L'ordinateur et ses périphériques

I – Qu'est-ce-qu'un ordinateur ?

étymologie : ordonner (latin ordinare = mettre en rang)

en anglais : computer (to compute = calculer) ; PC = Personnal Computer

Un ordinateur est une machine automatique de traitement de l'information ; c'est un ensemble de composants électroniques obéissant à des programmes formés par des suites d'opérations arithmétiques (+, -, /, x) ou logique (et, ou, non…).

Toutes les informations que peut traiter un ordinateur (nombres, textes, images…) sont codées sous forme numérique, par une suite de 0 et de 1 (écriture binaire).

 

codage

 

décodage

 

action de l'utilisateur

appuyer touche "A"

 

traitement de

l'information


 

affichage à l'écran "A"



L'ordinateur permet donc de réaliser des calculs extrêmement rapides (plusieurs millions d'opérations élémentaires à la seconde) mais nécessite une intervention humaine pour la conception des programmes.

II – Le codage binaire

Pourquoi coder les informations ?

Les composants électroniques de l'ordinateur ne sont capables de reconnaître que deux états différent : l'état bas (0V) et l'état haut (5V), ce que l'on représente mathématiquement par les chiffres 0 et 1.

Les informations à traiter sont donc codées par une suite de 0 et de 1

Les unités d'information

L'unité élémentaire est le bit (abréviation de binairy digit, élément binaire). À chaque bit correspond une valeur, 0 ou 1.

L'unité couramment utilisée est l'octet (en anglais : byte) qui correspond à 8 bits.

1 bit 2 possibilités

2 bits 4 combinaisons (2 x 2)

…8 bits 256 combinaisons (28)

Un octet permet par exemple de coder tous les caractère alphanumériques courants (code ASCII).

Pour les informations plus volumineuses, on utilise le kilooctet (1 ko = 1024 octets, soit 210), le mégaoctet (1 Mo = 1024 ko = 220 octets) et le gigaoctet (1 Go = 1024 Mo = 230 octets)

III – La carte-mère

La carte-mère est le circuit imprimé principal de l'ordinateur, sur lequel sont connectés tous les composants de l'ordinateur : le microprocesseur, la mémoire centrale, les interfaces, les ports…

Le microprocesseur (ou unité centrale de traitement) est le "cerveau" du système : c'est lui qui effectue toutes les opérations demandées, décomposées en opérations élémentaires. Son fonctionnement est rythmé par une horloge caractérisée par sa fréquence exprimée en Hertz ; plus l'horloge à une fréquence élevée, plus le microprocesseur sera rapide dans le traitement des informations.

La mémoire centrale est divisée en deux parties :

la mémoire vive, ou RAM (Random Access Memory), constitue la majeure partie de la mémoire de l'ordinateur. L'information n'y est pas stockée de manière définitive, elle est modifiable en permanence pour les besoins des programmes qui y lisent et y écrivent leurs données. La mémoire vive est réinitialisée à chaque fois que l'on arrête ou relance l'ordinateur.

Pour pouvoir être exécuté, un programme doit être chargé dans la mémoire vive. Cela signifie que la liste d'instruction constituant le programme, ainsi que les données sur lesquelles il travaille, sont stockées dans la mémoire. Les instructions sont alors transférées une par une vers le processeur, à travers un circuit spécialisé appelé le bus , qui assure les échanges d'informations à l'intérieur de l'ordinateur. Le processeur exécute alors les instructions.

 la mémoire morte, ou ROM (Read Only Memory) ne peut pas être modifiée mais seulement être lue. Lors de la mise en route l'ordinateur utilise un programme écrit dans la mémoire morte pour se mettre en route : le BIOS. Le BIOS vérifie le bon fonctionnement des principaux éléments, recherche les fichiers de configuration système, puis lance le système d'exploitation.

