I. Description des composants

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Prise en main générale
d’un ordinateur
I. Description des composants
Le microprocesseur : 16 ou 32 bits, 386, 486, pentium
La mémoire centrale : ROM (zone d’amorce)
RAM (système d’exploitation, interface, logiciels, données)
La mémoire de masse : disque dur, disquette.
Clavier.
Imprimante
Ecran
Souris
schéma p.77
Il se pose un problème. Quel élément assure la communication entre ces différents
composants ? Introduction de la notion du bus.
Bus : ensembles de lignes situées entre deux éléments de l’ordinateur sur lesquelles
transitent les informations en parallèle.
Ainsi, un micro-ordinateur est composé principalement d’une unité centrale et de la
mémoire centrale. La communication interne s’effectue grâce à des bus dont la taille est un
des éléments de performance de l’ordinateur. La communication externe avec les
périphériques (clavier, écran, souris, imprimante, disque ou disquette) s’effectue par
l’intermédiaire des interfaces d’entrées sorties.
schéma p.114
II. Le microprocesseur
Le microprocesseur est au coeur de l’ordinateur. Il gère l’ensemble des flux
d’informations tant au niveau interne (RAM par exemple) qu’avec les périphériques et
effectue tous les traitements (fonctions de calcul, fonctions de contrôle).
Les performances d’un microprocesseur se mesurent essentiellement à l’aide de deux
critères : la fréquence d’horloge et la largeur de ses bus.

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A. La fréquence d’horloge
C’est le rythme de travail du microprocesseur. Sa fréquence est mesurée en Mhz (mega
hertz ou million d’impulsions à la seconde). Ainsi plus la fréquence est élevée plus le rythme
de travail est rapide.
B. La largeur des bus
Les bus sont de trois types : bus de données, bus de commandes et bus d’adresses.
Lorsqu’on parle d’un microprocesseur 16 ou 32 bits c’est du nombre de fils qui composent le
bus de données. Cette taille représente le volume de données que le microprocesseur est
capable de traiter simultanément. Ainsi, plus cette taille est importante plus le travail sera
rapide.
La taille du bus de données externe est à rapprocher de celle du bus de données interne
du microprocesseur. Par exemple, on parlera d’un microprocesseur 32 bits si les deux bus ont
la même capacité. On parlera par contre d’un faux 32 bits si le bus de données interne du
microprocesseur est de 32 bits et que le bus de données externe est de 16 bits. Dans ce cas là,
le transfert des données est plus long, ce qui ralentit le traitement.
Exemples de microprocesseurs.
Modèle
Année
Fréquence en
Mhz
Registres
internes
Largeur du
bus de
données
Largeur du
bus d’adresse
386SX
1987
16, 20
32 bits
16 bits
24 bits
386DX
1985
16, 20, 25, 33
32 bits
32 bits
32 bits
486SX
1991
20
32 bits
32 bits
32 bits
486DX
1989
25, 33, 50
32 bits
32 bits
32 bits
Pentium
1992
66 et +
64 bits
64 bits
36 bits
III. Les bus
Le bus permet le transfert d’informations entre le microprocesseur et les différents
composants électroniques d’un ordinateur. On distingue les bus internes au micro-ordinateur
et les bus externes chargés du transport d’information entre le microprocesseur et la mémoire
centrale ou entre le microprocesseur et les interfaces d’entrée/sortie.
A. Les différents bus
Prenons l’exemple d’une lecture d’une donnée qui figure en mémoire centrale et qui
est nécessaire au traitement à effectuer par le microprocesseur. Exemple de fonctionnement
des bus :

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Ordre de lecture dans la mémoire centrale
Microprocesseur
Adresse mémoire où se situe la donnée
Mémoire
centrale
Donnée recherchée
On constate donc qu’une même opération nécessite trois supports pour être réalisée :
un pour l’ordre donné, un autre pour définir l’endroit où se situe la donnée recherchée et un
dernier pour véhiculer la donnée elle même. Ces trois supports correspondent à trois bus.
1. Bus de commandes
Sur ce bus circulent les ordres en provenance de l’unité de commande mais aussi des
signaux de contrôle émis par des éléments externes. Ainsi, les informations circulant sur ce
bus proviennent du microprocesseur ou sont à destination de celui ci ; le bus est dit
bidirectionnel.
2. Bus d’adresses
Sur ce bus circulent les adresses des mots mémoire à transférer. La taille de ce bus
permet de définir l’espace adressable par le processeur. Pour chaque bit (ou chaque fil) il y a
deux états possibles ; une adresse 0 ou une adresse 1. Donc si la taille du bus est de n bits,
l’espace adressable est de 2n.
Les adresses, qu’elles soient à destination de la mémoire centrale ou à destination
d’autres périphériques, sont toujours transmises par le microprocesseur ; le bus est donc
unidirectionnel.
3. Bus de données
Sur ce bus circulent les données à traiter (à lire où à écrire). Les données véhiculées
sont à destination du microprocesseur ou en provenance de celui ci (et à destination de la
mémoire centrale ou d’autres périphériques) ; ce bus est bidirectionnel.
1 I
N
T
micro mémoire E
processeur centrale R
F
2 A
C
E
S

