Architecture et Technologie des Ordinateurs 2

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Architecture et Technologie des Ordinateurs 2

  1. 1. Architecture et Technologie des Ordinateurs
  2. 2. C’est quoi un ordinateur ? Un ordinateur est un appareil automatique commandée par un ensemble de programmes enregistrés dans sa mémoire. C'est une combinaison de matériel (hardware) et de programmes (software) Grossièrement il fonction en trois étapes : Entrée de données Traitement des données + Entrées / Sorties Sortie des données On peut donc dire qu’il est composé de trois ensembles d’unités majeurs : - des unités d’entrées de données - des unités de stockages et de traitements de données - des unités de sorties de données
  3. 3. Quelques unités d’entrée Les unités d’entrées constituent tous les organes permettant à un utilisateur de la machine de fournir des informations (données) à l’unité de stockages et de traitements : - clavier - souris - scanner - caméra vidéo - microphone - …
  4. 4. Quelques unités d’entrée Le clavier
  5. 5. Quelques unités d’entrée Le clavier (suite) Le clavier est un dispositif permettant de communiquer avec l'ordinateur en lui envoyant des instruction sous forme de texte. Il possèdent une centaine de touche dont des lettres de l'alphabet, des chiffres, des accents et des touches spéciales pour interagir avec la machine sans taper de texte. Il existe des claviers avec ou sans fil et avec ou sans souris intégrée. Les claviers avec fil peuvent avoir trois type de branchements : Port PS/2 Port USB Port Série RS232
  6. 6. Quelques unités d’entrée La souris
  7. 7. Quelques unités d’entrée La souris La souris est un dispositif de pointage qui se relie à l'ordinateur. elle permet en effet de déplacer le curseur (la flèche) afin de pointer des éléments affichés à l'écran et de les sélectionner en cliquant sur le bouton gauche. Les souris sont munies d'un capteur de déplacement qui est soit optique (à lumière), soit laser, soit à boule pour les plus anciennes. Il existe des souris avec ou sans fil. Les souris avec fil peuvent avoir trois types de branchements Les souris sans fils peuvent communiquer soit par liaison infrarouge ou bien par liaison radio Exo sur Internet : quel est la différence entre une liaison infrarouge et une liaison radio
  8. 8. Quelques unités d’entrée La souris (suite) Port PS/2 Port USB Port Série RS232
  9. 9. Quelques unités d’entrée Le scanner
  10. 10. Quelques unités d’entrée Le scanner (suite) Le scanner est un dispositif permettant de transformer le contenu d’un document papier en une série d’informations envoyées à votre machine sous forme de signaux. Ces signaux vont par la suite être transformés en une série de caractères qui vont être stockés dans un fichier au niveau de votre disque dur. Ce fichier est une représentation numérique du contenu de votre document papier : on appel ça une image numérique. Les scanners peuvent avoir quatre type de branchements : Exo sur Internet : Quels sont ces quatre types de branchements ?
  11. 11. Quelques unités d’entrée La scanner (suite) Port USB Port Parallèle Port SCSI Port Fire Wire
  12. 12. Quelques unités de sortie Exo sur Internet : Citez quelques unités de sortie en spécifiant les différents types de branchements possibles ?
  13. 13. Les unités de mesure La plus petite unité qu’un ordinateur peut traiter et le bit. Le bit est une information qui peut prendre soit la valeur 0 soit la valeur 1, on parle alors de valeur binaire Une série de 8 bits successif forme ce qu’on appel un octet Unités de mesure basée sur l’octet : 1 Bit (b)  0 ou 1 1 Octet (o)  8 bits 1 Kilo Octet (Ko)  1024 octets 1 Méga Octet (Mo)  1024 kilo octet 1 Giga Octet (Go)  1024 méga octet 1 Téra Octet (To)  1024 giga octet 1 Péta Octet (Po)  1024 téra octet 1 Exa Octet (Eo)  1024 péta octet Attention octet en anglais s’écrit byte (8 bits) et non pas (1 bit)
  14. 14. Les unités de mesure (Suite) Pour les réseaux informatique, l’unité de mesure est basée sur le bit et non pas sur l’octet mais : 1 Bit (b)  0 ou 1 1 Kilo bit (Kb)  1000 bit 1 Méga bit (Mb)  1000 kilo bit 1 Giga bit (Gb)  1000 méga bit 1 Téra bit (Tb)  1000 giga bit 1 Péta bit (Pb)  1000 téra bit 1 Exa bit (Eb)  1000 péta bit
  15. 15. Les unités de mesure (Suite) L’unité de mesure pour les fréquences est le Hertz (Hz) : 1 Kilo hertz (KHz)  1000 Hz 1 Méga hertz (MHz)  1000 KHz 1 Giga hertz (GHz)  1000 MHZ Exo sur Internet : Trouvez les unités de mesures spécifiques aux périphériques suivantes : - Imprimantes - Scanners - Souris
  16. 16. La codification binaire (base 2) 1 bit nous permet de coder 2 valeurs possibles : 2 1 = 2 0 ou 1 2 bits nous permet de coder les 4 valeurs suivantes : 2 2 = 4 0 0 0 1 1 0 1 1 3 bits nous permet de coder les 8 valeurs suivantes : 2 3 = 8 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 exo : valeurs possibles pour 1 octet ?
