L’ARCHITECTURE D’UN MICRO-ORDINATEUR

الموضوع في 'أرشيف المنتدى التعليمي' بواسطة hamaied, بتاريخ ‏11 أفريل 2008.

  1. hamaied

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      11-04-2008 19:26
    I. INTRODUCTION

    L’ordinateur est un dispositif électronique programmable de traitement de l'information. Le développement de l'informatiquereprésente un atout majeur pour les progrès de la science. En particulier, il a permis de perfectionner les techniques utilisées en automatisationainsi que les systèmes de communications. Aujourd'hui, les ordinateurs sont partout: selon leur puissance de calcul et leur capacité de stockage, on les utilise aussi bien pour gérer les données des gigantesques fichiers gouvernementaux, que pour mener à bien des programmes de recherche nécessitant de très grandes puissances de calcul, ou encore, plus modestement, pour tenir la comptabilité d'un ménage. Ce sont des outils essentiels dans presque tous les domaines de la recherche et de la technologie.

    II. CONSTITUTION D’UN MICRO-ORDINATEUR

    On distingue deux grandes parties :

    A. La partie matérielle
    B. La partie logicielle

    A - La partie matérielle

    La partie matérielle d’un micro-ordinateur regroupe les éléments suivants :

    A 1 - Les périphériques
    A 2 - L’unité centrale
    Périphériques
    D’entrée

    Périphériques
    De sortie

    Unité centrale

    Mémoires Auxiliaires














    A 1 - LES PERIPHERIQUES :

    Tous ce qui entourent l’unité centrale sont appelés des périphériques.
    On distingue trois types :

    · Les périphériques d’entrée.
    · Les périphériques de sortie.
    · Les périphériques d’entrée/sortie.

    v Périphériques d’entrée :

    Clavier, souris, trackball, scanner, microphone, crayon optique, caméra, manette de jeux ( joystik ), appareil photo numérique, lecteur code à barre.

    v Périphériques de sortie :

    Ecran ( ou moniteur ), imprimante, haut-parleurs, table traçante.

    v périphériques d’entrée/sortie ( les mémoires auxiliaires ) :

    Appelées également mémoires secondaires ou de masse. Elles permettent le stockage d’informations d’une manière permanente. Exemples :

    Cassette, disquette, bande magnétique, disque dur, streamer, CD-ROM, DVD, disque Zip, modem.

    UNITE DE MESURE DE LA MEMOIRE

    L’unité de mesure de la capacité de stockage de la plupart des supports utilisés aujourd’hui sur micro-ordinateur est l’octet (en Anglais : Byte).

    1 Caractère = 1 Octet.

    1 Octet = 8 bits. 1 bit (binary digit) est un chiffre binaire : 0 ou 1

    1 Kilo-Octet (Ko) = 1024 octets, soit 210 octets.

    1 Méga-Octet (Mo) = 1024 x 1024 octets, soit 220 octets.

    1 Giga-Octet (Go) = 1024 x 1024 x 1024 octets, soit 230 octets.

    Capacité de stockage de quelques supports :

    - Disquettes

    ( 720 Ko) ( 1440 Ko) (360 Ko) (1200 Ko)


    Disquettes classiques :



    3 ² ½ 5 ² ¼

    DD HD DD HD



    - Disquettes Zip de Iomega : 100 Mo ( soit prés de 70 disquettes 3²1/2 (HD)).


    - Disque dur : 10 Go jusqu’à 60Go.
    - CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory de capacité environ 640 Mo ou 720 Mo.
    - DVD-ROM : (Digital Versatile Disc ou Digital Vidéo Disc pour le stockage des vidéos) : 4,7 Go jusqu’à 17 Go.
    Structure d'un ordinateur


    La structure d'un ordinateur comprend cinq éléments fondamentaux: une unité centrale de traitement (microprocesseur), des périphériques d'entrée et de sortie, des unités de stockage (mémoires externes et internes), et un bus chargé de véhiculer l'information entre les composants de la machine.




    A 2 - L’UNITE CENTRALE :

    A l’intérieur du boîtier de l’unité centrale, on trouve la carte mère, appelée également carte principale. Elle constitue le support de tous les organes vitaux de l’appareil : le microprocesseur, la mémoire centrale, les bus, les contrôleurs de périphériques, l’horloge à quartz, les slots d’extensions, les ports….

    1. Le Microprocesseur

    C’est un circuit intégré à une puce. Il est à la fois le cerveau, le moteur et le cœur du micro-ordinateur. Il est aussi appelé Unité centrale de traitement (UCT) ou « Central Processing Unit » (CPU). C’est lui qui se charge d’effectuer les traitements et d’exécuter les programmes. Généralement, lorsqu’on cite le nom d’un microprocesseur, un nombre suit immédiatement celui-ci. Il indique sa fréquence d’horloge, soit le nombre d’instructions élémentaires qu’il peut exécuter en une seconde. Elle est mesurée en Hertz (ou MégaHertz) comme toute fréquence. Aujourd’hui le Pentium III d’Intel peut atteindre 1000MHZ o(1GHz) sur des PC haut de gamme. Le microprocesseur se compose essentiellement d’une unité arithmétique et logique (UAL) chargée d’effectuer des opérations de calcul et des comparaisons, d’une unité de Contrôle et de commande (UCC) qui contrôle et commande toutes les actions de l’ordinateur, et d’un ensemble de registres.

