Matériel Informatique - Hardware MATERIEL INFORMATIQUE (HARDWARE) 1 Matériel Informatique - Hardware IDENTIFICATION ET FONCTION DES DIVERS COMPOSANTS D’UN ORDINATEUR 2 Introduction Un ordinateur standard est composé d’une unité centrale (ou tour), d’un clavier, d’une souris, d’un écran et d’une imprimante. Ce sont les composants nécessaires à l’entrée, le stockage, le traitement et la sortie des données. Les données sont des informations manipulées par l’utilisateur par l’intermédiaire de l’ordinateur. Les données peuvent-être des lettres tapées sous Word, des tableaux sous Excel, des musiques, des vidéos, des images, des courriers électroniques… . Le clavier et la souris sont des périphériques d’entrée car ils permettent d’ « entrer » des données dans l’ordinateur. . L’écran (ou moniteur) et l’imprimante sont des périphériques de sorties car ils permettent de « sortir » des données sur l’écran pour les visualiser ou sur l’imprimante pour les écrire sur un support papier. . L’unité centrale quant à elle stocke et traite les données et comme son nom l’indique centralise et coordonne les périphériques qui sont branchés à elle : clavier, souris, écran, imprimante. Unité Centrale Ecran ou moniteur Imprimante Souris Clavier Pour information : Un ordinateur est aussi appelé « PC » : initiales de « Personnal Computer » qui veut dire en anglais « ordinateur personnel » . L’ordinateur est un outil en constante évolution dont les performances, ces dernières années, ne cessent de s’accroître autant sur le plan de la vitesse du processeur, la capacité de stockage du disque dur, la capacité de la mémoire vive ou que sur les fonctionnalités multimédias qui sont offertes aujourd’hui. Multimédia ? On entend par-là : « médias multiples » comme la vidéo, la musique, la photo, la communication Internet…etc Matériel Informatique - Hardware 3 1.Comment fonctionne le système Entrée/Traitement/Sortie des données ? Entrée des données Traitement et stockage des données Comment ? Stockées où ? Par l’utilisateur à l’aide du clavier et de la souris Par 1 support de stockage amovible : Cd-rom, disquette, zip, DVD, Par Internet en récupérant les informations par téléchargement, enregistrement ou par Autresdans périphériques. copier/coller un document Word Dans la RAM (mémoire de travail ou vive) de manière temporaire Puis enregistrées définitivement sur le disque dur ou sur une disquette. Traitées par qui ? Par le processeur qui calcule les tâches et les données à manipuler que l’utilisateur lui demande : l’ensemble étant coordonné de carte mère. CD-Rom 1 Sortie des données Par qui ? L’écran pour visualiser les données et permettre à l’utilisateur de les créer, modifier, supprimer. L’imprimante pour écrire les données sur un support papier. Haut-parleur pour écouter de la musique Unité centrale INTERNET Autres périphériques possibles: D’Entrée : Scanner, microphone, manette de jeu, lecteur infra rouge de code barre… De Sortie : Vidéo-projecteur, Haut-parleur… Matériel Informatique - Hardware 4 2.De quoi est composée une unité centrale standard? 1.D’une carte-mère qui est elle-même composée d’un processeur, de la RAM et d’autres composants. 2.D’unités de stockages - D’un lecteur de Disquette - D’ un lecteur de Cd-rom 3.D’un disque dur 4.D’au minimum une carte d’extension graphique enclenchée dans la carte mère pour relier l’écran. 5.De nappes pour relier les lecteurs et le disque dur à la carte mère pour faire transiter les données, 6.D’une alimentation électrique 7. Optionnellement d’un câble réseau pour relier les Unités Centrales entre-eux. A quoi sert une unité centrale ? Elle regroupe tous les composants qui permettent d’assurer ses 2 rôles principaux : traiter et stocker l’information. Ces composants doivent bien sûr être coordonnés entre eux pour qu’ils puissent fonctionner. C’est le 3ème rôle important : coordonner. Le boîtier métallique de l’unité centrale est aussi appelé « tour » . Matériel Informatique - Hardware 5 2.1. Rôle de la carte mère : Ce rôle de coordination est tenu par la carte mère. C’est elle qui centralise tout. Elle permet de faire fonctionner ensemble les autres composants de l’unité centrale. exemple : acheminer les données d’un CD-ROM vers la RAM pour être traité par le processeur et ensuite enregistrer ces données sur le disque dur. C’est la carte mère