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3
Les échanges entre le microprocesseur et les autres éléments de l’ordinateur.
1 = bus de données bidirectionnel
2 = bus d’adresse unidirectionnel
3 = bus de commandes bidirectionnel
Exemple d’utilisation :
 écrire la donnée 00001111 à l’adresse 00000101 de la mémoire centrale.
bus de commandes: 00101110 du micro processeur vers la mémoire centrale
bus d’adresse : 00000101
bus de données : 00001111 du micro processeur vers la mémoire centrale
 lire la donnée 00001111 située à l’adresse 00000101 de la mémoire centrale.
bus de commandes : 10110001 du micro processeur vers la mémoire centrale
bus d’adresses : 00000101
bus de données : 00001111 de la mémoire centrale vers le micro processeur
B. Les normes
La partie visible de l’ensemble des circuits de communication est matérialisée par la
rangée de slots sur la carte mère. Ces connecteurs ont une taille et une forme qui varie en
fonction de la norme utilisée. Il existe principalement trois normes :
1. La norme ISA (Industry Standard Architecture)
Elle a été créée par IBM pour les ordinateurs utilisants des microprocesseurs Intel
80286 et suivants.
2. La norme MCA (Micro Channel Architecture)
Elle a été également créée par IBM pour équiper la gamme PS de ce constructeur.
Cette norme est totalement incompatible avec la norme ISA.
3. La norme EISA (Extended ISA)
Elle a été développée par les constructeurs concurrents d’IBM (Compac, HP, Zénith)
en réaction à la tentative de standardisation du bus MCA et pour permettre une meilleure
compatibilité du bus ISA (c’est à dire accepter de faire des transferts sur 8 ou 16 bits).
MCA
EISA
ISA
Adressage
Données
Fréquence
Débit maximum
24/32 bits
16/32 bits
10 à 20 Mhz
20-40 Mo/s
32 bits
8/16/32 bits
10 à 33 Mhz
33 Mo/s
24 bits
8/16 bits
8 Mhz
2 Mo/s

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IV. La mémoire
Dans le système informatique on distingue deux types de mémoire :
 une mémoire rapide, peu encombrante physiquement mais coûteuse que l’on appelle la
mémoire centrale (mémoire de travail).
 une mémoire plus lente, plus encombrante physiquement mais meilleur marché que l’on
appelle la mémoire de masse (mémoire de stockage).
Il est possible d’établir un certain nombre de critères qui vont nous permettre de
pouvoir comparer les mémoires.
A. Les critères
1. La capacité
C’est la quantité d’informations que peut stocker la mémoire. Elle se mesure en bits,
octets ou mots (un mot = 2 octets = 16 bits)
kilo octet (Ko) vaut 1024 octets
mega octet (Mo) vaut 1024 Ko
giga octet (Go) vaut 1024 Mo
Exemple : une mémoire centrale des 512 Kmots de 16 bits équivaut à
512 * 1024 = 524288 mots
512 * 1024 * 2 = 1048576 octets
512 * 1024 * 2 * 8 = 8388608 bits
2. La volatilité
Elle représente le laps de temps durant lequel la mémoire est capable de retenir des
informations de manière fiable, notamment si l’on supprime l’alimentation électrique de
l’ordinateur. Une mémoire sur disquette est dite non volatile alors que la mémoire de travail
de l’ordinateur est très souvent volatile : elle s’efface si l’on coupe le courant.
3. Le temps d’accès
Cela correspond au temps nécessaire pour accéder en mémoire à l’information que l’on
recherche. Ainsi, une mémoire constituée de composants électroniques sera généralement
d’un accès très rapide (qui se mesure en nano-secondes ou 10-9 s) alors qu’une mémoire sur
support magnétique comme une disquette aura un temps d’accès important (se mesurant la
plupart du temps en milli-secondes 10-3 s).
Ramené à l’échelle de l’homme le rapport entre ces deux temps d’accès est à peu près
équivalent à un accès à l’information en 1 s (mémoire centrale) contre un accès à
l’information en 3 jours (mémoire de masse). Ce rapport est très important pour bien
comprendre l’importance du rôle de la mémoire centrale et ses rapports avec la mémoire de
masse.