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VILLE DE CHARLEROI Ecole Industrielle de Marcinelle - Monceau rue du Chemin Ver

VILLE DE CHARLEROI Ecole Industrielle de Marcinelle - Monceau rue du Chemin Vert, 66 6001 Marcinelle INITIATION A L’INFORMATIQUE Professeur : HOUX S. Année scolaire : 2003 - 2004 Objectifs pédagogiques de la formation « Initiation à l’Informatique » ( Code : 75101U21D1) Etre capable de : 1. Présenter le schéma global d’un système informatique. 2. Reconnaître les divers éléments susceptibles d’être utilisés dans un environnement informatique : - unité centrale ; - connexions ; - mémoires de masse. 3. Utiliser un système permettant d’effectuer les opérations élémentaires sur les mémoires et leurs contenus. 4. Utiliser divers programmes. 5. Manipuler un clavier alphanumérique dans un contexte informatique. 6. Mettre en évidence les services que procure l’outil ainsi que les dangers encourus par un emploi abusif ou inconsidéré d’environnements informatiques, dans divers contextes (exemples : enseignement, sciences et techniques, industrie, administration, commerce, services publics). Capacités terminales Etre capable de : a) pour le système (deux essais maximum) : - vérifier que le système informatique est prêt à l’emploi ; - charger un programme proposé à partir d’une mémoire de masse ; - passer correctement un programme rencontré ; - sortir d’un programme ; - arrêter le système et le laisser prêt pour l’utilisateur suivant. b) pour le clavier : - déplacer le curseur ; - utiliser la barre d’espacement, la touche « retour » et celle d’effacement ; - introduire des données numériques (avec et sans pavé numérique) et des données alphanumériques (minuscules / majuscules). c) pour les éléments : - identifier sur un schéma proposé, les composants d’un environnement informatique étudié ; - différencier des éléments tels que les connexions, les périphériques. Plan du cours Introduction 1. Schéma global d’un système informatique 2. Les composants d'un micro-ordinateur 3. Système d'exploitation et opérations élémentaires sur les mémoires et leurs contenus 4. Utilisation des programmes essentiels 5. Manipulation du clavier numérique 6. Services et dangers de l’outil informatique HOUX S. Initiation à l’informatique Septembre 2002 2 Introduction a) définitions informatiques Le mot "informatique", introduit en français en 1962, provient de la fusion entre les termes "information" et "automatique". L'informatique traite donc du traitement automatique des informations . Certains mathématiciens et philosophes tels que Pascal, Leibnitz, Babbage et Boole ont été à la base de l’informatique moderne. Les premiers ordinateurs apparurent à la fin du 19ème siècle. A cette époque furent construites des "machines à calculer à mémoire électronique capables de stocker et de traiter automatiquement des informations". Dans les années 40, le mathématicien John Von Neumann créa aux Etats-Unis un modèle de base encore utilisé actuellement. Voici quelques étapes importantes en ce domaine : - 1944 : fabrication du "mark 1", énorme machine électromécanique (18 m. de longueur sur 2,5 m. de hauteur ; 800 kms de câbles électriques, plus de 7000 relais mécaniques; elle pesait 5 tonnes !) capable de réaliser 10 opérations par seconde, grâce notamment à l'apparition de mécanismes électromagnétiques; - de 1945 à 1955 : 1ère génération de calculateurs électroniques (avec des circuits électroniques et des mémoires de plus en plus performants); - de 1955 à 1965 : 2ème génération permettant d'améliorer la gestion de la mémoire et des entrées-sorties et d'effectuer 1.000.000 d'opérations par seconde; - à partir de 1965 : 3ème génération avec utilisation de transistors et puis de circuits intégrés (ce qui permit une baisse importante des prix); - dans les années 70 : 4ème génération permettant de réaliser 1.000.000.000 d'opérations par seconde; - dans les années 80 : 5ème génération permettant d'atteindre des vitesses de travail de l'ordre de 1.000.000.000.000 d'opérations par seconde. b) domaines d'application - la bureautique : traitement de textes, programmes d'aides à la réalisation de graphiques, services de transmission du texte, de la voix, du graphisme, services de messagerie, comptabilité,...; - la télématique (née de la fusion de l'informatique et des télécommunications); - la robotique (applications dans le domaine industriel) ; - la domotique (applications dans le domaine des bâtiments). c) les micro-ordinateurs (individuels et professionnels) Les ordinateurs peuvent être classés par taille :  les gros ordinateurs (« mainframes » en anglais) ;  les mini-ordinateurs ;  les stations de travail ;  les micro-ordinateurs, dont les PC (« personal computer » en anglais). Nous pouvons classer les micro-ordinateurs dans deux grandes catégories : - la gamme I.B.M. (« International Business Machine ») et les ordinateurs "compatibles IBM"; - les "non-compatibles IBM", dont essentiellement la marque APPLE. Remarques : - actuellement, il existe des