architecture d un micro-ordinateur(2)
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Architecture d’un ordinateurArchitecture d’un ordinateur
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Plan de chapitre
IntroductionIntroduction
ArchitectureArchitecture
PériphériquesPériphériques
Ports d’entée/sortiePorts d’entée/sortie
AdaptateursAdaptateurs
Mémoire Mémoire
MicroprocesseurMicroprocesseur
BusBus
ExerciceExercice
ConclusionConclusion
Bibliographie Bibliographie
Quitter
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Introduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Périphériques Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
I.Qu’est ce qu’un ordinateur ?
Un ordinateur (computer,calculateur) est une machine qui automatise le traitement de
l’information.
Il est commandé par des programmes rangés dans une mémoire.
Cette machine électronique effectue une multitude d’opérations complexes dans un temps
très court et sans risque d’erreur.
II.Catégories des ordinateurs
Les ordinateurs universels (mainframes) : ce
sont des supercalculateurs très puissants. Ils sont
utilisés dans les recherches scientifiques.
Les mini-ordinateurs : utilisés pour des
applications spécialisées comme le contrôle
des machines industrielles complexes.
Les micro-ordinateurs : sont plus petits et
plus lents que les précédents mais moins
encombrant et de coût faible.
Les ordinateurs portables(laptop,notebook) : un
laptop intègre touts les éléments indispensables à son
fonctionnement dans un boîtier de faible taille.3
IntroductionIntroductionIntroduction Architecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Un micro-ordinateur est composé essentiellement d’une Mémoire ,d’une unité centrale de
traitement(microprocesseur) et de plusieurs périphériques .Ces derniers peuvent être des
périphériques d’entrée, des périphériques de sortie ou des périphériques d’entrée/sortie.
III.Quels sont les principaux composants d’un micro-ordinateur ?
Périphériques
d’entrée
Périphériques
de sortie
Mémoire
centrale
Périphériques
d’entrée/sortie
MicroprocesseurEntrée des
données
Entrée des
données
Informations
à traiter
Sortie des
résultats
Sortie des
résultats
Schéma illustrant le fonctionnement d’un micro-ordinateur
Informations
traitées
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
III.1.Qu’est ce qu’un Périphérique ?
Un périphérique est tout élément matériel qui va être connecté à l’ordinateur, fonctionnant
sous les ordres du processeur par le biais d’une unité d’échange nommée interface et il
est souvent pilotée par un programme appelé pilote (driver) .
III.1.A. Types des périphériques:
III.1.A.a. Les périphériques d’entrée:
Recueillent les informations (programmes et données), qui sont ensuite transformées
de façon à être utilisables par la machine et seront rangées dans la mémoire centrale.
Exemples de périphériques d’entrée:
Le clavier :
- Semblable à celui d’une machine à écrire.
- Comporte généralement une centaine de
touches réparties sur cinq zones(pavés):
Pavé alphanumérique : contient les lettres,
les chiffres et les signes de ponctuation.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Pavé numérique : semblable à celui d’une calculatrice.
Touches de fonction : de F1 à F12 : leurs rôles sont
définis par le programme en cour d’exécution.
Touches de déplacement : ce sont des curseurs.
Touches de contrôle : comme alt, ctrl, echap,…
IL existe deux types de clavier :
- Clavier Français (normalisation de dactylographie française).
- Clavier Anglais (normalisation de dactylographie anglaise).
• Si les six premières lettres du pavé alphanumérique forment le mot AZERTY, le
clavier est donc de type Français.
• Si les six premières lettres du pavé alphanumérique forment le mot QWERTY, le
clavier est donc de type Anglais.
Activité : Essayer de trouver le type de votre clavier.
Remarque :
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
La souris:
- Dispositif de pointage.
- Composée d’un système de repérage (mécanique ou optique) et d’un
système de commande souvent avec deux boutons et une roulette.
- Comme le clavier, la souris utilise un port série pour se brancher à
l’ordinateur.
- La communication se fait souvent par fils ou par infrarouge .
Le Scanner (numériseur):
- Capable de digitaliser (numériser) une image ou un texte, se
trouvant sur un papier et de le (la) transférer à la mémoire de
l’ordinateur.
- Il utilise des capteurs sensibles à la lumière pour le balayage de
l’objet se trouvant au dessus de son miroir.