  17. 17. La codification binaire (ascii)
  18. 18. La codification binaire (ascii)
  19. 19. Addition binaire (base 2) 0 1 0 1 1 1 0 1 = 1 0 0 1 0 + A B S R 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 R = A.B et S = A.B + A.B
  20. 20. Multiplication binaire (base 2) Exo à faire 0 1 0 1 1 1 0 1 = x
  21. 21. Algèbre de Boole : Calcul Booléen L’algèbre de boole et le chapitre des mathématiques qui permet d’adapter les techniques du calcul algébrique à des variables booléennes (vrai ou faux, true ou false, ou encore 0 ou 1) et plus généralement à des expressions booléennes. Communication = (Émetteur décroche) ET (Récepteur décroche) Communication est « vrai » si l’émetteur décroche ET que le récepteur décroche aussi Décrocher = (Sonnerie ET Décision de répondre) OU (décision d'appeler) Décrocher est « vrai » si on entend la sonnerie ET que l'on décide de répondre OU alors si l'on décide tout simplement d'appeler.
  22. 22. Algèbre de Boole (Suite) ET Logique ET 0 1 0 0 0 1 0 1 OU Logique : inclusif OU 0 1 0 0 1 1 1 1 XOR Logique : ou exclusif XOR 0 1 0 0 1 1 1 0 NOT Logique : négation Val Val 0 1 1 0
  23. 23. Algèbre de Boole (Suite) Définissez l’ensemble A.B + A.B
  24. 24. Commutativité : L'ordre est sans importance a + b = b + a a.b = b.a Associativité : Les certaines parenthèses sont inutiles: (a + b) + c = a + (b + c) = a + b + c (a.b).c = a.(b.c) = a.b.c Distributivité : il est possible de distribuer « a » sur les éléments entre parenthèses « b et c » a.(b + c) = a.b + a.c a + (b.c) = (a + b).(a + c) Attention : comportement différent par rapport aux opérateurs + et * habituels Algèbre de Boole (Suite)
  25. 25. Idempotence : a + a + a + ... + a = a a.a.a. ... .a = a Élément neutre : a + 0 = a a.1 = a Élément nullité : 0.a = 0 1 + a = 1 Absorption : a + a.b = a a.(a + b) = a Simplification : Algèbre de Boole (Suite)
  26. 26. Redondance : Complémentarité : Dualité Algèbre de Boole (Suite) Le théorème dual est formulé à partir du théorème de base en remplaçant les éléments 0 par des 1 (respectivement, les 1 par des 0) et les ( · ) par des ( + ) (respectivement, les ( + ) par des ( · )). Exemple : a + a = a possède un équivalent dual  a.a = a
  27. 27. Composition de Shannon Algèbre de Boole (Suite)
  28. 28. Dans la composition de Shannon la variable « x 1 » peut être remplacée par n’importe quelle autres variable parmi les n-1 variables restantes. La décomposition peut être également appliquée récursivement sur l’ensemble des variables. De plus, en appliquant le principe de dualité, on peut trouver que, pour toute fonction logique f de paramètres x 1 , x 2 , … x n , cette composition peut être écrite sous la forme suivante : Algèbre de Boole (Suite)
  29. 29. Algèbre de Boole (Suite) La loi de Morgan Exo : Démontrez la loi de Morgan
  30. 30. Algèbre de Boole et Circuits Logiques
  31. 31. Algèbre de Boole et Circuits Logiques
  32. 32. Exo : Quelles sont les différentes sorties possibles ? Algèbre de Boole et Circuits Logiques
  33. 33. L = a.b Algèbre de Boole et Circuits Logiques Le AND
  34. 34. L = a + b Algèbre de Boole et Circuits Logiques Le OR
  35. 35. Exo : Donnez la table de vérité pour L Algèbre de Boole et Circuits Logiques Le XOR L = a.b + a.b
  36. 36. Exo : Quelles est la sortie pour ce circuit ? Algèbre de Boole et Circuits Logiques
  37. 37. Algèbre de Boole et Tests Logiques <ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 10 qui soient multiple de 2. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 30 qui soient à la fois multiple de 2 et de 3. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 100 qui soient à la fois multiple de 2, 3 et de 5. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 100 qui soient à la fois multiple de 2, 3 mais pas de 5. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 100 qui soient à la fois multiple de 2 ou de 3. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 100 qui soient à la fois multiple de 2 ou 3 et de 5. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant d’afficher tous les </li></ul><ul><li>nombres compris entre 1 et 100 qui soient à la fois multiple de 2 ou 3 mais pas de 5. </li></ul>