qui opère ce lien logique et matériel entre les composants. C’est à la carte mère que se branchent la souris, le clavier, l’imprimante, le disque dur, le lecteur de Cd-Rom et de disquette. Rôle crucial donc. De quoi est composé la carte mère ? La carte mère centralise et coordonne les composants internes et externes à une unité centrale Matériel Informatique - Hardware 6 2.1.1. Le Micro-processeur : Le Micro-Processeur : permet de calculer, de traiter des données grâce une horloge interne. Plus le micro-processeur est puissant plus sa vitesse de calcul est élevée. Cette vitesse, appelé fréquence de l’horloge est exprimée en Mhz ou en Ghz pour les ordinateurs actuels : (ex : 1,2 Ghz) Cette valeur, aussi nommée cadence, correspond au nombre d’instructions que le processeur peut effectuer en une seconde. Exemple : Que représente un processeur d’une fréquence de 600 Mhz ? . La fréquence de l’horloge . La vitesse de traitement de données (soit 600 millions de calculs à la seconde) La vitesse d’un micro-processeur, c’est-à-dire, sa puissance de calcul, s’exprime en MégaHertz (MHz): Ainsi plus la fréquence de l’horloge de votre processeur sera élevée, plus votre ordinateur sera puissant et plus il ira vite pour traiter des données. (comme un moteur de voiture calculé en chevaux moteurs) Figure 1bh vue de dessus et de dessous d’un micro-processeur 2.1.2 Le dissipateur de chaleur : Le dissipateur de chaleur ou ventilateur se place sur le processeur pour éviter qu’il ne surchauffe et ne fasse fondre les circuits de la carte mère. Ainsi le ventilateur permet de garder à température constante le processeur (entre 60 C° et 80 C°.) Matériel Informatique - Hardware 7 Dissipateur de chaleur 2.1.3. La mémoire de Ram : La carte mère est aussi composée de barrettes de mémoire appelée mémoire de Ram ou mémoire vive. Contrairement à la mémoire morte (disquette, disque dur) c ‘est une mémoire qui stocke les données temporairement c’est-à-dire tant qu’elle est alimentée électriquement. C’est la mémoire de travail de l’ordinateur. Dès que l’ordinateur est éteint ou fait un plantage tout ce qu’elle contenait s’efface. Sa capacité de stockage s’exprime en méga-octets. Exemple : 1 barrette de mémoire peut avoir une capacité de 64 Mo, 128 Mo ou de 256 Mo. Un ordinateur équipé de 2 barrettes de 64 Mo a ainsi une capacité de mémoire de ram de 64 X 2= 128 Mo de mémoire de Ram. Barrette de Mémoire de Ram 2.1.4. Autres composants de la carte mère : -Les ports de connexions sont les prises qui permettent de brancher l’imprimante, le clavier, la souris ou tout autre matériel à la carte mère. Pour information : le port imprimante s’appelle le port LPT1, le port USB est une prise universelle permettant de connecter toute sorte de matériels comme une imprimante, un scanner, un appareil photo numérique… -Les slots : sont de grosses prises permettant d’enclencher des cartes d’extension à la carte mère. Ils permettent d’étendre les capacités de votre ordinateur. Par exemple : la carte d’extension graphique pour l’écran, de modem pour se connecter à Internet, vidéo, scanner, appareils de mesure électronique… -Le Bios (CMOS) : est le cerveau primaire de votre ordinateur. Au démarrage c’est lui qui permet de reconnaître et de faire fonctionner tous vos matériels (lecteurs, carte graphique, disque-dur, le voltage, la température…) et ceci, bien avant que le système d’exploitation se mette en route. Voilà pour la carte mère, voyons maintenant les autres éléments de l’Unité Centrale. Matériel Informatique - Hardware 8 Une unité centrale est aussi composée d’unités de stockages 2.2 Les unités de stockage : 2.2.1 Fonction et capacité des unités de stockage Elles servent à stocker des données et à les transférer d’un ordinateur à un autre. Quelles sont les unités de stockage et quelle est leur capacité? UNITE CAPACITE DE STOCKAGE DE STOCKAGE A:\ Disquette 1,44 Mo ZIP Clé USB D:\ Cd-rom 100 à 250 Mo 128 Mo à 512 Mo 650 Mo DVD C:\ Disque dur 4 à 7 Go 20 à 60 Go Disquette SUPPORT DE LECTURE/ECRITURE Que stockent-elles ? Lecteur de Disquette Fichiers Word, Excel, petites images, petits fichiers Lecteur de ZIP sauvegardes, grosses images Pas besoin de lecteur Fichiers, images, sons Lecteur/graveur de Cd-rom Musique, sauvegardes, logiciels d’installation, Lecteur/graveur de DVD Vidéo Uniquement en stockage pas Système d’exploitation, logiciels, pour le transfert tous les fichiers Cd-rom ZIP Disque-Dur 2.2.2 Les unités de stockage sont des mémoires mortes Contrairement à la mémoire de travail (ou mémoire vive), les unités de stockage comme le Cd-rom ou la disquette sont des Mémoires mortes. C’est-à-dire qu’elles peuvent stocker des données de manière permanente. S’il advient une coupure de courant sur votre ordinateur tout ce que vous aurez préalablement enregistré sur votre disquette restera stocké, tandis que la mémoire vive, elle, sera totalement effacée. 