Chapitre 1 : L'ordinateur à usage général et les numéros utilisés

Partie 1 : Introduction aux ordinateurs et aux systèmes d'exploitation
Partie 1.1 : Table des matières
Chapitre 1 : L'ordinateur à usage général et les numéros utilisés

L'ordinateur est une machine électronique composée de plusieurs composants permettant de traiter et de stocker les données. Les données peuvent prendre la forme de texte, d'image, de son ou de vidéo.

1.1 Composants physiques externes d'un ordinateur à usage général

La figure suivante montre le schéma d'un ordinateur à usage général avec les composants les plus utilisés :

Chiffre. 1.1 Ordinateur à usage général

Le clavier, la souris et le microphone sont des périphériques d'entrée. Le haut-parleur et l'écran (moniteur) sont des périphériques de sortie. L'unité système, appelée ordinateur dans le diagramme, est celle qui effectue tous les calculs. Les périphériques d'entrée et les périphériques de sortie sont appelés périphériques.

Le schéma précédent est un système informatique tour ou simplement un ordinateur tour. Pour cela, l'unité centrale est verticale. Alternativement, l'unité centrale peut être conçue pour être posée à plat sur le bureau (table) et le moniteur est placé dessus. Un tel système informatique est appelé système informatique de bureau ou simplement ordinateur de bureau.

La figure suivante est le schéma d'un ordinateur portable avec les noms des composants externes :

Figure 1.2 Ordinateur portable

Lorsqu'on s'assoit, l'ordinateur portable peut être posé sur ses genoux pour travailler. Le lecteur optique dans le schéma est le lecteur de CD ou de DVD. Le pavé tactile remplace la souris. L'unité système a le clavier.

1.2 Saisie

Puisque l’on s’attend aujourd’hui à ce que chaque élite, où qu’elle soit dans le monde, soit capable d’utiliser l’ordinateur, chaque élite doit apprendre à taper sur le clavier. Les cours de dactylographie peuvent être payants ou gratuits sur Internet. Si l’argent ou les moyens ne sont pas là pour les cours, le lecteur doit utiliser les conseils suivants afin de savoir taper :

Sur le clavier anglais, l'une des rangées du milieu comporte les touches F et K. La touche F se trouve à gauche, mais pas à l'extrémité gauche de la ligne. La touche J est à droite, mais pas à l'extrémité droite.

Dans chaque main d’une personne se trouvent le pouce, l’index, le majeur, l’annulaire et l’auriculaire. Avant de taper, l'index de la main gauche doit être au-dessus de la touche F. Le majeur doit être au-dessus de la touche suivante en se déplaçant vers la gauche. L'annulaire doit suivre au-dessus de la touche suivante, et l'auriculaire au-dessus de la touche après, tout vers la gauche. Avant de taper, l'index de la main droite doit être au-dessus de la touche J. Le majeur de la main droite doit être au-dessus de la touche suivante se déplaçant vers la droite. L'annulaire doit suivre au-dessus de la touche suivante, et l'auriculaire doit être au-dessus de la touche suivante, entièrement vers la droite.

Lors de la configuration des mains, vous devez utiliser le doigt le plus proche pour appuyer sur la touche la plus proche du clavier. Au début, votre frappe sera lente. Cependant, votre saisie sera plus rapide au fil des semaines et des mois.

N'abandonnez jamais cette attitude, car la vitesse de frappe augmente. Par exemple, n’abandonnez jamais le bon usage des trois derniers doigts de la main gauche. S’il est abandonné, il sera très difficile de revenir à la bonne approche de typage. Par conséquent, la vitesse de frappe ne s’améliorera pas tant que l’erreur n’est pas corrigée.

1.3 Carte mère

La carte mère est une carte large et elle se trouve dans l'unité centrale. Il contient des circuits électroniques avec des composants électroniques. Les circuits sur la carte mère sont les suivants :

Microprocesseur
Aujourd’hui, ce n’est qu’un élément. C'est un circuit intégré. Il possède des broches pour se connecter au reste des autres circuits de la carte mère

Le microprocesseur effectue toutes les analyses et le calcul de base de la carte mère et de l'ensemble du système informatique.

Circuit d'interruption matérielle
Supposons que l'ordinateur exécute actuellement un programme (application) et qu'une touche du clavier est enfoncée. Le microprocesseur doit être interrompu pour qu'il reçoive le code de la clé ou fasse ce qu'il est censé faire suite à l'appui sur une touche particulière.