Les ports permettent de relier la carte mère aux différents périphériques :

 ports PCI (internes) : permettent de fixer sur la carte-mère des cartes d'interfaçage (cartes vidéo, son, acquisition vidéo, modem, réseau…)

 port série (COM) : port permettant d'envoyer les info binaires en série (une à une) utilisé essentiellement pour relier une souris

 ports parallèles (LPT) : port permettant d'envoyer les info binaires en parallèle (8 bits = 1 octet) utilisé pour relier une imprimante, un scanner…

 les ports USB (Universal Serial Bus) : sont en train de remplacer et les ports série et les ports parallèle

 les ports FireWire (IEEE 1394) : utilisés pour les périphériques nécessitant un très haut débit d'information (caméscope par exemple)

Les bus sont les câbles et circuits imprimés qui permettent à ces différents composants de communiquer entre eux.

IV – Les périphériques

Les périphériques ont pour rôle l'échange d'informations entre l'ordinateur et le monde extérieur.

Un périphérique de sortie ne peut que recevoir de l'information depuis l'ordinateur, pas lui en transmettre (à l'exception d'informations sur son état de fonctionnement)  Ex : écran, imprimante.

Un périphérique d'entrée ne peut qu'envoyer de l'information vers l'ordinateur, pas en recevoir .

Ex : clavier, souris, scanner, lecteur de CD-ROM ou DVD-ROM…

Un périphérique d'entrée-sortie peut échanger l'information avec l'ordinateur dans les deux sens .

Ex : disquette, disque dur, graveur de CD-R, module ORPHY…

Ces périphériques ne fonctionnent correctement qu'à l'aide d'un programme spécifique appelé pilote.

V - Les supports de sauvegarde

Comme il a été dit précédemment  , le contenu de la mémoire vive est effacé lorsqu'on coupe l'alimentation électrique de l'ordinateur ou lorsqu'on le relance (en particulier lorsque l'ordinateur est "planté", qu'il ne répond plus aux instructions). Or lorsqu'on travaille sur ordinateur c'est dans cette mémoire vive que sont contenues les données. Il est donc impératif pour les conserver de les recopier vers un autre type de mémoire dite mémoire de masse (ou mémoire auxiliaire) qui, elle, ne s'effacera pas : c'est ce qu'on appelle la sauvegarde des données.

Il existe différents types de supports de sauvegarde :

 supports magnétiques : disque dur (interne ou extractible, grande capacité de stockage, accès rapide) ;

disquettes amovibles (3,5 pouces/1,44 Mo ou zip de grande capacité) ;

 supports optiques : CD-ROM et DVD-ROM, en lecture seule

CD-R (registrable = enregistrable) et CD-RW (rewritable = réinscriptible).

Les supports optiques ont une plus grande capacité, mais les supports magnétiques gardent l'avantage grâce à leur caractère réinscriptible (le CD-RW est encore d'un coût élevé)

VI – Le système d'exploitation

Le système d'exploitation est un programme qui gère la mémoire et établit les liens entre le matériel, l'utilisateur et les logiciels. Actuellement le système d'exploitation le plus utilisé est Windows, mais il en existe plusieurs : MacOS (ordinateurs Apple), DOS (qui a été le système d'exploitation prédominant jusqu'à Windows 95), UNIX, Linux.

Bien que le système d'exploitation soit presque toujours stocké sur le disque dur, le BIOS cherche d'abord le système sur le premier lecteur de disquette , puis sur le disque dur ; ainsi, si le disque dur a un problème on peut toujours démarrer avec une disquette contenant une version "allégée" du système d'exploitation (disquette de démarrage).

VII – L'arborescence du système

Les fichiers (documents)

Toutes les informations écrites sur un disque ou une disquette sont sous forme de fichiers. Un fichier est un document informatique, un ensemble d’informations manipulé comme un seul objet par le système d'exploitation.