2.2.3 Mais pourquoi utiliser 2 types de mémoires sur l’ordinateur ? Les unités de stockage de mémoire morte sont beaucoup plus lentes que la mémoire vive. Aussi travaille-t-on temporairement en mémoire vive afin d’aller plus vite et, une fois le travail terminé, on enregistre son fichier sur une disquette ou sur le disque dur de manière permanente pour ne pas à avoir à le refaire. C’est pour cela que la mémoire vive est aussi appelée mémoire de travail. Matériel Informatique - Hardware 9 Exemple : Vous voulez faire un tableau sous Excel. Vous lancez Excel qui est stocké en mémoire vive. Vous créer votre tableau, le modifier, le mettez en forme en mémoire vive. Une fois terminé, vous enregistrez votre tableau dans un fichier Excel de manière permanente sur une disquette ou sur le disque dur. C’est pour cela qu’il est conseillé d’enregistrer régulièrement son travail car toute modification que vous ferez restera stockée en mémoire de travail (ou vive) qu’une simple coupure de courant viendra tout effacer. 2.2.4 Que veut-dire Formater une disquette ? Formater une disquette veut-dire qu’on efface tout ce qui se trouve dessus. Pour cela il faut : 1.D’abord déverrouiller manuellement sa sûreté 2.introduire la disquette dans le lecteur 3.Faire un clic droit sur l’icône du lecteur de disquette sur le bureau ou dans le « poste travail » 4.Cliquer sur formater 5.Démarrer 2.3 Le disque dur 2.3.1 Le disque dur : une grande unité de stockage Le disque dur est une mémoire morte dans laquelle on peut stocker des données de manière permanente. Sa capacité de stockage atteint aujourd’hui 60 Go (Giga-Octets) soit en tout 60 milliards d’octets : la capacité de 45000 disquettes ou de 80 Cd-rom. Il est composé non pas d’un disque mais de plusieurs disques empilés tournant autour d’un axe à grande vitesse. Le disque dur pour être hermétique, est fabriqué dans des chambres blanches afin d’éviter que la moindre particule ne vienne endommager sa surface. Intérieur d’un disque-dur 2.3.2 Le disque dur participe aussi au bon fonctionnement de l’ordinateur Mais il ne stocke pas seulement des fichiers Excel ou Word ou des images. C’est aussi lui qui héberge le système d’exploitation (ex : Windows 98) et les logiciels (Excel ou Word).C’est donc lui aussi qui assure le bon fonctionnement de l’ordinateur. Au démarrage de l’ordinateur, c’est par lui qu’est lancé le système d’exploitation (interface entre la machine et l’utilisateur un peu comme le tableau de bord qui permet de conduire une voiture). C’est Matériel Informatique - Hardware sur le disque dur qu’on installe les logiciels dont on a besoin (Word, Excel, jeux, comptabilité, pilote d’imprimante…) et c’est à partir de lui qu’on les lance pour travailler. 10 2.4 Les cartes d’extension 2.4.1 Les cartes d’extensions sont des périphériques internes Comme vu plus haut, la carte mère possède des slots qui sont des prises permettant d’enclencher des cartes d’extension afin de donner à votre ordinateur certaine fonctionnalité. Les cartes d’extension une fois installées sont visibles derrières l’Unité Centrale : là où sortent tous les branchements. Ces cartes d’extensions sont aussi appelées périphériques internes car ils se situent à l’intérieur de l’unité centrale contrairement aux périphériques externes comme les imprimantes qui sont situées à l’extérieur et qui sont seulement branchées à l’Unité Centrale. 2.4.2 Quelques cartes d’extension La carte vidéo (ou graphique) : indispensable pour relier l’écran à l’Unité Centrale Le Modem interne : Pour se connecter grâce à une prise téléphonique à Internet Carte réseau : Pour connecter des ordinateurs entre eux Carte son : Pour brancher des haut-parleurs Carte TV : pour recevoir la télévision sur son ordinateur Carte vidéo Carte réseau Modem interne Comme on peut le remarquer les cartes d’extensions sont souvent toutes très ressemblantes entre elles, on pourra cependant les différencier grâce à leur prise de sorties à l’arrière de l’unité centrale. Une carte vidéo ne pouvant se brancher sur une carte réseau par exemple. 