De telles interruptions matérielles peuvent être effectuées de deux manières : soit le microprocesseur a une broche pour le signal d'interruption pour chaque périphérique possible, soit le microprocesseur peut avoir à peu près deux broches et il y a un circuit d'interruption qui précède ces deux broches vers le microprocesseur pour toutes les possibilités. périphériques. Ce circuit d'interruption comporte des broches pour les signaux d'interruption provenant de tous les périphériques possibles qui interrompraient le microprocesseur.

Le circuit d'interruption est généralement un petit circuit intégré, associé à quelques petits composants électroniques, appelés portes.

Accès direct à la mémoire
Chaque ordinateur dispose d'une mémoire morte (ROM) et d'une mémoire vive (RAM). La taille de la ROM est petite et elle ne contient qu'une petite information en permanence, même lorsque l'ordinateur est éteint. La taille de la RAM est grande, mais pas aussi grande que la taille du disque dur.

Lorsque l'appareil est sous tension (l'ordinateur est allumé), la RAM peut contenir de nombreuses informations. Lorsque l'ordinateur est éteint (l'alimentation est coupée), toutes les informations contenues dans la RAM cessent d'exister.

Lorsqu'un code de caractère unique doit être transféré de la mémoire vers un périphérique ou vice versa, le microprocesseur fait le travail. Cela signifie que le microprocesseur doit être actif.

Il arrive parfois qu'une grande quantité de données doive être transférée de la mémoire vers le disque ou vice versa. Il existe un circuit sur la carte mère appelé circuit Direct Memory Access (DMA). C'est lui qui effectue le transfert, tout comme le microprocesseur.

Le DMA n'entre en action que lorsque la quantité de données à transférer entre la mémoire et le périphérique d'entrée/sortie (périphérique) est élevée. Lorsque cela se produit, le microprocesseur est libre de poursuivre d’autres tâches – et c’est le principal avantage d’avoir un circuit d’accès direct à la mémoire.

Le circuit DMA est généralement un IC (circuit intégré), accompagné de petits composants électroniques appelés portes.

Circuit adaptateur d'unité d'affichage visuel
Pour que les données soient transférées du microprocesseur à l'écran, elles doivent passer par le circuit adaptateur de l'unité d'affichage visuel sur la carte mère. En effet, les caractères ou signaux du microprocesseur ne conviennent pas directement à l'écran.

Autres circuits
D'autres circuits peuvent se trouver sur la carte mère. Par exemple, un circuit audio pour le haut-parleur peut se trouver sur la carte mère. Le circuit son peut également se présenter sous la forme d'un circuit carte son à insérer dans un emplacement de la carte mère.

Pour les besoins de ce chapitre, il suffit de connaître la présence des circuits mentionnés précédemment, même sans le circuit sonore.

Le microprocesseur est également appelé Central Processing Unit, abrégé en CPU. Le microprocesseur est abrégé en µP. CPU signifie la même chose que µP. Le CPU et le µP sont beaucoup utilisés dans le reste de ce cours de carrière en ligne pour désigner un microprocesseur ou une unité centrale de traitement, qui sont tous deux la même chose.

1.4 Comptage dans différentes bases

Compter signifie ajouter 1 au chiffre ou au numéro précédent. Voici dix chiffres, dont 0 pour compter en base 10 :

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Un autre nom pour la base est radix. La base ou base est le nombre de chiffres distincts dans un comptage de base. La base dix a dix chiffres sans dix qui se compose de deux chiffres. Après avoir ajouté 1 à 9, 0 est écrit et la retenue de 1 est écrite juste devant 0 pour avoir dix. En fait, il n’y a pas de (unique) chiffre pour aucune base (aucune base). Notez qu’il n’y a pas de chiffre pour dix. Dix peut s'écrire 1010, ce qui se lit comme un zéro en base dix.

La base seize comporte seize chiffres, dont 0, qui sont :

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

En base seize, les nombres dix, onze, douze, treize, quatorze, quinze sont respectivement A, B, C, D, E et F. Ils peuvent également être écrits en minuscules comme suit : a, b, c, d, e, f. Notez qu’il n’y a pas de chiffre pour seize.

En base seize, après avoir ajouté 1 à F, 0 est écrit et la retenue de 1 est écrite juste devant 0 pour avoir 1016 qui est lu comme un zéro en base seize.

La base huit comporte huit chiffres, dont 0, qui sont :

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Notez qu’il n’y a pas de chiffre pour huit.

En base huit, après avoir ajouté 1 à 7, 0 est écrit et le report de 1 est écrit juste devant 0 pour avoir 108 qui est lu comme un zéro en base huit.

La base deux comporte deux chiffres, dont 0, qui sont :

0, 1

Notez qu'il n'y a pas de chiffre pour deux.

En base deux, après avoir ajouté 1 à 1, 0 est écrit et la retenue de 1 est écrite juste devant 0 pour avoir 102 qui est lu comme un zéro en base 2.