possibilités d'utilisation de programmes conçus pour IBM avec les ordinateurs APPLE et inversement !. - un micro-ordinateur est dit "compatible IBM" lorsqu'un programme conçu pour tourner sur un IBM tourne également sur ce micro-ordinateur. Cependant, la compatibilité n'est jamais absolue !. Il convient donc d'essayer les programmes sur son ordinateur afin de voir s'ils fonctionnent. L’ordinateur professionnel de la gamme « APPLE » est appelé le « Macintosh » (e-Mac) qui se caractérise par une grande convivialité et certains programmes de qualité (dans les domaines du traitement de textes, du dessin et de HOUX S. Initiation à l’informatique Septembre 2002 3 l'édition). Ce type de micro-ordinateur se retrouve surtout dans le secteur de services à orientation intellectuelle : publicitaires, architectes, sociétés de conseils,... 1. Schéma global d’un système informatique La structure d'un ordinateur est composée de plusieurs éléments fondamentaux : 1. une unité centrale de traitement (appelée microprocesseur) ; 2. des périphériques d'entrée et de sortie ; 3. des unités de stockage (mémoires externes et internes) ; 4. un bus (permettant de véhiculer l'information entre les composants de la machine). HOUX S. Initiation à l’informatique Septembre 2002 4 2. Les composants d'un micro-ordinateur Dans le cadre des micro-ordinateurs, il faut distinguer : - le "HARDWARE" : matériel utilisé (comprenant l'unité centrale et les périphériques); - le "SOFTWARE" : logiciels (= programmes) utilisés avec un micro-ordinateur. a) le hardware  l'unité centrale, moteur de l'ordinateur, traite les données et donne les résultats. Elle comprend : - le microprocesseur (ou Central Processing Unit) : circuit intégré reprenant les dispositifs logiques de lecture, le décodage et l'exécution d'une instruction. Ce «cerveau», véritable centrale de calcul, est placé sur la "carte mère" de l'ordinateur. Actuellement, le principal «fondeur» (constructeur de composants électroniques) s’appelle Intel (microprocesseur Pentium) mais d’autres concurrents sont apparus (tels AMD) et fabriquent des microprocesseurs de moindres coûts et parfois de moindre qualité. Signalons aussi qu’Intel a commercialisé une version « allégée » de son Pentium appelée Celeron moins chère mais aussi moins puissante en matière de calculs. Microprocesseur F-100 . Ce microprocesseur de 0,6 cm2 est assez petit pour passer dans le chas d'une aiguille. Le processeur contient beaucoup de transistors (par exemple 42 millions dans le cas d’un Pentium 4 sur une surface de 1 cm²). Le « cœur » de l’ordinateur est constitué d’une minuscule horloge (ou quartz) vibrant des millions de fois chaque seconde. HOUX S. Initiation à l’informatique Septembre 2002 5 La fréquence de l’horloge placée sur la carte mère définit la vitesse du microprocesseur et va de 66 à 100 Mégahertz (c-à-d de 66 à 100 millions de pulsions par seconde). Il est possible actuellement de démultiplier cette fréquence par des facteurs 2 (66 * 2 = 133 Mhz), 3,5 (66 * 3,5 = 233 Mhz),… pour atteindre actuellement des vitesses dépassant les 2.000 Mhz, soit 2 Ghz (gigahertz, soit 2 milliards d’impulsions par seconde). La carte mère est un grand circuit imprimé sur lequel sont placés des puces électroniques (chips), des prises et d’autres circuits. Elle constitue le « système sanguin » qui irrigue le PC, c-à-d qui s’occupe des échanges des données entre les différents composants : Processeur Mémoire RAM BIOS Bus Entrée/ sortie Certaines petites mémoires spéciales appelées caches de second niveau permettent d’accélérer sensiblement le fonctionnement du microprocesseur auxquelles elles sont associées. Actuellement une cache de second niveau de 512 Ko constitue un choix judicieux. Les « Pentium Celeron » ne disposent ni de cette cache ni d’un emplacement particulier permettant de recevoir une carte d’affichage vidéo Agp (plus rapide que les autres). La carte-mère intègre par ailleurs d’autres éléments :  des puces électroniques ou chips : petits circuits comprenant des transistors tels que :  les puces ROM de mémoire fixe reprenant le BIOS (petit programme placé en mémoire permanente qui effectue des tests à la mise en route du PC, s’occupe des rapports entre le matériel et le système d’exploitation) et d’autres programmes ;  les puces CMOS reprenant des données du programme de configuration du BIOS ;  les chipsets reprenant les contrôleurs effectuant des opérations vitales.  des socles : connecteurs fixés sur la carte mère et correspondant exactement à une carte ou à une puce. Ils permettent le montage du processeur et des modules RAM ainsi que des cartes d’extension (adaptateurs PCI, AGP, AMR,…).  des prises ( = connecteurs d’extension) permettant d’installer des cartes d’extension et donc d’autres matériels. Ces connecteurs sont reliés au reste du système et en principal au microprocesseur par des lignes spéciales appelées bus (le bus de données pour les informations que traite le microprocesseur uploads/Science et Technologie/ init-informatique-082002.pdf