Partie I: Le matériel informatique








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titrePartie I: Le matériel informatique
date de publication30.03.2017
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Partie I: Le matériel informatique


  1. Faisons connaissance …


Le meilleur moyen d’approcher l’anatomie de l’ordinateur est de se rendre compte qu’il ne s’agit, en fin de compte, que d’une super calculatrice. Dans une calculatrice, le travail est aussi effectué par une puce enfermée dans un boitier, invisible … Cette calculatrice comprend un petit clavier qui est ici remplacé par un véritable clavier sur lequel sont inscrit des chiffres et des lettres (on dira qu’il est ………………………………..); le petit tableau de visualisation de la calculatrice est remplacé par un écran, grand comme un écran de télévision, qui est capable d’afficher plusieurs milliers de caractères au lieu de la dizaine de chiffres qu’on voit habituellement sur une calculatrice.
Ce qui fait réellement la différence entre la calculatrice et l’ordinateur, c’est d’une part la possibilité pour ce dernier d’accepter n’importe quel travail, et d’autre part la possibilité de lui connecter de très nombreux appareils.
Alors que l’usage de la calculatrice est déterminé une fois pour toutes (on ne peut pas lui demander d’effectuer des opérations pour lesquelles elle n’est pas conçue), l’ordinateur lui, accepte n’importe que travail à la condition qu’on lui en fournisse le programme. Ce programme est généralement enregistré sur un support externe (mémoire externe) comme, par exemple, ………………………..). L’ordinateur lit le programme, l’enregistre dans sa mémoire et ensuite exécute les tâches.
Acceptant n’importe quel travail, et non pas seulement les petits calculs, l’ordinateur doit encore être pourvu d’une vaste mémoire. La petite calculatrice, elle aussi, est pourvue d’une mémoire: si vous lui demandez d’effectuer une addition, elle doit se souvenir de tous les chiffres que vous lui avez communiqués. Cependant, sa mémoire est limitée à quelques dizaines de chiffres. L’ordinateur, lui, peut retenir des milliers de chiffres et de lettres!
Les calculatrices les plus récentes peuvent recevoir une petite imprimante, qui peut ainsi transcrire sur papier les différentes opérations effectuées. L’ordinateur, qui manie des chiffres et des lettres, doit, lui aussi, pouvoir transcrire les différentes opérations effectuées sur du papier. On peut non seulement lui connecter une imprimante capable d’imprimer les chiffres et les lettres, mais de très nombreux autres appareils capables de produire du son, de dessiner des objets, etc.

UN SYSTEME INFORMATIQUE est composé de deux parties bien distinctes:
Le matériel (hardware, en anglais), qui comprend aussi bien l’ordinateur proprement dit que tous les appareils qui lui sont connectés (………………………………………….)

Ce matériel représente la partie physique d’un ordinateur.
Le logiciel (software, en anglais) ou ……………………………. qui représente donc la partie «intellectuelle» de l’ordinateur, en d’autres termes, son cerveau.
Sans hardware, il n’y a pas d’ordinateur, sans software, l’ordinateur n’est qu’un tas de ferraille et de plastique.
Matériel et logiciel sont donc absolument complémentaires et indissociable.
C’est à leur découverte que nous partirons cette année scolaire.


  1. Configuration de base


La configuration de base d’un système informatique comprend:
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  1. Le clavier: premier support d’……………………. de données.




    1. Utilité


Le clavier va permettre de ………………………………. avec l’ordinateur: donner des instructions, écrire du texte, des chiffres, …


    1. composition


Un clavier comporte ………………………………………………

Sur un clavier «étendu» on retrouve généralement 4 parties:


  • les touches de type « …………………………………………….» (azerty, %, ( ), «, &, /, …)




  • les touches de ………………………………. (F1, F2, F3)




  • le …………………………………………….. (1,2,3,4)




  • le bloc des touches fléchées ( ) permettant le déplacement du …………………………………..)




    1. Remarques




  • AZERTY ou QWERTY?


Si l’on compte utiliser l’ordinateur pour le …………………………………………., il est indispensable d’utiliser un clavier AZERTY.


  • Il est à remarquer que les touches du clavier sont à répétition automatique; il suffit donc de conserver la touche enfoncée pour reproduire plusieurs fois le caractère frappé.




  • Si vous frappez trop vite sur les touches, l’ordinateur peut émettre un petit «bip» qui vous indique simplement que la petite mémoire du clavier est saturée et qu’il faut frapper moins vite.




