Architecture de l'ordinateur

L'ordinateur peut se définir comme une machine, un dispositif électronique commandé par des programmes enregistrés sur une mémoire et composé d'une unité centrale et de périphériques.

Architecture physique externe de l'ordinateur

En configuration minimale les périphériques d'un ordinateur sont: l'écran ou moniteur, le clavier, la souris, les lecteurs, l'imprimante. Ils sont divisés en trois groupes:

  • Les périphériques d'entrée
  • Les périphériques de sortie
  • Et les périphériques d'entrée-sortie.

 


Les périphériques d'entrée

Permettent d'entrer les données dans l'ordinateur. Ce sont le clavier et la souris.

Le clavier

clavier
C'est le moyen le plus répandu pour saisir les données dans le domaine de l'ordinateur. C'est une sorte de petit tableau rectangulaire comportant des touches. La plus part des claviers disposent de 102 touches reparties en 5 zones appelées zones de touches. Les touches de frappe:

  • Touche alphabétique
  • Touche de marche arrière
  • Touche retour
  • Touche entrée
  • Le pas d'espacement
  • Touche de déverrouillage des majuscules
  • Touche des majuscules
  • Touche de tabulation
  • Touche de fonction de F1 à F12

Les touches d'ordinateur:

  • Touche d’échappement (Echap ou ESC)
  • Touche de double action (Alt.)
  • Touche de contrôle Ctrl)
  • Touche d'impression (impr. écran ou print screen)

Les touches de déplacement:

  • Touche de déplacement du curseur
  • Touche d'insertion (insert)
  • Touche suppression (suppr)

Le paver numérique.

Les claviers les plus rependus sont les claviers Français (AZERTY) et les claviers Anglais (QWERTY).

La souris

souris
La souris est un boîtier qu'on déplace manuellement sur un tapis et grâce auquel on dirige le curseur à l'endroit précis où on le désire. La souris facilite le travail et est source considérable de gain de temps.

 


Périphériques de sortie

En configuration minimale le périphérique de sortie est l'imprimante. Les périphériques de sortie transmettent à l'intérieur sous forme compréhensible par l'utilisateur les résultats recueillis par la mémoire centrale. Il existe plusieurs types d'imprimante parmi les plus courants nous avons les imprimantes matricielles à aiguille qui imprime caractère par caractère, les imprimantes sans impact et les imprimantes qui impriment ligne par ligne (imprimante à jet d'encre ou page par page, imprimante laser). Ces derniers existent aussi en version couleur.

imprimante



Les périphériques d'entrée sortie

Ils permettent d'entrer les informations dans l'ordinateur et d'en recevoir. Ce sont l'écran et le lecteur.

L'écran ou moniteur

moniteur
C'est un périphérique d'affichage, il est semblable à un téléviseur sans réception mais la qualité de l'image est meilleure.

Les lecteurs

lecteurdvd
Ce sont les unités de lecture, d'écriture sur les supports magnétiques que sont les disques durs fixes ou amovibles, les disquettes, les disques optiques compact ou CDROM, les bandes(bandes à cassette, bande à cartouche).
Les disquettes sont des supports magnétiques souples protégés par une enveloppe.
Les disques durs sont des unités de stockage rapide et de très grande capacité pouvant enregistrer et restituer plusieurs centaines de million de caractère.

L'unité centrale

Voir architecture interne de l'ordinateur plus bas.


Architecture interne de l'ordinateur

L'unité centrale est la pièce maîtresse de l'ordinateur. Son élément constitutif principal est la carte mère sur laquelle sont connectés tous les autres éléments:

  • L'unité centrale de traitement (CUT) principalement constitué du processeur
  • La mémoire centrale
  • Des disques durs
  • Les unités de communication (bus)

L'unité centrale de traitement (U.C.T): le processeur

Le processeur est à la base de tous les calcules, c'est le cerveau de l'ordinateur. Il est caractérisé par sa marque (Intel 486; Intel Pentium) et sa fréquence d'horloge caractérise grossièrement le nombre d'opération que peut effectuer en une seconde. Le processeur encore noté C.P.U (Central Processing Unit) ou U.C.T coordonne le reste des éléments et exécute les instructions qui ont été programmées. Il est constitué d'un ou de plusieurs microprocesseurs. Les éléments principaux d'un microprocesseur sont:

  • L'unité de commande
  • L'unité arithmétique et logique

Il y'a d'autres éléments tels que le compteur ordinal et le registre. Ces différentes parties sont reliées en elles et aux organes extérieurs par des bus.