Le microphone:
- Périphérique d’entrée de l’information sous forme sonore.
- Il est connecté à une carte son qui joue le rôle d’interface
entre le microphone et l’ordinateur.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
La Webcam :
- Est une toute petite caméra qui permet de capter des images réelles
et de les numériser afin d’être traitées par l’ordinateur su lequel elle
est branchée.
- Elle est,surtout, utilisée par les internautes (utilisateurs d’Internet).
Le lecteur CD-ROM :
Il permet de lire les données stockées sur le CD-ROM (Compact
Disc-Read Only Memory) et de les transférer à la mémoire de
l’ordinateur.
Il existe d’autres périphériques d’entrée tels que :
Stylo optique Manette de jeux
(Joystick)
Lecteur code à barre
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
III.1.A.b. Les périphériques de sortie :
Ces périphériques permettent exclusivement de recevoir les résultats des données
traitées par l’ordinateur.
Exemples de périphériques de sortie:
L’écran (moniteur) :
- Semblable à un poste de télévision.
- Permet de visualiser les informations.
- Il peut être monochrome (noir et blanc) ou
polychrome (plusieurs couleurs).
- Composé d’un ensemble de points finis appelés
"Pixel". Un Pixel peut être soit lumineux soit éteint.
- Le nombre de pixels définit la résolution de
l’écran qui influe sur la qualité de l’affichage.
- Une autre caractéristique de l’écran est sa dimension
(la longueur de sa diagonale) donnée le plus souvent
en pouces ( exemples : 15 pouces , 17 pouces).
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
- Un écran est relié à la machine grâce à une carte graphique qui
se charge de l’affichage.
- On trouve les écrans à tube cathodique ou CRT (Cathode Ray
Tube) et les écrans à cristaux liquides ou LCD (Liquid Crystal
Display) appelé aussi "écrans plats“.
L’imprimante :
Elle va imprimer le résultat final d’un traitement, fait par l’ordinateur,sur un support
adéquat.
Il existe trois types d’imprimantes :
Imprimante matricielle (à aiguille) : Bruyante mais économique.
Imprimante à jet d’encre : silencieuse, bonne qualité d’impression mais
non économique.
Imprimante laser : rapide,meilleur qualité d’impression mais
coûteuse.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
• La vitesse d’impression est exprimée en caractères par seconde ou en pages par minute.
• La qualité d’impression est exprimée en points par pouce (Dots per Inch : dpi).
Il existe d’autres périphériques de sortie tels que :
Haut-parleurs Vidéo projecteur Table traçante
Remarque :
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
III.1.A.c. Les périphériques d’entrée/ sortie :
Ce sont des périphériques utilisés pour entrer des information dans l’ordinateur ou pour
recevoir des résultats à partir de ce dernier.
Exemples de périphériques d’entrée/sortie:
Le lecteur de disquette :
Pour lire ou écrire dans une disquette, l’ordinateur doit être équipé d’un
lecteur de disquette. Pour les disquettes ZIP on doit avoir un lecteur Zip.
Le disque dur :
C’est un ensemble de disques rigides superposés les uns sur les
autres , liés par une axe centrale et il présente une tête de
lecture/écriture des données. Sa capacité de stockage est
importante (dizaines de Gigaoctets) et a une grande vitesse
d’accès et de transfert des données.
Disquettes
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Les graveurs CD-ROM, DVD :
Un graveur CD-ROM est utilisé pour graver ou lire les données
sur les CD-ROM (Compact-Disc Read Only Memory) alors q’un
graveur DVD (Digital Versatile Disc) permet de graver et de lire
les DVD et les CD-ROM.
Le lecteur de bandes magnétiques :
Il est utilisé pour la lecture et l’écriture des données sur les
bandes magnétiques. Ces bandes ont une capacité de stockage
importante mais la lecture se fait séquentiellement.
Le flash disque :
- De taille d’un briquet et se branche sur le port USB de l’ordinateur.
- Sa capacité est de quelques Gigaoctets
Le modem ( Modulateur/Démodulateur) :
Il permet de convertir les information analogiques (signaux) en
des informations numériques (des zéros et des uns) et vis versa. Le
modem peut être interne ou externe. Sa vitesse est exprimée en Bits
par seconde (ou Bauds).
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Un modem est indispensable pour se connecter à l’Internet.