Dans le tableau suivant, le décompte se fait de un à un zéro en base seize. Les nombres correspondants en base dix, base huit et base deux sont également indiqués dans chaque ligne :

N'oubliez pas que compter signifie ajouter 1 au chiffre ou au nombre précédent. Pour toute séquence de nombres de comptage de base, le report de 1 continue de se déplacer vers la gauche. À mesure que les chiffres augmentent, cela s’élargit.

Nombres binaires et bits
Un nombre est constitué de symboles. Un chiffre est l’un des symboles du nombre. Les nombres en base 2 sont appelés nombres binaires. Un chiffre en base 2 est appelé un BIT qui est communément écrit comme un court terme pour Binary DigiT.

1.5 Conversion d'un nombre d'une base à une autre

La conversion d'un nombre d'une base à une autre est présentée dans cette section. L'ordinateur fonctionne essentiellement en base 2.

Conversion en Base 10
Puisque tout le monde apprécie la valeur d'un nombre en base 10, cette section explique la conversion d'un nombre non en base 10 en base 10. Pour convertir un nombre en base 10, multipliez chaque chiffre du nombre de base donné par la base qui est élevée. à l'index de sa position et ajouter les résultats.

Chaque chiffre de n'importe quel nombre dans n'importe quelle base a une position d'index commençant à 0 et à partir de l'extrémité droite du nombre, en se déplaçant vers la gauche. Les tableaux suivants montrent les positions d'index des chiffres de D76F16, 61538, 10102 et 678910 :

Indice – > 3 2 1 0
Chiffre -> D 7 6 F16

Indice – > 3 2 1 0
Chiffre -> 6 1 5 38

Indice – > 3 2 1 0
Chiffre -> 1 0 1 02

Indice – > 3 2 1 0
Chiffre -> 6 7 8 910

La conversion de D76F16 en base 10 est la suivante :

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160

Remarque : tout nombre élevé à l'indice 0 devient 1.

163 = 16 x 16 x 16 ;
162 = 16 x 16
161 = 16
160 = 1

Notez également qu'en mathématiques, => signifie « ceci implique que » et ∴ signifie donc.

Dans une expression mathématique, toutes les multiplications doivent être faites avant l’addition ; cela provient de la séquence BODMAS (les parenthèses d'abord, suivies de dont est toujours la multiplication, puis suivies de la division, de la multiplication, de l'addition et de la soustraction). Ainsi, les exemples sont les suivants :

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 16 x16 x 16 + 7 x 16 x16 + 6 x 16 + F x 160
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 4096 + 7 x 256 + 6 x 16 + F x 1
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 53248 + 1792 + 96 + 15
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 55151

∴D76F16 = 5515110

La conversion de 61538 en base 10 est la suivante :

6x83 + 1x82 + 5x81 + 3x80

Remarque : tout nombre élevé à l'indice 0 devient 1.

83 = 8x8x8;
82 = 8x8
81 = 8
80 = 1

Notez également qu'en mathématiques, => signifie « ceci implique que » et ∴ signifie donc.

Dans une expression mathématique, toutes les multiplications doivent être faites avant l’addition ; cela vient de la séquence BODMAS. Ainsi, l'exemple de démonstration est le suivant :

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 8 x 8 x 8 + 1 x 8 x 8 + 5 x 8 + 3 x 80
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 512 + 1 x 64 + 5 x 8 + 3 x 1
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3072 + 64 + 40 + 3
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3179

∴ 61538 = 317910

La conversion de 10102 en base 10 est la suivante :

1x23 + 0x22 + 1x21 + 0x20

Remarque : tout nombre élevé à l'indice 0 devient 1.

23 = 2 x 2 x 2 ;
22 = 2 x 2
21 = 2
20 = 1

Notez également qu'en mathématiques, => signifie « ceci implique que » et ∴ signifie donc.

Dans une expression mathématique, toutes les multiplications doivent être faites avant l’addition ; cela vient de la séquence BODMAS. Ainsi, l'exemple de démonstration est le suivant :

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 2 x 2 x 2 + 0 x 2 x 2 + 1 x 2 + 0 x 10
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 8 + 0 x 4 + 1 x 2 + 0 x 1
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 8 + 0 + 2 + 0
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 10

∴ 10102 = 1010

Conversion de Base 2 en Base 8 et en Base 16
La conversion de la base 2 en base 8 ou de la base 2 en base 16 est plus simple que la conversion d'une base différente vers une autre base, en général. De plus, les nombres en base 2 sont mieux appréciés en base 8 et en base 16.