    ¨ Le registre est une zone mémoire du processeur à accès très rapide où sont stockés divers paramètres : adresses, opérandes ou résultats provisoires.

    ¨ Le chipset : Il se trouve sur la carte mère proche du processeur. Ce jeu de composants a une apparence très proche de celle des microprocesseurs. Il se charge du contrôle de la circulation des informations : il gère des fonctions aussi essentielles que l’horloge système, la mémoire vive, l’accès direct des périphériques à cette mémoire DMA (Direct Memory Access), le clavier, la souris, et les connecteurs ou bus d’extension. Aucune information ne parvient au processeur sans avoir transité par lui.

    ¨ L’horloge système :

    Dite aussi horloge à quartz. C’est l’un des organes vitaux du micro-ordinateur. Avec ses impulsions régulières, elle rythme l’ensemble du système. La plupart des cartes mères du marché ont une fréquence d’horloge égale à 800 MHZ et des modèles à 1GHZ et
    1.2 GHZ.

    2. La Mémoire centrale

    Elle comprend principalement la ROM et la RAM.

    ¨ La ROM (Read Only Memory) ou mémoire morte:

    Ce sont des composants mémoire qui ne peuvent qu’être lus. On stocke en ROM ; les routines BIOS (Basic Input Output System) qui signifie système de base d’entée / sortie. Il est disponible dés la mise sous tension. Il ne fait pas partie du système d’exploitation, mais il le précède et collabore avec lui. Le BIOS est composé de deux parties :

    · La première partie est composée d’un programme qui démarre automatiquement après la mise sous tension du micro. Il vérifie tous les composants matériels les uns après les autres et le cas échéant émet des messages d’erreurs. C’est l’auto test de démarrage (Power On Self Test) ou POST tout simplement. Certains secteurs de la mémoire CMOS ( mémoire volatile à taille réduite, alimentée par une pile : Complementary Metal Oxyd Semiconductor) qui contient toutes les informations sur la configuration matérielle de l’ordinateur (données des disques durs, lecteurs de disquettes, mots de passe,…) sont utilisées. La seconde partie du BIOS est composée d’une vaste collection de programmes élémentaires qui définissent la collaboration entre le processeur et les différents composants de l’ordinateur.

    ¨ La RAM (Random Acess Memory) ou mémoire vive :

    Par opposition à la mémoire morte, qui contient des informations inscrites une fois pour toutes dans le composant, la mémoire vive peut être lue aussi facilement qu’elle peut accueillir de nouvelles données, et celles – ci sont effacées quand la machine est éteinte.

    Physiquement, la RAM se présente sous forme de composants rassemblés sur des barrettes que l’on insère dans des connecteurs spécifiques de la carte mère.

    Lors du démarrage, l’ordinateur commence par charger dans la RAM, une partie des fichiers stockés sur le disque dur, à savoir ceux du système d’exploitation, puis à mesure qu’on les lance il charge les autres logiciels et les fichiers de données.

    ¨ La mémoire cache:

    C’est une mémoire très rapide qui fait office d’intermédiaire entre le processeur et la RAM. Elle est très rapide (temps d’accès de l’ordre de la nano seconde , soit un milliardième de seconde) et conserve les dernières données recopiées depuis la mémoire vive. La capacité de la mémoire cache est de l’ordre de 128 Ko à 512 Ko (l’idéal).
    La mémoire cache permet donc l’accélération de vitesse de transmission des informations.


    ¨ Les Bus :

    Généralement, un bus est un nombre de lignes parallèles auxquelles sont raccordés plusieurs blocs fonctionnels ou composants d’un ordinateur. C’est ainsi qu’on parle par exemple du Bus Interne. celui par lequel se font les échanges d’informations entre le CPU, la mémoire de travail et autres éléments. Il est sous le contrôle du chipset et est subdivisé en trois sections : l’une véhicule les adresses mémoire (bus d’adresse), la deuxième transporte les données (bus de données) et la troisième ,bus de contrôle, contrôle la circulation des informations .

    Les Bus d’extension sont des chemins qu’empruntent les données en provenance ou à destination du « monde extérieur », c’est à dire des cartes d’extension, comme les cartes graphiques, les cartes réseau, les disques durs les lecteurs de CD-ROM .Les bus se distinguent par le nombre de bits qu’ils transportent en paralléle.

    ¨ Les Ports :

    On appelle ports les circuits de transfert de données entre les périphériques et l’ordinateur .les ports série permettent le transfert de données bit par bit (sur une seule ligne)
    Les ports parallèles permettent la transfert des données sur plusieurs lignes en parallèles et en même temps le transfert d’information se fait donc plus rapidement.

     
  2. hamaied

    hamaied عضو

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      11-04-2008 22:02
    merci:tunis:
     

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