Architecture des ordinateurs

© 2014,2016 F. Pellegrini
Architecture des ordinateurs
(INF155)
F. Pellegrini
Université de Bordeaux
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2© 2014,2016 F. Pellegrini
Ordinateur et logiciel
Ordinateur et logiciel
Les technologies numériques sont maintenant
Les technologies numériques sont maintenant
omniprésentes
omniprésentes
Elles sont le moteur et l'objet de ce qu'on appelle
Elles sont le moteur et l'objet de ce qu'on appelle
la « révolution numérique »
la « révolution numérique »
Elles sont basées sur l'interaction entre :
Elles sont basées sur l'interaction entre :
Des programmes, aussi appelés logiciels,
Des programmes, aussi appelés logiciels,
décrivant des processus de traitement de
décrivant des processus de traitement de
l'information : biens immatériels
l'information : biens immatériels
Des ordinateurs, capables d'exécuter ces
Des ordinateurs, capables d'exécuter ces
programmes : biens matériels
programmes : biens matériels

3© 2014,2016 F. Pellegrini
Représentation de l'information
Représentation de l'information
L'information est représentée au sein des
L'information est représentée au sein des
composants de l'ordinateur sous forme de
composants de l'ordinateur sous forme de
différents états de la matière :
différents états de la matière :
« Trou » ou « pas trou » sur la surface d'un
« Trou » ou « pas trou » sur la surface d'un
cédérom ou DVD
cédérom ou DVD
Orientation nord ou sud d'un matériau magnétique
Orientation nord ou sud d'un matériau magnétique
Lumière ou absence de lumière émise par un laser
Lumière ou absence de lumière émise par un laser
Courant électrique ou non
Courant électrique ou non
Ce sont souvent des représentations à deux
Ce sont souvent des représentations à deux
états, c'est-à-dire « binaires »
états, c'est-à-dire « binaires »

4© 2014,2016 F. Pellegrini
Constituants élémentaires (1)
Constituants élémentaires (1)
Presque tous les ordinateurs sont construits à
Presque tous les ordinateurs sont construits à
base de circuits électroniques
base de circuits électroniques
Les circuits électroniques sont réalisés au
Les circuits électroniques sont réalisés au
moyen de transistors
moyen de transistors
Composant élémentaire, dont le courant de sortie
Composant élémentaire, dont le courant de sortie
dépend de deux valeurs d'entrée
dépend de deux valeurs d'entrée
Un transistor a donc trois « pattes »
Un transistor a donc trois « pattes »
Appelées : base, émetteur et collecteur
Appelées : base, émetteur et collecteur
Analogue à un « robinet à électricité » : plus il
Analogue à un « robinet à électricité » : plus il
arrive de courant sur la base, plus le courant
arrive de courant sur la base, plus le courant
circule de l' émetteur vers le collecteur
circule de l' émetteur vers le collecteur

5© 2014,2016 F. Pellegrini
Constituants élémentaires (2)
Constituants élémentaires (2)
Dans les ordinateurs, on utilise les transistors
Dans les ordinateurs, on utilise les transistors
en mode saturé, c'est-à-dire « tout ou rien »
en mode saturé, c'est-à-dire « tout ou rien »
Fonctionnement analogue à celui d'un interrupteur
Fonctionnement analogue à celui d'un interrupteur
Robinet fermé ou ouvert en grand
Robinet fermé ou ouvert en grand
Soit le courant passe, soit il ne passe pas du tout
Soit le courant passe, soit il ne passe pas du tout
Représentation des valeurs binaires « 0 » et « 1 »
Représentation des valeurs binaires « 0 » et « 1 »
En combinant plusieurs transistors, on peut
En combinant plusieurs transistors, on peut
effectuer des calculs complexes
effectuer des calculs complexes
Sur la base de montages en série ou en parallèle
Sur la base de montages en série ou en parallèle
Regroupement au sein de « circuits intégrés »
Regroupement au sein de « circuits intégrés »