Le schéma suivant décrit le fonctionnement de ce périphérique d’entrée/sortie :
MODEM
Schéma illustrant le fonctionnement d’un modem
Remarque :
La disquette, le CD-ROM, la bande magnétique, le flash disque et le disque dur
sont appelés mémoires auxiliaires ou mémoires de masse ou encore supports de
stockage et ils sont utilisés pour le stockage permanent des informations.
110100100100100100111
100100011111011110
Modulation
Démodulation Ligne téléphoniqueOrdinateur
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture Périphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Une mémoire auxiliaire est caractérisée par :
Sa forme ( disque,bande ou autre).
Sa technologie ( magnétique,optique ou autre ).
Son usage (lecture seule, écriture ou lecture/écriture ).
Ses performances :
Temps d’accès.
Débit (vitesse de transfert de l’information).
Sa capacité.
Exemple :
Disquette CD-ROM DVDFlash
disque
Disque
dur
Temps
d’accèsLong Moyen Moyen Très court court
Débit LentUn peu
lentMoyen Très rapide rapide
Capacité 1,4 Mø 700 Mø4,7 à 17
GøQuelques Gø
Dizaines
de Gø
Sa durée de vie.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
III.2. Où peut-on brancher un périphérique ?
Les périphériques se branchent dans les ports d’entrée/sortie de l’ordinateur.
Les ports d’entrée/sortie sont les points d’échange des informations entre l’ordinateur et
ses différents périphériques d’où l’appellation d’interface d’entrée/sortie notée parfois
interfaces d’E/S .
Dans cette image on remarque bien plusieurs types de ports d’entrée/sortie. On trouve
généralement quatre types :
Les ports séries : sont les premières interfaces ayant permis
aux ordinateurs d’échanger des données avec des périphériques.
Le mot série désigne un envoi des données selon un fil unique
(Bits envoyés les uns après les autres). Il sont utilisés pour
connecter par exemple une souris ou un clavier.
Circulation des bits de l’information dans un port série
Les ports d’entrée/sortie
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Les ports parallèles : Dans ces ports, les données sont
envoyées simultanément surs plusieurs fils (8 fils pour ceux
d’un ordinateur personnel). Ils sont utilisés pour connecter par
exemple une imprimante ou un scanner.
Circulation des bits de l’information dans un port parallèle (8fils)
Les ports USB (Universal Serial Bus = Bus série universel) : Ces
ports sont basés sur l’architecture série mais l’échange de données
sur ces derniers est plus rapide (pour le port USB2 le taux de transfert
est de 400mégabits par seconde (Mbps) ). De nos jours la plus part
des périphériques se branchent sur des ports USB.
Circulation des bits de l’information dans un port USB
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortie Adaptateurs Adaptateurs Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Les Firewires : Ils ont été mis au point à la fin de l’ année
1995 afin d’assurer une circulation des données à haut débit
et en temps réel. Un firewire peut être utilisé par exemple
pour connecter une caméra numérique à un ordinateur.
Échange de l’information dans un firewire
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie Adaptateurs MémoireMémoireMémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
III.3.Qui contrôle le fonctionnement d’un périphérique ?
Un adaptateur est une carte électronique d’extension qui va contrôler le
fonctionnement d’un périphérique connecté à son port d’entrée/sortie. Cette carte est
placée sur la carte mère située à l’intérieur de l’unité centrale.
On trouve les principaux adaptateurs suivants :
La carte graphique : - Elle est responsable de l’affichage des
informations à l’écran.
- Elle est équipée de son propre processeur.
La carte son : - Permet d’entrer du son dans l’ordinateur après l’avoir
numérisé.
- Permet de sortir du son après l’avoir converti du
numérique en analogique.
La carte réseau : Cette carte ne contrôle pas le fonctionnement
d’un périphérique mais elle assure la connexion
d’un ordinateur à un réseau local.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs Mémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Dans ce qui suit on va présenter les principaux composants qui caractérisent la
carte mère d’un ordinateur.
La mémoire est présente dans plusieurs endroits de la carte mère sous différentes
formes et c’est la partie dans laquelle programmes et/ou données sont rangés.
Endroits d’interconnexion des composants sur la carte mère
III.4.Où sont rangées les données ?