2.4.3 Périphériques internes d’entrée et de sortie De même que pour les périphériques externes, on peut différencier les cartes d’extensions en périphériques d’Entrée ou de Sortie. La carte vidéo est par exemple un périphérique de Sortie car il permet de visualiser des données sur un écran via la carte vidéo. Le modem quant à lui va chercher des données sur Internet pour les transférer sur l’ordinateur : il s’agit donc là d’un périphérique d’Entrée. Rappel concernant le voyage des données en Entrées/Sorties : Entrée des données grâce au clavier >Traitement par le processeur > Sortie des données vers l’Ecran Matériel Informatique - Hardware 11 2.5 Autres composants 2.5.1 Nappes Les nappes sont des fils de connexion plats permettant de transférer des données entre le disque dur, le lecteur de disquette, le lecteur de Cd-rom et la Carte-mère. nappe 2.5.2 L’Alimentation électrique L’alimentation électrique d’un micro-ordinateur transforme généralement du 230V en 12V régulé par le Bios de la carte-mère. Alimentation Dans sa partie visible, l’alimentation est composée d’un ventilateur, d’un interrupteur à 2 positions 1/0 et d’une prise pour connecter le câble au secteur. 2.5.3 Câble RJ45 Le câble RJ45 est utilisé pour connecter les ordinateurs entre eux. C’est lui qui se branche directement à la carte d’extension réseau de l’ordinateur. Matériel Informatique - Hardware 12 Câble RJ-45 3. LES PERIPHERIQUES EXTERNES 3.1 L’imprimante : L’imprimante est un périphérique externe à l’ordinateur permettant de faire une sortie sur papier de vos documents. (Word, Excel, Images, compta, page web, mail…) L’imprimante se branche grâce à un câble sur le port parallèle (Lpt1) ou sur le port USB de votre ordinateur. 2 types d’imprimante : à jet d’encre et Laser TYPE D’imprimante CONSOMMABLE MATERIEL d’impression FONCTIONNEMENT TYPE d’impression CHARGEMENT papier QUALITE JET D’ENCRE Cartouches : noire & couleur liquide Tête d’impression Par projection d’encre sur le papier Couleur Chargeur papier Moins chère à l’achat LASER Toner en poudre fine Tambour Par fixation d’une fine poudre Monochrome et couleur Bac à papier Rapidité et Qualité L’imprimante à jet d’encre : Fonctionnement Elle fonctionne par projection d’encre sur le papier, la tête d’impression étant composée de multiples trous minuscules (ou buses) par lesquels est projetée l’encre. Plus l’imprimante a de buses plus la qualité d’impression est bonne. Composants essentiels tête d’impression, cartouches couleur et noire, chariot, chargeur papier Cartouches L’imprimante laser : Fonctionnement: Tête d’impression Une fine couche de poudre est déposée par le toner et fixée par le tambour sur le papier. Elle est d’une qualité d’impression supérieure à l’imprimante à jet d’encre et plus rapide. Sa technologie s’approche de celle des photocopieurs. L’imprimante Laser a parfois des fonctionnalités plus étendues : comme l‘impression en recto verso, la réduction de plusieurs pages d’un document sur une même page, inscription en filigrane. La laser pour les impressions noir et blanc sont les plus répandues actuellement mais les laser couleur commencent à entrer sur le marché. Composants essentiels: Toner, tambour, bac à papier Matériel Informatique - Hardware 13 Autre type d’impression : Par « sublimation thermique » qui permet d’éditer des photos prises par un appareil numérique sans passer par le développement. Installation d’une imprimante: Que ce soit sur une imprimante laser ou à jet d’encre vous devez installez sur votre ordinateur un pilote (ou driver en Anglais) pour que votre imprimante puisse fonctionner. Un pilote est un petit logiciel que l’on installe pour permettre à votre ordinateur de reconnaître et d’utiliser votre périphérique : de le piloter. Ce pilote est fourni avec votre imprimante sous forme de CD-ROM ou de disquette. L’imprimante et le réseau : On peut aussi partager une imprimante entre plusieurs ordinateurs reliés tous en réseau. Cela permet d’éviter l’achat d’une imprimante pour chaque poste disposés dans la même