 


L'unité de commande

Elle est constituée d'un ensemble de circuit qui décompose l'instruction à traiter en une suite de micro instructions et qui synchronise l'exécution de ce micro instruction selon une cadence fixée par les impulsions d'une horloge.


 


L'unité arithmétique et logique (U.A.L)

Encore appelé A.L.U (Arithmetic and Logical Unit), elle est sollicitée par l'unité de commande lorsqu'il s'agit d'effectuer les opérations. Elle se compose:

  • D'un ensemble de circuit capable d'effectuer les opérations arithmétique (addition, soustraction, multiplication, division) et logiques (et, ou, non, <, >, =, décalage, rotation)
  • De registres appelés accumulateur où sont stockées temporairement les données et les résultats des opérations à effectuer.

 


Les registres

Ce sont de petites mémoires spécialisées d'accès excessivement rapides qui permettent de stocker temporairement des instructions, exemple: des registres d'adresse: contient successivement l'adresse des instructions à exécuter et l'adresse des données correspondantes.

 


Le compteur ordinal

Aussi appelé compteur de programme, c'est un registre qui contient l'adresse de la prochaine instruction à exécuter dans le programme.

La mémoire centrale

Deux types de mémoire: la mémoire vive et la mémoire morte.

 


La mémoire vive

Généralement appelé RAM (Ramdom Access Memory): mémoire à accès aléatoire, c'est-à-dire que l'on peut accéder instantanément à n'importa qu'elle partie de la mémoire. C'est la mémoire principale du système. Elle permet de stocker temporairement des données lors de l'exécution d'un programme, c'est-à-dire à chaque fois que l'ordinateur est mise hors tension toutes les données prises sur cette mémoire son irrémédiablement effacées. C'est pourquoi on dit que c'est une mémoire volatile. Elle contient cependant certains programmes servant à la gestion de l'ordinateur.

ram


La mémoire morte

Généralement appelée ROM (Read Only Memory) est une mémoire de lecture uniquement, ne s'efface pas lors de la mise hors tension du système. C'est pourquoi elle est appelée mémoire non volatile ou mémoire rémanente.

 


La mémoire de masse: le disque dur

disquedur
C'est une mémoire auxiliaire (par rapport à la mémoire principale). C'est l'organe du PC (Persona Computer) servant à conserver les données de manière permanente, en Anglais hard disk. Il est constitué de plusieurs disques rigides en métal en verre ou en céramique et capable d'enregistrer et restituer plusieurs millions de caractères

unité centrale

Les unités de communication

Ce sont les buis, ils servent à transporter les signaux sous forme de signal électrique, on distingue: les bus de données sur lesquels circulent les instructions à exécuter, les données à traiter et les résultats obtenus, il est bidirectionnel.

  • Les bus d'adresse: Ils permettent à l'unité de commande de transmettre des adresses des informations. Il est unidirectionnel.
  • Le bus de commande: Il transporte les ordres et les signaux de synchronisation nécessaire aux différents organes de la machine et en retour les signaux de contrôle. Il est bidirectionnel.

Quelques périphériques internes (interfaces)

Sur un PC, on peut connecter des périphériques internes. Il s'agit principalement de:

  • La carte vidéo: Indispensable qui permet de fournir de l'image au moniteur
  • La carte son qui permet d'avoir le son sur le PC.
  • D'un modem interne
  • De la carte réseau qui permet d'interconnecter plusieurs ordinateurs en réseau.
  • De la carte TV qui permet la facture de l'image et de la radio

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fonnctionnement de l'ordinateur