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs Mémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Une mémoire est formée d’un certain nombre de cellules ou cases qui sert chacune à
stocker de l’information. Chaque cellule mémoire possède un numéro appelé adresse
mémoire qui permet de la distinguer des autres cellules.
Colonnes
Cellule mémoire
Présentation simplifiée de la mémoire
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs Mémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
Une mémoire se caractérise par :
- La capacité : correspond au nombre total d’octets pouvant être mémorisés dans la
mémoire. Cette capacité s’exprime en Megaoctets (Mø) .
- Le temps d’accès : c’est l’intervalle de temps qui s’écoule entre le moment de
demande de la lecture d’un octet en mémoire et le moment où le contenu de cet octet
est présent à la sortie de la mémoire. Il s’exprime en Nanoseconde (10-9 seconde)
Les principales mémoires qu’on trouve dans l’ordinateur sont : la mémoire centrale, la
mémoire cache, la mémoire CMOS et la mémoire flash.
III.4.A.a. La mémoire vive :
• Connue sous le nom RAM (Random Access Memory : Mémoire adressable) est
accessible en lecture et en écriture.
• A la mise en marche de l’ordinateur elle sera occupée par le système d’exploitation.
• Cette mémoire est volatile : elle perd son contenu lors d’une coupure de courant.
• La RAM est présente sous forme de barrettes mémoires qui comportent chacune
plusieurs circuits intégrés.
III.4.A. La mémoire centrale :Elle est formée des deux principales mémoires : la mémoire vive et la mémoire morte.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs Mémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
• Les RAM sont réalisées avec deux technologies différentes :
- La RAM dynamique (DRAM) : très utilisée car peu coûteuse.
- La RAM statique (SRAM) : plus coûteuses, temps d’accès plus
court que les DRAM et utilisées pour construire des mémoires caches.
III.4.A.b. La mémoire Morte :
• Notée ROM (Read Only Memory) est accessible en lecture seulement.
• Cette mémoire, programmée par le constructeur, est essentiellement
utilisée pour l’amorçage de la machine : elle contient les deux
programmes BootStrap et BIOS (Basic Input Output System).
• Contrairement à la RAM, la mémoire morte ne perd pas son contenu
lors d’une mise hors tension, elle est donc une mémoire permanente.
Les types de ROM rencontrées sont :
Les PROM (Programmable ROM) : initialement vierge, une fois programmées elles
se transforment en ROM.
Les EPROM (Erasable PROM) : elles sont des PROM qui peuvent être programmées
plus qu’une fois car elles sont effaçables par les rayons ultraviolets.
Les EEPROM (Electrically EPROM ) : elles sont des PROM effaçable par un
simple courant électrique. Ces mémoires sont appelées aussi mémoires flash (ou
ROM flash).23
IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs Mémoire Processeur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice ConclusionProcesseur Bus Exercice Conclusion
III.4.B. Autres mémoires :
La mémoire cache : est une mémoire de type SRAM (pas de rafraîchissement
du contenu) caractérisée par un temps d’accès très court. Elle peu être intégrée au
processeur (de niveau1) ou installée entre la RAM et ce dernier (de niveau2).
La mémoire CMOS (Complémentary Metal Oxyde Semiconductor): utilisée
pour sauvegarder la configuration de la BIOS tels que mot de passe, heure, date,
options de fonctionnement. Elle est alimentée par une pile sur la carte mère.
La mémoire flash : est une mémoire possédant les caractéristiques d’une
mémoire vive mais dont les informations ne se volatilisent pas lors d’une
mise hors tension. En plus de sa durabilité elle se caractérise par une grande
vitesse et une faible consommation.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire Microprocesseur Bus Exercice ConclusionBus Exercice ConclusionBus Exercice Conclusion
III.5.Quelle est la partie intelligente de l’ordinateur ?
Le microprocesseur ou Central Processing Unit (CPU) est la partie intelligente de
l’ordinateur.
Il est composé essentiellement de :
une unité de contrôle et de commande(UCC).
une unité arithmétique et logique (UAL).
Registres.
L’activité d’un microprocesseur est cadencée par une horloge : plus la fréquence de
l’horloge est élevée, plus rapide sera l’ordinateur. Cette fréquence est exprimée en
Géga Hertz (GHz) : milliards d’instructions par seconde.
Exemple : PENTIUM 3.8 GHz est un microprocesseur de type Pentium et la
fréquence de son horloge est de 3,8 GHz.