  • Les «Faux amis»

Sur une machine à écrire, la lettre «O» et le signe mathématique «Zéro» sot identiques; ainsi que le 1 et la lettre «l». Attention, ceci n’est pas vrai en informatique!

Les signes mathématiques ne se confondent jamais avec les lettres.

A l’écran, le «Zéro» sera d’ailleurs représenté «barré»

  1. L’écran ou ………………………………………… de données premier support de …………………………… (en anglais, …………………………)




    1. Utilité


L’écran permet de voir ce qu’on frappe sur le clavier et c’est lui également qui affiche les résultats des diverses opérations effectuées par l’ordinateur.


    1. Différents types d’écrans


L’écran peut être monochrome ( ………………………., ………………….., etc …) ou couleur. Il peut être à tube cathodique (comme un ……………………………………), à cristaux liquides (comme les …………………………………….), ou à plasma ( technologie récente) , …………………………………
L’écran peut soit, afficher seulement du texte, ou encore afficher textes et graphismes.
Généralement, des réglages de l’image sont possibles: luminosité, contrastes.
L’écran standard affiche 25 lignes de 80 caractères.
Ses dimensions (en pouce, soit …………. Cm) sont:

Diagonale de 12 pouces ( 12’’) ou environ 30,5 cm

  1. 35,5 cm

  1. 40,6 cm

  1. 50,8 cm


NB: on assiste, depuis quelque temps, à l’apparition d’écrans «pleine page» qui affichent non plus les 25 lignes traditionnelles, mais une page complète.


    1. Les matrices et la haute résolution


Les images d’un écran de télévision sont formés en éclairant une série de ……………… (en anglais ………………….). Le nombre de points éclairés détermine la ………………….. de l’image. En informatique, on a intérêt à obtenir des images qui soient claires et facilement ………………………………: il faut donc que chaque caractère sont défini par un maximum de points. On appelle ………………………………. La surface dans laquelle s’inscrit le caractère. Plus la matrice contient de points, plus le caractère sera …………………..


    1. Cartes d’adaptation des écrans – cartes graphiques


La clarté et la lisibilité des caractères apparaissant à l’écran dépendent d’une carte d’extension (ou carte d’adaptation) se trouvant dans l’ordinateur. On peut, à tout moment, en un tour de main, changer ces cartes.



  1. L’imprimante ou support de ………………….. des données (en anglais, ………………….)




    1. Utilité


Une imprimante est en quelques sorte une …………………………………. ou …………….. automatique. Cette machine à écrire, généralement sans clavier, est reliée à l’ordinateur; celui-ci commande son fonctionnement.


    1. Quelle imprimante choisir?




      1. Premier choix


On peut désirer une imprimante pour écrire du texte ou pour tracer des courbes

( ……………………). Le premier choix à faire sera donc de choisir entre une imprimante alphanumérique ou une imprimante graphique.


      1. Second choix


On rencontre essentiellement cinq types d’imprimantes:


  • Les imprimantes matricielles rapides qui peuvent produire plusieurs dizaines de pages par heure. Les lettres sont obtenues par une série de points produits par des aiguilles. Plus il a de points (donc d’aiguilles), …………………………… est le résultat.




  • Les imprimantes de qualités courrier se caractérisent par une frappe impeccable, malheureusement elles sont relativement lentes. La qualité de la frappe est obtenue par l’utilisation d’un support sur lequel sont gravés les caractères. C’est un caractère plain qui frappe sur le ruban et on obtient ainsi un résultat identique à celui des machines ……………………………………………




  • Les imprimantes à jet d’encre elles utilisent des technologies nouvelles qui consistent à projeter de minces gouttelettes d’encre sur le papier.

Elles sont très silencieuses, assez rapides et permettent l’impression en couleur.

Cependant, elles nécessitent un entretien méticuleux.


  • Les imprimantes à laser elles utilisent la technologie mise au point pour les ………………………. Elles sont silencieuses, rapides et permettent l’impression de documents dans une qualité impeccable.




  • Les ………………………….. sont des périphériques spécialement adaptés à la reproduction de dessins et de plans.



  1. L’unité centrale ou ………………………………………………….




    1. Utilité


L’unité centrale est la partie principale de l’………………………… elle coordonne le système entier en ………………….., en ………………………. et en ………………….. les instructions. C’est pour cette raison qu’elle est aussi appelée «unité de traitement».


