conception formelle des systèmes concurrents

Electronique des Composants & Systèmes

Introduction

Dr. Kitouni I.

Université Constantine 2 – Abdelhamid Mehri Faculté des NTIC Département MI

Cours de L1 - TRONC COMMUN DOMAINE MATHEMATIQUES – INFORMATIQUE

2015-2016

Code

unité

Matières Coef Crédits

Algorithmiques 4 6 UEF1 Analyse 1 2 4

Algèbre 1 4 6

UEF2 CRI 2 2

Composants 2 2

UEM3 Bureautique 1 3

Terminologie 1 4

UET4 Anglais 1 2

2015/2016 Cours Composants - 1ère année MI 2


Familiariser les étudiants avec les concepts de base des NTIC

Générations d’ordinateurs,

Composants d’ordinateurs

Réseaux, Types des réseaux, Avantages des réseaux, Topologies des réseaux,

Les systèmes d’exploitation

Architecture et technologie des ordinateurs : cours et exercices corrigés 5e édition, P,Zanella Y,Ligier E, Lazard. (2013)

Architectures des machines et systèmes informatiques : cours et exercices corrigés, 4e édition A, Cazes J, Delacroix. (2009)

Nb: les deux références sont disponibles à la bibliothèque de la faculté

17/10/2015 4

SOMMAIRE

Contenu de la matière

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Contenu de la matière :

1. Chapitre 1 : Introduction 2. Chapitre 2 : Les modèles et les activités de développement 3. Chapitre 3 : Les méthodes d’estimation : cas du modèle

COCOMO 4. Chapitre 4 : Les méthodes de planification :

1. Diagramme Gantt

Chapitre 1 : Introduction Chapitre 2 : Les Mémoires

Chapitre 3 : Les Microprocesseurs – Unité centrale de traitement

Chapitre 4 : Architecture de base, les cartes mère & les entres /sorties Chapitre 5 : Les réseaux Chapitre 6 : Les systèmes d’exploitation

La vie et le quotidien sont régis par l’information

Plusieurs sciences interdisciplinaires étudient le codage et la mesure de l’information, ainsi que ses modes de transmission et de stockage.

La science de l’information recouvre de nombreux domaines :

l’intelligence artificielle, toutes les sciences appliquées au fonctionnement, à l’organisation et à la gestion dans tous les domaines au quotidien.

Ces dernières années, cette science a connu un développement considérable grâce aux progrès réalisés en techniques de stockage, de traitement et de transmission de l’information.



INFORMATIQUE ?

INFORMATION AUTOMATIQUE

Science de l’information

Machine automatique ORDINATEUR

Computer Science en anglais

Art d’entraîner automatiquement des actions

Traitement automatique de l’information


Machine qui permet de traiter de l’information : d’acquérir et de conserver de l’information

(acquisition, stockage)

d’effectuer des traitements (calcul),

de restituer les informations stockées (restitution)

Permet de lier «information» «données» (0 ou 1)

Différents types d’informations : valeurs numériques, textes, images, sons, …: tout cela avec des 0 ou 1


Schéma de principe du traitement de l’information

Données à l’état brut

ENTREE

SORTIE

Données corrigées Résultats

TRAITEMENT Par ordinateur


Raison du remplacement :

Vitesse (pour des opérations « bas niveau »)

Fiabilité (répétitivité)

Mémoire

Coût

2 types d’ « informaticiens »

les utilisateurs des outils informatiques

les concepteurs de ces outils : votre but


Domaine du matériel (hardware) partie physique de l’ordinateur

composants constituant un ordinateur (microprocesseur …)

support du traitement de l’information (disque dur …)

Domaine du logiciel (software) instructions expliquant à l’ordinateur comment

traiter un problème

Cela nécessite de décrire des : algorithmes et représentations informatiques de ces instructions

Pour aboutir à un programme

L’histoire de l’informatique est traditionnellement découpée en périodes, appelées "générations".

La première génération correspond aux premières mises en œuvre de l’architecture de von Neumann à base de tubes à vide, jusqu’à la fin des années 1950.

On parle généralement de deuxième génération pour désigner les ordinateurs utilisant des transistors (à partir de 1959)


La troisième génération correspond aux ordinateurs utilisant des circuits intégrés (1966).

La quatrième génération, à partir de 1971, correspond à l’emploi de micro-processeurs, qui permettront l’émergence des micro-ordinateurs.



Génération 1 (~1945 - 1960) machines électroniques composées de circuits à

lampes à vide (et non transistors à semi-conducteurs)

place importante (équivalent d’une salle)

performances de l’ordre de 1000 opérations/s

programmation en langage binaire

faible portabilité des programmes

programme et données fournis sous forme de cartes perforées, résultats sur une imprimante (pas de stockage)


Génération 2 (1960 - 1965)

découverte des transistors qui remplaceront les circuits à lampes à vide

Apparition des 1ère mémoires (à tores)

évite l'échauffement, gain de place, fiabilité

performances d’environ 100 000 opérations/s

programmation en langage binaire mais aussi à l’aide des premiers langages évolués (Fortran, Cobol, ...)