pièce. Solution informatique pour l’achat d’une imprimante Quels sont les critères pour l’achat d’une imprimante ? Couleur ou monochrome Vitesse d’impression calculer en nombre de pages par minute Qualité d’impression qui se mesure en PPP (nombre de points par pouce imprimé) ou DPI (en anglais). Le point est le plus petit élément imprimable, plus il y a de points imprimables sur une surface donnée, plus l’impression sera dense et donc fine et précise. Le standard actuel est 600 PPP ou DPI. Nombre de pages à imprimer. Si le nombre de pages à imprimer sur l’année est élevé, on préfèrera l’achat d’une Laser. Utilisation uniquement professionnelle ou aussi familiale ? Coût des consommables : Prix, réservoirs des cartouches séparés, nombre de copies imprimables, facilité d’approvisionnement dans les commerces. Garantie En résumé, pour l’équipement d’une imprimante on cherchera à trouver une solution adaptée à nos besoins et rentable financièrement (ex : Coût moyen d’une page imprimée). COMPARATIF : CRITERES/IMPRIMANTES TYPE COULEUR ou NB VITESSE Matériel Informatique - Hardware 14 QUALITE TETE D’IMP ou TAMBOUR CARTOUCHE OU TONER PRIX TTC IMPRIMANTE 4.L’appareil photo numérique L’appareil photo numérique permet de faire des photos directement sous forme de fichiers numériques (ensemble de pixels ou points de couleurs enregistrés dans un fichier). Une fois la photo prise, elle est stockée sous forme d’un fichier image dans la carte mémoire de l’appareil. (memory card) Ce système de stockage permet de gérer à sa guise les fichiers images : suppression, création de dossier, formatage de la carte mémoire. Cette carte mémoire peut être déposée chez un photographe pour faire un développement classique de vos photos sur papier. Il y a aussi possibilité de brancher l’appareil sur le téléviseur pour visionner les photos ou de les transférer sur un micro-ordinateur grâce à la prise USB. Une fois les photos transférées sur l’ordinateur toutes les possibilités sont offertes : impression, insertion dans un documents Word, envoyer les photos par courrier électronique, graver les photos sur un Cd-Rom…. Matériel Informatique - Hardware 15 Avec l’appareil est livré le pilote d’installation (sur Cd-Rom) afin de pouvoir transférer vos photos de l’appareil numérique vers votre micro-ordinateur. La résolution d’un appareil numérique s’exprime en millions de pixels. A noter qu’il est très gourmand en énergie : prévoir des piles rechargeables. 5.Le Scanner Tout comme l’appareil numérique la qualité d’un scanner se caractérise par sa résolution (en ppp ou dpi exemple : 1200) Il est branché à l’ordinateur grâce au port USB. Un Cd-rom d’installation est fourni pour installer le pilote du scanner ainsi qu’un logiciel de traitement d’images (retouches, optimisation des couleurs, effets divers…etc). Contrairement à l’appareil photo numérique, le scanner enregistre directement les fichiers sur le disque dur, puisqu’il est branché en permanence sur votre ordinateur : inutile donc de transférer soi-même les fichiers de l’un à l’autre. p Le scanner permet de numériser des documents (images, textes) sous forme de fichiers images ou de traitement de textes. Il se caractérise par 3 fonctions où pour chaque fonction correspond un logiciel différent: 1.Numérisation d’images : document vers fichier image La numérisation d’images permet de numériser un document ou une partie d’un document sous forme d’un fichier image. Ce qui permettra par exemple d’agrémenter d’illustrations un document traitement de texte. 2.Reconnaissance de caractères : document vers un texte en fichier Word La reconnaissance de texte permet de numériser un document ou une partie d’un document texte sous la forme d’un fichier Word. Cela évite de retaper soi-même un document et de pouvoir par la suite le modifier. Cette fonction ne reconnaît pas encore l’écriture manuscrite. 3.Fonction photocopie : document directement vers l’imprimante Matériel Informatique - Hardware 16 La fonction photocopie permet de numériser une page d’un document pour l’envoyer directement en sortie imprimante. écran/moniteur clavier souris joystick haut-parleur micro-phone webcam Qu’est-ce qu’un bug ? Rappel sur les unité de mesure Matériel Informatique - Hardware pour s’équiper configuration à connaître (support publicitaire, config minimale d’un logiciel) 17