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Lycée Diderot – BTS I.R.I.S Courriel : genael.valet@diderot.org , URL : http://

Lycée Diderot – BTS I.R.I.S Courriel : genael.valet@diderot.org , URL : http://www.diderot.org G.VALET Sept 2010 Version 1.4 LES BASES DE LA PROGRAMMATION 1 Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle A quoi sert un programme ? Résoudre un problème donné par calcul et traitement de l’information Exemple de la Navigation GPS : Problème : Guider l’utilisateur pour trouver son chemin Informations traitées : Données cartographiques et Position GPS (Latitude, Longitude) Comment s’exécute t-il ? Sur un calculateur (système informatisé) par un ou plusieurs microprocesseurs Séquentiellement : Les instructions sont exécutées les unes après les autres par un processeur ou un processus (Cas du multitâche) Comment écrire un programme ? Avec un langage de programmation « Evolué » et indépendant du processeur « Machine » et donc dépendant du processeur UN PROGRAMME, QU’EST-CE QUE C’EST ? 2 Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Définition Série d’opérations sur des données brutes dans le but de produire, transformer, transmettre, analyser ou classifier des informations Exemple : Le traitement des signaux bruts émis par des satellites permettent de déterminer la distance entre le récepteur et les émetteurs et d’en déduire la position du récepteur 3 TRAITEMENT DES DONNÉES Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Les entrées de données permettent à un programme de traiter l’information 4 ENTRÉE DE DONNÉES Saisie de l’utilisateur • Clavier, souris, tablette • Clavier virtuel • Joystick Données provenant d’un capteur • Caméra • Cellule photoélectrique, température ,ultra son • Capteur de pression, de vitesse Données de communication • Réseau Ethernet, liaison série • Bluetooth, Zigbee, 3G • Base de données Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle La sortie d’un programme donne le résultat de son traitement 5 SORTIE DE DONNÉES Affichage •Ecran LCD •Voyants •Message Commande •Moteur •Ouverture de vanne •Vérin Données de communication •Réseau Ethernet, liaison série •Bluetooth, Zigbee, 3G •Base de données Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Chaîne de traitement de l’information 6 ORGANISATION DU TRAITEMENT Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle 7 EXEMPLE DE SYSTÈME Capteurs Mesure des grandeurs physiques Commande Energie mécanique Communication Echanges avec l’extérieur Système uP Introduction Notion de programme Structures de données Structures de contrôle Chapitre 2 8 BASES DE LA PROGRAM MATION Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Représentation fonctionnelle Il est important de savoir repérer les entrées/sorties d’un programme/système Exemple de tri de nombres Suite { 5 47 25 10 1 23 12 } Pour résoudre ce problème, il faut décomposer le problème en sous problèmes plus simples Comment faire ? 9 REPRÉSENTATION Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle L’algorithme est la résolution d’un problème sous la forme d’une série d’opérations à effectuer Exemple du tri de la suite : { 5 47 25 10 1 23 12 } 1ère étape : Rechercher le minimum sur une partie du tableau 2ème étape : Permuter les éléments si un minimum a été trouvé Puis répéter les 2 étapes sur une plus petite portion jusqu’à la fin de la série Avant d’écrire l’algorithme, il faut décomposer : 10 NOTION D’ALGORITHME Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Tri de la suite : { 5 47 25 10 1 23 12 } Il reste à déterminer l’algorithme de la « Recherche du minimum » 11 ECRITURE DE L’ALGORITHME k ← 0 , n ← 7 Tant que k<n, Faire Rechercher minimum (min) entre k et n Permuter le min trouvé avec k k ← k + 1 Fin du Faire min ← k, m ← k Tant que m<n Si nombre à l’indice m < nombre à l’indice min Alors min ← m Fin du Si m ← m + 1 Fin Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle L’écriture d’un programme passe par l’utilisation d’un langage de programmation Le langage permet de définir Une syntaxe (Comme la grammaire en français) Un jeu d’instructions (Comme les mots en français) Exemples : Java, C/C++, Objective C (iPhone), php, Ada, Ruby, Javascript, … Les langages machine ou assembleur : Ils sont spécifiques à un processeur ou à une famille de processeurs Il faut réécrire le programme si on change de processeur Les langages dits « évolués » Il ne sont pas spécifiques et il n’est pas nécessaire de réécrire tout le programme en cas de changement de processeur Leur syntaxe est plus facile à comprendre Ces langages facilitent le travail du développeur grâce aux bibliothèques de programmes 12 PROGRAMME ET LANGAGES Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Le code source du programme est un fichier texte contenant une suite d’instructions L’ensemble des instructions autorisées dépend du langage utilisé La syntaxe aussi Comment écrire un programme source ? A l’aide d’un simple éditeur de texte Ou avec un IDE : « Integrated Development Environment » Beaucoup de fonctionnalités Permet aux développeurs d’être plus efficaces dans les grands projets Peut-on choisir un langage de programmation ? Cela dépend du processeur qui exécutera le programme Les langage C, Java, Ada permettent de développer pour la plupart des processeurs Comment le savoir ? Documentation de l’environnement de développement 13 ECRITURE DU PROGRAMME SOURCE Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Cas d’un langage « compilé » 14 CHAÎNE DE DÉVELOPPEMENT D’UN PROGRAMME Système microprogrammé cible Environnement de Développement du programme Compilateur Vérification de la syntaxe Edition de lien Utilisation éventuelle de bibliothèques Source du programme Langage évolué (C, ADA, …) Programme Langage Machine ou Assembleur Processeur Mémoire Mémoire ROM, FLASH ou RAM Chargement du programme Adresse instruction à exécuter Instruction à exécuter Bibliothèques Réseau, Maths, graphique, ... Périphériques Entrées/Sorties Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle 15 CODE SOURCE : EXEMPLE EN « C » Directives de compilation Début du programme L’utilisateur doit saisir des données Création, ouverture d’un fichier Ecriture des données dans Le fichier et fermeture Variable Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Qu’est-ce qu’une variable ? C’est un symbole associé à une valeur ou à un objet Sa valeur peut changer pendant l’exécution du programme Caractéristiques d’une variable Un nom ou identificateur Un type Entier, flottant, caractère, chaîne de caractère, … Une valeur A quoi sert une variable ? A stocker temporairement une donnée qui va être utilisée dans la suite du programme Exemple : Longitude et Latitude pour la position d’un GPS. Ces variables vont permettre la localisation sur une carte Où est stockée une variable ? En général, dans la mémoire vive du système Mais aussi dans une base de données, dans un fichier, … Si on souhaite qu’elle soit « persistante » après la fin de l’exécution d’un programme 16 LES VARIABLES Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle En langage C En PHP En Ada En Java 17 EXEMPLES DE VARIABLES int a; a=12; a = a +2 ; Type et nom de la variable Affectation Réaffectation a : integer; a := 12; a := a +2 ; $a = 12; $a = $a +2 ; int a; a=12; a = a +2 ; Typage et affectation Identique au C Introduction Notion de programme Structures de données Structures de contrôle Chapitre 3 18 BASES DE LA PROGRAM MATION Diderot Lycée Section technicien supérieur en Informatique et réseaux Introduction Notion de Programme IRIS Les bases de la programmation Structures de données Structures de contrôle Définition C’est une structure logique destinée à contenir des données permettant de simplifier leur traitement et donc l’écriture du programme Exemple d’une structure de données Problématique : Traiter et uploads/Ingenierie_Lourd/ bases-de-programmation-c.pdf