Médaille
N°1 pour apprendre & réviser du collège au lycée.

Une machine programmable

Déjà plus de

1 million

d'inscrits !

Électronique numérique

  • L’électronique est une branche de la physique qui s’intéresse à l’utilisation de l’électricité comme support d’information .
  • l’électronique numérique s’intéresse aux grandeurs discrètes ;
  • l’électronique analogique s’intéresse aux grandeurs continues.
  • L’information est codée dans les propriétés du signal électrique.
  • Une porte logique est un dispositif électronique implémentant une fonction booléenne (ET\text{ET}, OU\text{OU}, NON\text{NON}).
  • Inventé en 1948, le transistor remplace rapidement les composants mécaniques des calculateurs dans la composition des portes logiques.
  • En 1958, l’invention du circuit intégré, en réduisant la taille des composants électroniques, fait exploser l’usage de l’informatique.
  • Un circuit combinatoire est l’assemblage de différentes portes logiques permettant de réaliser des fonctions booléennes complexes sur plusieurs entrées. Il correspond à la fonction booléenne : (AB)C(\text{A}\lor\text{B})\land\text{C}
  • Un circuit imprimé est un circuit conducteur gravé sur une plaque rigide, qui réunit plusieurs composants et circuits intégrés.
  • Les circuits imprimés permettent d’implémenter les circuits combinatoires.

Architecture séquentielle : architecture de Von Neumann

L’ordinateur moderne

  • Ce sont les machines électroniques correspondant au modèle de von Neumann, ou aux modèles dérivés de celui-ci, que l’on appellera ordinateur.
  • Ce modèle correspond au schéma suivant :

modèle de von Neumann

  • La particularité de ce modèle est de traiter les données et les instructions de la même manière : comme des informations passées à l’ordinateur en entrée, stockées dans la mémoire de l’ordinateur et utilisés pour produire les résultats qui seront envoyés en sortie.

Le processeur

  • Le processeur ou unité centrale de traitement est le cœur de l’ordinateur, la partie qui réalise les calculs en fonction des instructions données. Il est lui-même composé de deux sous-parties.
  • Les processeurs sont aujourd’hui bien plus complexes et intègrent des éléments comme :
  • les registres ;
  • des unités de calcul en virgule flottante.
bannière propriete

Propriété

Les processeurs se distinguent entre eux, notamment :

  • par la fréquence de leur cycle d’horloge,
  • par l’ensemble d’instructions de base qu’ils sont capables d’effectuer,
  • et par la taille de leurs registres (88/1616/3232/6464 bits), qui influe sur la taille des données.
  • Au tournant des années 2000 apparaissent les processeurs multi-cœurs.

Parler avec un ordinateur

Langage machine

  • Le langage machine est le code d’instructions et de données que comprend un processeur : c’est un langage binaire.
  • Les informaticiens ont pris l’habitude :
  • d’exprimer les données binaires en hexadécimal ;
  • de se doter d’un code plus explicite pour les instructions.

Assemblage

  • Le langage d’assemblage est le langage qui représente le langage machine sous une forme lisible par un humain.
  • Un programme assembleur est un programme qui permet à un ordinateur de transformer automatiquement des instructions écrites en langage assembleur en suite d’instructions en langage machine.
  • L’assembleur devient le premier langage de programmation.

Niveaux de langage

  • On dit du langage assembleur que c’est un langage de bas niveau : il est très proche du fonctionnement du processeur.
  • Après le langage assembleur, apparaissent de nombreux autres langages fonctionnant sur le même principe, mais à des niveaux supérieurs, c’est-à-dire plus proches d’un langage humain :
  • Langage de programmation
  • Compilation
  • Plus la syntaxe du langage est éloignée de la syntaxe du langage assembleur de la machine, plus on parle de langage de haut niveau.