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synthese programmation

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TECHNOLOGIE :
L'INFORMATIQUE ET LA
PROGRAMMATION
Ce que je dois retenir
Cycle
C4.2 Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.
4
T4.2.2: Écrire, mettre au point et exécuter un programme
Systèmes embarqués
Un système embarqué n'a pas besoin de l'intervention de l'Homme pendant son fonctionnement : on
dit qu'il « fonctionne tout seul » pour obtenir le comportement attendu. Il a donc besoin d'énergie et
d'informations pour agir.
Exemple : un portail automatisé, un robot, un distributeur de boisson, ...
Le système embarqué est constitué de deux parties :
Informations
Chaine d'information :
DÉCIDER
Ordres
Chaine d'énergie :
EXÉCUTER
Algorithme et Programme : séquences d’instructions
Un programme informatique est une suite d'instructions déterminées par l'Informaticien pour
répondre à un problème (jeux, application, système réel, …). Il est mis au point, testé puis corrigé
avant d'être mémorisé puis traité par un microcontrôleur.
Un programme peut être exprimé sous différentes formes :
Langage naturel ou
Algorithme
Logigramme ou
Langage graphique
Code
void setup(){
pinMode(2,OUTPUT);
digitalWrite(2,1);
delay(1000*1);
pinMode(2,OUTPUT);
digitalWrite(2,0);
delay(1000*1);
pinMode(2,OUTPUT);
digitalWrite(2,1);
delay(1000*1);
pinMode(2,OUTPUT);
digitalWrite(2,0);
delay(1000*1);}
Allumer la DEL entrée 2
Attendre 1 seconde
Eteindre la DEL entrée 2
Attendre 1 seconde
Allumer la DEL entrée 2
Attendre 1 seconde
Eteindre la DEL entrée 2
Attendre 1 seconde
...
Ces différentes formes de programmes servent à faciliter le travail du programmeur. Elles seront ensuite
traduites en langage compréhensible par le microcontrôleur, « 0 » et « 1 » : le code binaire.
C'est dans la chaîne d'information que les instructions sont traitées.
Information traitée
acquérir
traiter
Informations acquises
et ordres envoyés à la
chaîne d'énergie
communiquer
Exemple de carte électronique capable
de réaliser un traitement
Technologie
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T4.2.2: Écrire, mettre au point et exécuter un programme
Variable informatique
Une variable est une donnée (information) associée à un nom. Elle est mémorisée et elle peut
changer dans le temps, lors de l'exécution du programme.
Exemple : timer
Exemple : score et meilleur score pour un jeu
Boucles
Lorsque des instructions sont répétées, on utilise des boucles
pour optimiser le programme.
Exemple de boucles : TANT QUE, JUSQU'À, REPETER …
Il est possible d'imbriquer plusieurs boucles les unes dans les
autres pour répondre au problème.
Exemple Diode clignote 10 fois
Déclenchement d’une action par un événement, instructions conditionnelles
L'enchaînement des opérations et le déclenchement d'actions se fait toujours par un événement :
- interne au programme (début programme, variable, ...)
- externe au programme (capteur, touche du clavier, ...)
On écrit l'algorithme sous
la forme de « blocs » :
SI ...
ALORS ...
SINON ...
Technologie
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Ce que je dois retenir
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PROGRAMMATION
C4.2 Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.
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T4.2.2: Écrire, mettre au point et exécuter un programme
Sous-Programme
Les sous-programmes sont des modules de programmation indépendants répondant à des sousproblèmes du programme principal.
Exemple 1: Dialogue entre 2 personnages
Sous-Problème 1 : Faire parler Chat
Sous-Problème 2 : Faire parler Pico
Exemple 2 : Programmation d'un portail coulissant automatique
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T4.2.2: Écrire, mettre au point et exécuter un programme
Capteur
Les capteurs mesurent une grandeur physique (présence, position,température, lumière, …) et la
convertissent en information électrique. Ils rendent compte de l’état du système à un moment
donné.
L’information est délivrée sous la forme d'un signal qui sera exploité par la chaîne d'information.
scanner
modem
communiquer
traiter
Grandeur physique
acquerir
lecteur
magnétique
Information acquise et
convertie pour traitement
carte son
capteur de
T°C
capteur de
luminosité
contact de détecteur de contact de
porte
présence
position
capteur
éolien
Actionneur
Un actionneur est un élément de la chaîne d'énergie qui produit une action (mouvement, bruit,
lumière, …) après un événement de la chaîne d'information.
Ordres de la chaîne
d'information
alimenter
distribuer
État initial
convertir
(Actionneur)
transmettre
Agir
État final
Interrupteur
électronique
Interface
La chaîne d’information communique à travers des interfaces qui sont des dispositifs de
communication. Il y a deux sortes d’interfaces :
Machine
INTERFACE
Homme
Homme
Machine
Interface
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T4.2.2: Écrire, mettre au point et exécuter un programme
Forme du signal
Un signal est une information électrique qui varie dans le temps, porteur d'informations.
Deux valeurs possibles
Signal Logique
Un grand nombre de valeurs possibles
Signal Analogique
Signal Numérique
Un signal est dit logique si la
Un signal est analogique si la
grandeur de l’information ne peut
grandeur de l'information peut varier
prendre que deux valeurs : « tout ou dans le temps (infinité de valeurs)
rien ». « 0 ou 1 »
Un signal numérique se compose d'une
suite d'informations logiques « 0 » et « 1 »
qui représentent des nombres. Il résulte
souvent du codage d'un signal analogique :
c'est la numérisation.
Contact électrique ouvert ou fermé,
lampe allumée ou éteinte
Température, Vitesse, Pression, ...
La valeur 00101110 représente le nombre 46 en
décimal
Ex : Contact de position, de présence ...
Ex: Capteur de température, de luminosité ...
Ex : Scanner, Modem, ...
Transmission du signal
Pour être transmis, un signal a besoin d'un « support » :
Sans conducteur
Avec conducteur
Signal
Illustration
Support
Besoin
Portée du signal
Signal
électrique
Le cuivre pour les
câbles électriques (sous
forme de pistes dans les
circuits électroniques)
Signal
lumineux
Solution qui permet d'avoir un
bon débit d'information et peu de Plusieurs km avec
Le verre en fibre optique
perte sur la distance : Internet
faible atténuation.
par fibre optique...
Signal
électrique
Membrane pour les
haut-parleurs
Ondes radio,
Wifi ou
Bluetooth
Air, matériaux,…
Lumière infra rouge
Faisceaux
lumineux
Lumière visible
Technologie
Solution la moins coûteuse :
souris informatique filaire, cordon Plusieurs km avec
de guitare électrique, téléphone forte atténuation.
filaire fixe, ADSL...
Solution sans fil ou pour
traverser des obstacles :
satellites de télécommunications, téléphones portables,
commande de porte de garage...
De quelques mètres
à plusieurs km (en
fonction de la
puissance du signal).
Solution pour de petites
distances et en l’absence
d’obstacle : télécommande...
Technologie de communication
sans fil basée sur l'utilisation de
la lumière visible.
Jusqu'à 10m.
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