Génération 3 (1965 - 1975)

invention du circuit intégré permettant de placer des dizaines de transistors sur une puce de silicium

performances 109 à 1012 opérations/s

généralisation de la programmation en langage évolué

Les Systèmes d'Exploitation (OS) Permettent de gérer plusieurs programmes différents sous le contrôle d'un programme central


Génération 4 (1975 - ?) exploitation du circuit intégré à grande échelle:

plusieurs dizaines de milliers (millions) de circuits peuvent être intégrés sur une même puce

reproduction sur une seule puce d’une véritable micro machine : le micro processeur. (En 1971 l'Intel 4004 fut le premier microprocesseur)

diminution de la place occupé par un ordinateur

développement de l’ordinateur personnel.

La programmation s'oriente vers la programmation OBJETS (orientés autour des données et non plus des actions)

Aujourd’hui, le développement des ordinateurs s’effectue globalement dans deux sens : une taille toujours plus réduite et une puissance toujours plus grande.

Remplacer la simple unité de traitement décrite par von Neumann par un ensemble de processeurs travaillant en parallèle.


Un autre progrès est la technologie des réseaux.

Cette période voit l’avènement d’Internet et du Web.


L'ordinateur est un dispositif électronique programmable, il est décomposé essentiellement en deux parties : • Partie matériel ou physique: c'est l'ensemble des

composantes électroniques modulaire (on peut remplacer une composante par une autre afin d'améliorer les performances de l'ordinateur).

• Partie logiciel: c'est un ensemble de programmes assurant la gestion et la commande de la partie matériel de l'ordinateur. C'est le système d'exploitation et ces applications

Les éléments d’un ordinateur

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Unité système L’unité système est le noyau d’un système informatique. Elle se présente généralement sous la forme d’un boîtier rectangulaire placé sur ou sous votre bureau. À l’intérieur de ce boîtier se trouvent de nombreux composants électroniques qui traitent les informations. 1. Le composant le plus important est l’unité centrale (CPU) ou

microprocesseur, qui agit comme le « cerveau » de l’ordinateur. 2. La mémoire vive (RAM), qui stocke temporairement les

informations utilisées par l’unité centrale lors du fonctionnement de l’ordinateur. Les informations stockées dans la RAM s’effacent lorsque l’ordinateur est éteint.

3. Tous les éléments de l’ordinateur sont connectés à l’unité système au moyen de câbles.


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4. L’ordinateur comporte un ou plusieurs lecteurs de disque, les disques sont des périphériques qui stockent des informations. Le disque conserve les informations, même lorsque l’ordinateur est éteint.

Lecteur de disque dur Le lecteur de disque dur de l’ordinateur stocke des informations sur un disque dur, plateau ou pile de plateaux rigides dotés d’une surface magnétique. Étant donné que les disques durs peuvent contenir d’énormes quantités d’informations, ils constituent souvent le moyen de stockage principal de l’ordinateur, hébergeant pratiquement tous les programmes et fichiers. Le lecteur de disque dur est normalement situé dans l’unité système.

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Lecteurs de CD ,DVD et Blu-ray Pratiquement tous les ordinateurs sont aujourd’hui équipés d’un lecteur de CD ou de DVD, qui se trouve souvent à l’avant de l’unité système. Les lecteurs de CD utilisent des lasers pour lire (récupérer) des données d’un CD, et de nombreux lecteurs de CD peuvent également écrire (enregistrer) des données sur des CD. Si vous disposez d’un lecteur de disque enregistrable, vous pouvez stocker des copies de vos fichiers sur des CD vierges. Vous pouvez également utiliser un lecteur de CD pour lire des CD audio sur l’ordinateur. (Le disque en plastique est de 120 mm de diamètre et 1,2 mm d'épaisseur) Les lecteurs de DVD exécutent les mêmes fonctions que les lecteurs de CD mais ils peuvent en outre lire des DVD. Ainsi, si vous disposez d’un lecteur de DVD, vous pouvez visionner des films sur l’ordinateur. De nombreux lecteurs de DVD peuvent enregistrer des données sur des DVD vierges.


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Blu-ray Disc (BD) est un format de stockage de données sur disque optique numérique destiné à remplacer le format DVD,

il est capable de stocker une résolution haute définition de la vidéo (1080p). La même dimension que les DVD et les CD.

Conventionnel disques Blu-ray contiennent 25 Go par couche, avec les disques double couche (50 Go) étant la norme pour les disques vidéo métrages industrie.

Disques triple couche(100 Go) et des couches quadruples (128 Go) sont disponibles.

Le nom Blu-ray fait référence au laser bleu utilisé pour lire le disque, ce qui permet à l'information d'être stockée à une densité supérieure à celle possible avec le laser rouge de longueur d'onde supérieure utilisé pour les DVD.

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L'application principale de disques Blu-ray est un support pour le matériel vidéo telles que longs métrages et la distribution physique de jeux vidéo pour la PlayStation 3, PlayStation 4 et Xbox One.

Outre les spécifications matérielles, Blu-ray Disc est associé à un ensemble de formats multimédia.