  38. 38. Algèbre de Boole et Tests Logiques <ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant de répondre par oui </li></ul><ul><li>ou par non, si un nombre est compris entre 1 et 100. </li></ul><ul><li>En déduire l’algorithme issu de la loi de Morgan. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant de répondre par oui </li></ul><ul><li>ou par non, si un nombre est compris entre 1 et 100 qui soit différent de 50. </li></ul><ul><li>En déduire l’algorithme issu de la loi de Morgan. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant de répondre par oui </li></ul><ul><li>ou par non, si un nombre est compris entre 1 et 100 mais qui ne soit pas compris entre </li></ul><ul><li>40 et 60. </li></ul><ul><li>En déduire l’algorithme issu de la loi de Morgan. </li></ul><ul><li>En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant de répondre par oui </li></ul><ul><li>ou par non, si un nombre est compris entre 1 et 100 mais qui ne soit pas compris entre </li></ul><ul><li>40 et 60, mais qui peut être égale à 50. </li></ul><ul><li>En déduire l’algorithme issu de la loi de Morgan. </li></ul>
  39. 39. Algèbre de Boole et Tests Logiques 12. En utilisant le langage naturel, écrire un algorithme permettant de modifier la note d'un étudiant en suivant les règles ci-dessous : Si la note est comprise entre [0 et 10] Note = Note + 2 Si la note est comprise entre ]10 et 12] Note = Note + 3 Si la note est comprise entre ]12 et 16[ Note = Note + 4 Si la note est comprise entre [16 et 20] Note = 20
  40. 40. Un ordinateur à deux caractéristiques essentielles : - La vitesse de traitement des opérations - La capacité de mémorisation des informations Définition : On appelle « mémoire » tout composant électronique capable de conserver - temporairement ou de façon permanente - des données sous forme binaire afin de pouvoir les restituer ultérieurement. LES MEMOIRES
  41. 41. <ul><li>Caractéristiques : </li></ul><ul><li>- Une mémoire est formée d'un certain nombre de cellules ou cases . </li></ul><ul><li>- Chaque cellule à un numéro qui lui est associé, appelé adresse mémoire . </li></ul><ul><li>- Le nombre total des cellules est appelé capacité et représente le volume </li></ul><ul><li> global de cellules pouvant être utilisées pour stocker des informations. </li></ul><ul><li>- Le temps nécessaire pour lire ou écrire une information dans cette </li></ul><ul><li> mémoire est appelé temps d’accès . Il correspond à l'intervalle de temps </li></ul><ul><li> entre la demande de lecture/écriture et la disponibilité de l’information. </li></ul><ul><ul><li>- L 'intervalle de temps minimum entre deux accès successifs à cette </li></ul></ul><ul><ul><li> mémoire est appelé temps de cycle ou cycle mémoire . </li></ul></ul><ul><ul><li>- Le volume d'informations échangées par unité de temps (bits/seconde) </li></ul></ul><ul><ul><li> est appelé débit . </li></ul></ul><ul><ul><li>- Certains types de mémoires perdent les information quand on coupe le </li></ul></ul><ul><ul><li> courant électrique, on parle alors de mémoire volatile . </li></ul></ul><ul><ul><li>- Quand une mémoire conserve les informations même après une coupure </li></ul></ul><ul><ul><li> de courant, on dit alors que c’est une mémoire permanente . </li></ul></ul>LES MEMOIRES
  42. 42. Caractéristiques (le type d’accès aux mémoires) Accès séquentiel Pour accéder à une cellule particulière, on est obligé de parcourir toutes celles qui la précèdent. Accès direct les informations ont une adresse propre, ce qui permet d’y avoir accès directement. Accès semi-séquentiel c’est une combinaison des accès direct et séquentiel. Accès par contenu les informations sont identifiées par une clé et la recherche s’effectue sur cette clé de façon simultanée sur toutes les positions de la mémoire. LES MEMOIRES
  43. 43. LES MEMOIRES
  44. 44. Types de support pour les mémoires : Mémoire mécanique : Cartes perforées. Mémoire électronique : RAM, ROM, EPROM, … Mémoire magnétique : Disquettes, Disque dur, … Mémoire optique : CD ROM, DVD ROM, … LES MEMOIRES
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