III.5.A. Fonctionnement :
L’activité d’un microprocesseur est décrite par les étapes suivantes :
1) Le processeur charge, à partir de la mémoire centrale, l’ensemble des instructions à
exécuter et les place dans la mémoire cache.
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire Microprocesseur Bus Exercice ConclusionBus Exercice ConclusionBus Exercice Conclusion
2) Le compteur ordinal (CO), un registre spécial, pointe sur (présente à l’UCC) la
prochaine instruction à exécuter (adresse suivante).
3) L’UCC charge, à partir de la mémoire cache, l’instruction à exécuter et la décode.
4) L’UAL exécute les instruction arithmétiques et logiques.
5) Stockage temporaire des résultats dans des registres spéciaux.
Remarque :
Ces étapes constituent le cycle de chargement – décodage – exécution qui est au
cœur du fonctionnement de tous les ordinateurs.
Mémoire
Centrale
Mémoire
Cache de niveau2
CO UCC
UAL
Registres spéciaux
Mic
rop
roce
sseu
r1
4
2
3
5
Schéma illustrant l’activité d’un microprocesseur
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire MicroprocesseurMicroprocesseurMicroprocesseur Bus Exercice ConclusionExercice ConclusionExercice Conclusion
III.6.Comment se déplace l’information dans la carte mère ?
Un bus est un ensemble de fils conducteurs (parallèles) servant au transfert des
information sous forme de signaux électriques entre les différents composants de la
carte mère (mémoire centrale, microprocesseur, chipset,…).
III.6.A. Les types de bus :
On trouve principalement : Le bus processeur : son rôle consiste à l’échange
des information entre le processeur, le chipset et la
mémoire cache externe. Il se caractérise par une
rapidité maximale.
Le bus mémoire : il assure le transfert des
informations entre le processeur et la RAM.
Selon le type d’information que peut transporter chacun de ces deux bus , on trouve :
Bus de données ou d’entrée/sortie : transportent les données.
Bus d’adresse : transporte les adresses mémoires.
Bus de contrôle : transporte les informations de contrôle.
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Bu
s m
émo
ire
Bus de données
Bu
s
pro
cess
eur
IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire MicroprocesseurMicroprocesseurMicroprocesseur Bus Exercice ConclusionExercice ConclusionExercice Conclusion
Remarque :
La circulation des informations dans les différents bus est
contrôlée par le chipset (son rôle est semblable à celui d’un chef
d’orchestre).
ChipsetChipsetEntrée/Sortie
CPU
Mémoire
cache
RAM
Circulation des informations (signaux électriques )dans les bus
Signaux
électriques
Chipset
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire MicroprocesseuMicroprocesseuMicroprocesseurrr BusBusBus Exercice ConclusionConclusionConclusion
IV.Exercice
Compléter les pointillés par les nom des composants informatiques appropriés.
Écran
Correction
Lecteur de
disquette
Disquette
Imprimante
CD-ROM
Lecteur de
CD-ROM
ClavierSouris
Modem
Haut-parleur
RAM
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire MicroprocesseurMicroprocesseurMicroprocesseur BusBusBus ExerciceExerciceExercice Conclusion
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IntroductionIntroductionIntroduction ArchitectureArchitectureArchitecture PériphériquesPériphériquesPériphériques Ports d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortiePorts d’entrée/sortie AdaptateursAdaptateursAdaptateurs MémoireMémoireMémoire MicroprocesseurMicroprocesseurMicroprocesseur BusBusBus ExerciceExerciceExercice Conclusion
V.Conclusion :
L'architecture d'un ordinateur constitue la représentation de ses unités
fonctionnelles et de leurs interconnexions. Le choix d'une architecture est toujours le
résultat d'un compromis :
- entre performances et coûts;
- entre efficacité et facilité d’utilisation;
- entre performances d’ensemble et facilité d’exploitation.
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Bibliographie
www.leguide.net
www.abprix.com
www.zdnet.fr
www.mistel.co.ma
www.clubic.com
www.a1-electronics.ne
www.achat-numerique.net
www.webstore.fr
www.altsoft.fr/fr/dept_58.html
www.comelec.fr/tous.asp
www.topachat.com
www.commentçamarche.com
www.reacsons.com
www.vulgarisation-informatique.com
Les sites Internet
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