La vidéo haute définition peut être stockée sur des disques Blu-ray avec une résolution allant jusqu'à 1080p (1920 × 1080 pixels), jusqu'à 60 (59.94) trames par seconde. DVD plus âgés ont une résolution maximale de 480p.

Le format a été développé par l'Association Blu-ray Disc, Sony a dévoilé les premiers prototypes de disques Blu-ray en Octobre 2000. Par la suite, il a continué à se développer jusqu'à sa sortie officielle en Juin 2006.

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Lecteur de disquettes Les lecteurs de disquettes stockent et récupèrent les informations sur des disquettes, également appelées disquettes souples. Comparées aux CD et aux DVD, les disquettes ne peuvent stocker que des petites quantités de données. Elles récupèrent également les informations plus lentement et sont davantage susceptibles de s’endommager. C’est pourquoi, les lecteurs de disquettes sont moins répandus qu’auparavant, même si certains ordinateurs en disposent encore. Pourquoi une disquette est-elle souple (« floppy disk » en anglais, « floppy » signifiant souple) ? Même si sa partie extérieure est constituée de plastique dur, il s’agit simplement de l’enveloppe. L’intérieur est fabriqué à partir d’un matériau en vinyle fin et souple.


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Souris Une souris est un périphérique de petite taille utilisé pour pointer sur des éléments affichés sur l’écran de l’ordinateur et les sélectionner. Elle peut prendre différentes formes. Elle est petite, oblong et connectée à l’unité système par un fil long. Les souris les plus récentes sont sans fil. Une souris comporte généralement deux boutons : un bouton principal (en règle générale, le bouton gauche) et un bouton secondaire. Sur de nombreuses souris vous trouverez également une roulette située entre les deux boutons, qui vous permet de parcourir des écrans d’informations.

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Clavier Un clavier est utilisé principalement pour taper du texte sur l’ordinateur. Comme le clavier d’une machine à écrire, il comporte des touches pour les lettres et les chiffres, ainsi que des touches spéciales :

• Les touches de fonction, situées sur la rangée supérieure, permettent d’effectuer différentes fonctions selon l’endroit où elles sont utilisées.

• Le pavé numérique, situé sur le côté droit de la plupart des claviers, permet d’entrer rapidement des nombres.

• Les touches de navigation, telles que les touches de direction, permettent de changer votre position dans un document ou une page Web.

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Moniteur Un moniteur affiche des informations sous forme visuelle, au moyen de texte et de graphiques. La portion du moniteur qui affiche les informations est appelée écran. Tout comme un écran de télévision, un écran d’ordinateur peut afficher des images fixes ou animées. Il existe quatre types principaux de moniteurs : les moniteurs CRT (à tube cathodique), les moniteurs LCD (à affichage à cristaux liquides), les moniteurs LED (affichage à diodes) et les moniteurs Plasma. Les quatre types produisent des images nettes, mais les moniteurs LED et LCD sont beaucoup plus fins et légers. Les moniteurs CRT en revanche sont généralement moins chers.

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Imprimante Une imprimante transfère des données à partir d’un ordinateur sur un support. On a pas besoin d’une imprimante pour utiliser l’ordinateur, mais elle est très utile (du courrier électronique, des lettres, des invitations, des annonces, etc…). Les principaux types d’imprimantes sont les imprimantes matricielle, à jet d’encre et les imprimantes laser. Les imprimantes à jet d’encre sont les imprimantes personnelles les plus répandues. Elles permettent d’imprimer en noir et blanc ou en couleur, et peuvent produire des photographies de haute qualité, à condition d’utiliser du papier spécial. Les imprimantes laser sont plus rapides et résistent généralement mieux à une utilisation intensive.

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Ce sont des procédés développés pour le prototypage rapide, mais maintenant ils sont de plus en plus utilisés pour la fabrication de pièces fonctionnelles,

Quelques technologies coexistent : le FDM (Fuse Deposition Modeling : modelage par

dépôt de matière en fusion),

la SLA (Stéréolithographie : une lumière UV solidifie une couche de plastique liquide)

le frittage sélectif par laser (un laser agglomère une couche de poudre).

(source wikipedia2015)

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https://fr.wikipedia.org/wiki/Prototypage_rapide

https://fr.wikipedia.org/wiki/Frittage_s%C3%A9lectif_par_laser

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Haut-parleurs Les haut-parleurs peuvent être intégrés à l’unité système ou connectés à l’aide de câbles. Les haut-parleurs permettent d’écouter de la musique et d’entendre des effets sonores provenant de l’ordinateur.

Modem Pour connecter l’ordinateur à Internet, vous avez besoin d’un modem. Un modem est un périphérique qui envoie et reçoit des données informatiques via une ligne téléphonique ou un câble à haut débit. Les modems sont parfois intégrés à l’unité système, mais les modems à haut débit sont généralement des composants séparés.

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Le Scanner Le scanner est un périphérique permettant de numériser des documents à partir d'un format "papier" et de générer des documents au format "électronique ou numérique" qu'il est possible d'enregistrer sur votre ordinateur. Le scanner est caractérisé par sa qualité de numérisation (résolution).

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conception formelle des systèmes concurrents

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