Chaque fichier est désigné par son nom qui comporte deux parties séparées par un point. La première partie constitue le nom du fichier proprement dit ; la deuxième partie, en général trois caractères, constitue l’extension : elle caractérise le type du fichier et permet de déterminer le logiciel qu'il faudra utiliser pour l'ouvrir.

Exemples d'extensions : .sys (fichier système), .txt (fichier texte), .doc (fichier word), .htm (fichier html)

Sous Windows un fichier est représenté par un petit dessin, ou "icône". L'icône est choisie par Windows en fonction de l'extension du fichier, ce qui facilite la reconnaissance du type par l'utilisateur et lui permet éventuellement de se passer de l'extension.

Les dossiers (répertoires)

Un disque dur permet de stocker plusieurs dizaines de milliers de fichiers, il est donc nécessaire de les classer pour pouvoir les retrouver rapidement. Le dossier est une structure de classement ; il peut contenir des fichiers et/ou d'autres dossiers, qui sont ses sous-dossiers (sous-répertoires), pouvant eux-mêmes avoir des sous-dossiers, etc...

Un dossier est le "dossier parent" de tous ses sous-dossiers.

Sous Windows les dossiers sont représentés par l'icône





L'arborescence d'un disque 

La structure ainsi créée sur un disque ressemble à un arbre dont les dossiers seraient les branches et les fichiers les feuilles, fleurs ou fruits...

Le nom complet d'un dossier ou d'un fichier comprend le nom du lecteur et la suite de tous les dossiers et sous dossiers qu'il faut parcourir depuis la racine pour l'atteindre, séparés par des antéslashs '\' (ce qu'on appelle le chemin), suivi du nom proprement dit.

Exemple : C:\Mes Documents\Agenda\Répondeur.doc

Le repérage dans l'arborescence d'un disque est facile sous Windows grâce à l'explorateur.

Application

Allumer l'ordinateur

Ouvrir le programme "Explorateur Windows"

Repérer les dossiers classiques que l'on trouve toujours sur le disque dur (Windows, Program Files, Mes Documents, CDROM)

Si nécessaire nettoyer "Mes documents" et "Doc_élèves"

Ouvrir le dossier "C:\Doc_Elèves"

On peut accéder plus rapidement à ce fichier grâce à un raccourci sur le bureau

Créer dans ce dossier un sous-dossier "2X"

Créer dans ce dossier un sous-dossier à vos noms "Durand-Dupont"

Dorénavant vous devez enregistrer vos documents uniquement dans ce fichier

VIII – Utilisation du réseau

Les ordinateurs sont reliés physiquement (cartes et câbles réseau) et peuvent donc échanger des données

Ouvrir "Voisinage réseau" : la liste des postes qui sont physiquement connectés au vôtre s'affiche.

Chaque poste est désigné par le n° de salle suivi du n° de poste

(ex : 31202 correspond à la salle 312 poste 2).

Le groupe de travail est la salle 312 mais on peut avoir accès à d'autres groupes de travail (salle 315, CDI…)

A-t-on accès à toutes les données de tous les postes ?

 pour les postes élèves seuls sont partagés les lecteurs (disquette et CD-ROM) et les imprimantes

 pour le poste prof "31200" une partie du disque dur est partagée : elle apparaît sous le nom "Doc_prof" et contient deux dossiers : "Envoyer" (où les élèves viennent chercher des documents) et "Recueillir" (où les élèves viennent déposer des documents), ainsi qu'une poubelle.

Aller chercher le fichier "Fiche_binôme"

Copier ce fichier, puis le coller dans votre dossier nominatif C:\Doc_élèves\2X\Durand Dupont

Renommer ce fichier en lui donnant votre ou vos 2 noms "Durand-Dupont"

Ouvrir le fichier "Durand-Dupont": quel logiciel est nécessaire ? Word

Compléter la fiche et enregistrer

Déplacer "Durand-Dupont" vers le dossier "Recueillir" (couper puis coller)