    1. Composition de l’unité centrale




      1. L’élément principal de l’unité centrale est l’unité e contrôle, le …………. (Central Processing Unit). Cette unité détermine la succession des instructions à effectuer; elle décode les instructions et gère l’exécution des opérations.




      1. L’unité arithmétique et logique exécute les ordres transmis par l’unité de contrôle.




      1. Les unités de mémorisations (par mémoire, on entend la zone de stockage pour l’information sur des puces de silicium ou sur disquette ou encore sur CD-Rom)


Document «les puces» et questionnaires


    1. Schéma de présentation de l’ordinateur:


Nom et Prénom: Date:

Classe:
Questionnaire sur «Les puces»


    1. Donnez le mot anglais désignant une puce



    1. Donnez un synonyme du mot «puce»



    1. A quoi ressemble une puce et quelles sont ses dimensions?



    1. Que contient une puce?



    1. Quand fût produite la première puce? Et par qui?



    1. Comment sont appelées les puces capables d’effectuer la gestion et le traitement des informations?



    1. Les mémoires


Les données à traiter introduites dans l’ordinateur (par l’intermédiaire des unités d’…………….) vont être transformées en impulsions électriques et classées dans les mémoires de l’ordinateur.
On distingue deux sortes de mémoires:
7.1 La mémoire centrale (ou interne) constituée elle-même de deux types de mémoires:
7.1.1 La mémoire morte appelée ROM (………………………………………………….). Il est seulement possible de le lire, il est indestructible et l’utilisateur (même par une fausse manœuvre) ne pourra le changer.
Cette mémoire contient les programmes nécessaires à la mise en service de l’ordinateur.
7.1.2 La mémoire vive appelée RAM (………………………………………………………) aussi appelée mémoire de travail.
Elle permet de stocker provisoirement des informations, des programmes, des résultats, ….. Cette mémoire est volatile (…………………………………………………………………………………………………)
Son contenu peut-être modifié (donc effacé!) à volonté: on peut non seulement lire les RAM mais aussi y écrire (exactement comme sur une ardoise sur laquelle on peut écrire, donner à lire, effacer puis à nouveau écrire).
Le contenu d’une RAM pouvant disparaître par suite d’une fausse manœuvre, il est indispensable de «sauver» régulièrement son contenu sur des mémoires auxiliaires périphériques (disquettes, clef USB, disque dur)
7.2 Les mémoires externes ou auxiliaires ou de masse: disques durs, clef USB, disquettes.
Remarques:
La capacité d’une mémoire est indiquée en kilo octets: K ou Ko (1 Ko = 1 024 caractères).
Exemple:
Une disquette de 360 Ko = +/- 360 000 caractères (360 X 1 024), soit environ 180 pages de texte.

7.2.1 Les clefs USB
Les clés USB sont alimentées en énergie par la connexion USB de l’ordinateur sur lequel elles sont branchées. Donc, elles ne nécessitent généralement pas de batteries ou de piles. Elles sont insensibles à la poussière et aux rayures, contrairement aux disquettes, aux CD ou aux DVD, ce qui leur donne un indéniable avantage au niveau de la fiabilité.
La capacité d’une clé USB peut varier de quelques mégaoctets à quelques gigaoctets.
Au début de 2008, les clés les plus populaires ont 1, 2 ou 4 gigaoctets, et jusqu’à 64 gigaoctets pour les plus chères. La capacité réelle est légèrement inférieure à celle qui est annoncée
7.2.1.1 Durée de vie
Les constructeurs annoncent une conservation des données pendant au moins dix ans, voire beaucoup plus, sans préciser comment ils arrivent à ce chiffre.
Les pertes de données sont parfois aussi causées par:


  • une erreur de manipulation de la part de l’utilisateur;

  • une clé cassée, celle-ci dépassant du PC quand elle est branchée;

  • un problème logiciel au niveau du système d’exploitation.



Lecteur MP3 par Creative
Certaines clés sont couplées avec:


  • un lecteur intégré d'empreintes digitales permettant l'authentification par biométrie du porteur de la clé USB (Brevet d'invention INPI n°FR2833735 (B1) - Philippe GALIPON & Pierre PACARD);




  • un lecteur capable de restituer les fichiers musicaux qu’elles contiennent, notamment en format MP3, devenant ainsi des baladeurs numériques miniatures (la clé avec une pile AAA et un écouteur pèse environ 60 grammes);




  • un micro, les sons qu’il capte étant enregistrés dans la mémoire intégrée, faisant alors office de dictaphone;



  • un indicateur externe permettant d’évaluer quel pourcentage de la mémoire est utilisée.