Conversion de Base 2 en Base 8
Pour convertir de la base 2 en base 8, regroupez les chiffres de la base 2 par trois, à partir de l'extrémité droite. Ensuite, lisez chaque groupe en base huit. Le tableau 1.1 (Comptage dans différentes bases), qui présente les correspondances entre la base 2 et la base huit pour les huit premiers nombres, peut être utilisé pour lire les groupes de nombres en base 2 en base huit.

Exemple:
Convertissez 1101010101012 en base 8.

Solution:
Le regroupement par trois, en partant de la droite, donne ceci :

| 110 | 101 | 010 | 101 |

D'après le tableau 1.1 et en lisant ici à partir de la droite, 1012 vaut 58 et 0102 vaut 28, en ignorant le 0 initial. Ensuite, 1012 vaut toujours 58 et 1102 vaut 68. Ainsi, en base 8, les groupes deviennent :

| 68 | 58 | 28 | 58 |

Et aux fins de l'écriture conventionnelle :

1101010101012 = 65258

Un autre exemple:

Convertissez 011000101102 en base 8.

Solution:

011010001102 = | 01 | 101 | 000 | 110 |
=> 011010001102 = | 18 | 58 | 08 | 68 |
∴ 011010001102 = 15068

Notez que les zéros non significatifs de chaque groupe sont ignorés. Si tous les chiffres d'un groupe sont des zéros, ils sont tous remplacés par un zéro dans la nouvelle base.

Conversion de Base 2 en Base 16
Pour convertir de la base 2 en base 16, regroupez les chiffres de la base 2 par quatre, à partir de l'extrémité droite. Ensuite, lisez chaque groupe en base seize. Le tableau 1.1 (Comptage dans différentes bases), qui présente les correspondances entre la base 2 et la base seize pour les seize premiers nombres, peut être utilisé pour lire les groupes de nombres en base 2 en base seize.

Exemple:
Convertissez 1101010101012 en base 16.

Solution:
Le regroupement par quatre, en partant de la droite, donne ce qui suit :

| 1101 | 0101 | 0101 |

D'après le tableau 1.1 et en lisant à partir de la droite ici, 01012 est 58 en ignorant le 0 initial, 01012 est toujours 58 en ignorant le 0 initial et 11012 est D16. Ainsi, en base 16, les groupes deviennent :

D16 | 516 | 516 |

Et aux fins de l'écriture conventionnelle :

1101010101012 = D5516

Un autre exemple:
Convertissez 11000101102 en base 16.

Solution:

11010001102 = | 11 | 0100 | 0110 |
=> 11010001102 = | 316 | 416 | 616 |
∴ 11010001102 = 34616

Notez que les zéros non significatifs de chaque groupe sont ignorés. Si tous les chiffres d'un groupe sont des zéros, ils sont tous remplacés par un zéro dans la nouvelle base.

1.6 Conversion de Base 10 en Base 2

La méthode de conversion est une division continue du nombre décimal (en base 10) par 2. Ensuite, lisez le résultat du bas, comme l'illustre le tableau suivant, pour le nombre décimal de 529 :

En lisant du bas, la réponse est 1000010001. Pour toute étape de division, il y a le dividende qui est divisé par le diviseur pour donner le quotient. Le quotient comporte toujours un nombre entier et un reste. Le reste peut être nul. Lors de la conversion en base 2, le dernier quotient est toujours zéro reste 1.

1.7 Problèmes

Il est conseillé au lecteur de résoudre tous les problèmes d'un chapitre avant de passer au chapitre suivant.

1. a) Énumérez trois périphériques d'entrée sur l'unité centrale d'un ordinateur à usage général.
b) Énumérez deux périphériques de sortie vers l'unité centrale d'un ordinateur à usage général.

2. Quels conseils donneriez-vous à une personne qui souhaite apprendre à dactylographier mais qui n'a ni l'argent ni les moyens pour suivre des cours de dactylographie professionnels ?

3. Donnez les noms de quatre circuits principaux (composants) de la carte mère d'un ordinateur à usage général et expliquez brièvement leurs rôles.

4. Produisez un tableau de décompte pour les bases dix, seize, huit et deux avec les nombres en base seize de 116 à 2016.

5. Convertissez les nombres suivants comme cela se fait dans un cours de mathématiques :
a) 7C6D16 en base 10
b) 31568 en base 10
c) 01012 en base 10

6. Convertissez les nombres suivants en base 8 comme cela se fait dans un cours de mathématiques :
a) 1101010101102
b) 011000101002

7. Convertissez les nombres suivants en base 8 comme cela se fait dans un cours de mathématiques :
a) 1101010101102
b) 11000101002

8. Convertissez 102410 en base deux.