, ou, non) Le registre tampon : il permet de stocker temporairement toute donnée provenant de la mémoire principale. Le registre d'état : qui stocke des indicateurs d'état. Le registre instruction : pour stocker l'instruction en cours de traitement. Le compteur ordinal qui donne l'adresse de la prochaine instruction à traiter. Ces mémoires-là sont propres au processeur. Il existe d'autres types de mémoires ou processeurs : La mémoire vivre : RAM (Random Access Memory), c'est la mémoire principale du système. Elle stocke de manière temporaire et, tant que l'ordinateur est allumé, des données liées à l'exécution de divers programmes. Selon les types de mémoires, les types de réceptacles sont différents. La ROM (Read-Only Memory) : mémoire en lecture seule. C’est une mémoire importante, qui ne s'efface pas même ordinateur éteint. Elle contient des instructions et des programmes nécessaires et essentiels au démarrage de l'ordinateur : Le BIOS (Basic Inport Outport System) : c'est un programme qui permet de piloter les principales interfaces d'entrée et sortie du système. La plupart des BIOS ont un setup qui permet de modifier la configuration basique du système. Les informations du setup sont stockées dans une petite mémoire RAM, toujours alimentée par une petite pile sur la carte mère ; Le chargeur d'amorce : permet de charger Windows ; Le setup CMOS : setup du BIOS ; Le POST (Pouvoir On Self Test) : programme exécuté automatiquement au démarrage et qui teste la mémoire. VII) Les périphériques internes Ils se présentent sous la forme de cartes, les cartes d'extension, qui sont fixées sur des réceptacles de la carte mère. Ces cartes permettent généralement de relier des périphériques externes à l'ordinateur. Il existe plusieurs types de carte d'extension ; voici les principales : La carte vidéo, qui relie l'écran à l'ordinateur ; La carte son, qui permet de brancher des haut-parleurs, écouteurs, et microphone(s) ; Le modem, lorsqu’il est interne, uploads/Geographie/ td-traitement-de-texte-2.pdf