  • Un lecteur de carte SIM.


7.2.1.2Comparaison avec les autres mémoires de masse
Les disquettes ne sont plus guère utilisées depuis 2006, à cause de leur faible capacité (1,44 Mo), de leur lenteur et surtout de leur inconstance. Les disquettes furent longtemps le moyen le plus populaire de stockage externe des fichiers, mais leurs lecteurs n'équipent plus en standard les ordinateurs depuis 2005. Les PC possèdent en revanche une interface USB, car ils sont définis comme tels par les spécifications annuelles élaborées en commun par Microsoft et Intel.
Les clés USB sont plus rapides que les disquettes, contiennent plus de données et ne nécessitent pas de lecteur spécifique.




    1. Comment parle-t-on à un ordinateur?


8.1 Les langages introduction
Pour communiquer par écrit avec un étranger, il convient d’apprendre sa …………………. Il en est de même pour l’ordinateur.
Quel est son alphabet? Quels messages peut-il comprendre? Dans quel langage faut-il les rédiger?
8.2 Le code binaire ou …………………………………………….
L’alphabet de l’ordinateur est le code binaire.
Le code binaire est une convention (…………………………………………………………) qui eut un précédent célèbre: l’alphabet ……………………, le premier à utiliser l’électricité à la fois comme support et symbole de communication (voir document ci-joint).
Dans un ordinateur, on ne fait pas varier la durée de l’émission; on fait passer ou non un courant, une …………………………

De même qu’une ampoule électrique peut être allumée ou ……………….., un circuit électrique peut être conducteur ou bloqué. Le code physique de l’ordinateur se résume à ces deux états qui représentent les valeurs 1 et O.
Dans la communication humaine écrite, les caractères de l’alphabet, les chiffres tiennent lieu de signes.
En ordinateur, chacun de ces caractères ou signes est représenté par suite de huit signes binaires (O et 1) ou ……………….; ce qui permet de représenter 256 caractères ou les vingt-six lettres de l’alphabet et l’ensemble des signes de ponctuation traditionnels.
La combinaison des huit signes binaires s’appelle un octet ou ………………… en anglais.
Seul le langage est accessible à l’ordinateur: on l’appelle le langage machine.
8.3 Evolution du langage machine
Très vite on chercha à simplifier le langage machine (système binaire); celui-ci étant très fastidieux pour l’utilisateur.
Vinrent les symboles. Par exemple, la fonction «addition», qui s’écrit 11111010 en langage machine, peut-être symbolisée par les lettres ADD (= langage symbolique).
Les langages symboliques supposent que l’ordinateur soit équipé d’un programme de traduction (appelé, compilateur) qui retranscrit les instructions sous forme binaire.

NB: Cette opération de «traduction» n’est pas visible par l’utilisateur de l’ordinateur.

Ces langages ont toutefois un inconvénient, ils «collent» mot pour mot au langage de l’ordinateur à qui il faut vraiment «tout» dire. C’est la raison pour laquelle sont apparus des langages synthétiques ou évolués (FORTRAN ou COBOL, par exemple) qui ont pour caractéristique de regrouper plusieurs opérations sous une seule expression symbolique.
Ces groupes d’instructions libèrent, après «traduction», une véritable «rafale» d’instructions élémentaires.
Ces langages ont bien sûr évolué et leur vocabulaire est devenu de plus en plus puissant.
Une évolution se fait aujourd’hui vers ce que l’on appelle les langages naturels, c’est-à-dire un mode de communication avec la machine très proche du langage humain (en anglais le plus souvent). Il est évident que plus les langages se simplifient au niveau de l’individu, plus les programmes chargés de les décoder et de les traduire en binaire deviennent complexes.
8.5 Du langage au programme
Comme l’ordinateur ne comprend pas le français mais seulement un langage ultra simple composé d’une succession de passage et d’interruption de courant, (c’est ce qu’on appelle le langage machine), on a été obligé de créer un ensemble de conventions qui correspondent à l’exécution d’ordre.
Pour la facilité de l’utilisateur, on a donné à ce langage une forme proche des symboles mathématiques ou des langues usuelles (comme, par exemple, l’anglais).

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