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Cours informatique

L'unité centrale


Objectif
    Savoir
  1. citer les noms et les rôles des différentes parties du microprocesseur ;
  2. préciser les notions d'unité centrale, de mémoire centrale, de microprocesseur et de périphérique;
  3. indiquer le rôle des différentes parties du microprocesseur;
  4. expliquer pourquoi on peut dire que l'ordinateur est "un imbécile qui va très vite".
  5. préciser ce que l'on entend par un " bit " en informatique et donner l'origine anglaise du terme.
  6. préciser ce que l'on entend par un " byte " ou un " octet " en informatique et expliquer l'origine du terme français.
  7. expliquer comment on peut déposer des nombres plus grands que 1 dans la mémoire de l'ordinateur.
  8. expliquer comment on peut stocker des caractères dans la mémoire d'un ordinateur.
  9. expliquer comment on peut stocker des images en noir ou en couleur dans la mémoire d'un ordinateur.
    Savoir faire
  1. Situer le microprocesseur dans la console d'un PC ;
  2. Situer les éléments de mémoire centrale dans la console d'un PC ;
  3. Utiliser les préfixes désignant des quantités d'octets (kilo, méga, giga).
     Plan du cours
  1. Les différentes parties de l'unité centrale
  2. L'unité centrale : la mémoire centrale
  3. Les différentes parties du microprocesseur
  4. Les capacités (limitées) du microprocesseur
  5. La mémoire centrale stocke du binaire
  6. La mémoire centrale stocke des grands nombres
  7. La mémoire centrale stocke des caractères
  8. La mémoire centrale stocke des images en noir
  9. La mémoire centrale stocke des images en couleurs
  10. La mémoire centrale et le courant électrique
  11. La mémoire centrale : mesures de capacité
     Auteur auteur du cours
Mairesse Yves, enseignant depuis 1980 Ă  l'Institut des Soeurs de Notre-Dame  Ă  Anderlecht, est le propriĂ©taire de ces cours d'informatique. Selon l'auteur est strictement interdit d'en faire un usage commercial et ils sont soumis au contrat Creative Commons que vous pouvez consulter en bas de page.
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6. La mémoire centrale stocke des grands nombres

Dans le système dĂ©cimal, nous disposons de 10 signes pour reprĂ©senter les chiffres. Comment reprĂ©senter des nombres plus grands que 9 ? 

La solution qui a été trouvée est de grouper des séries de chiffres comme dans le nombre 10, par exemple.

L'ordinateur ne dispose, quant Ă  lui, que de deux signes pour reprĂ©senter les chiffres: 0 et 1. 

Ben dites donc, ça va être coton de lui faire faire des calculs complexes, s'il ne sait compter que jusqu'à 1.

Il va donc falloir utiliser une astuce pour l'aider à compter un peu plus loin. L'idée consiste à grouper un certain nombre de bits pour coder des nombres plus grands.

Les humains utilisent presque tous le système décimal (système qui compte 10 chiffres, de 0 à 9) pour compter. Les ordinateurs ne disposent que de 2 chiffres; on parle alors de système binaire (Système dans lequel on utlise deux chiffres, 0 et 1).

Le tableau ci-dessous présente les premiers nombres entiers positifs comme ils sont codés en système binaire, en utilisant un groupe de 8 bits.

  1
+ 1

1 0
  • Pour reprĂ©senter la valeur 0, tous les bits sont mis Ă  la valeur 0. C'est la première ligne du tableau.
  • Pour reprĂ©senter la valeur 1, le bit le plus Ă  droite est mis Ă  la valeur 1. C'est la deuxième ligne du tableau.
  • Pour reprĂ©senter la valeur 2 (troisième ligne), il faut maintenant utiliser un rang supplĂ©mentaire, comme lorsque l'on ajoute 1 Ă  la valeur 9 dans le système dĂ©cimal.
Valeur décimale Codage binaire sur 8 bits
0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1
2 0 0 0 0 0 0 1 0
3 0 0 0 0 0 0 1 1
4 0 0 0 0 0 1 0 0
5 0 0 0 0 0 1 0 1
.....
255 1 1 1 1 1 1 1 1

La mémoire de l'ordinateur est arrangée de manière à grouper des séries de 8 bits. Un ensemble de 8 bits est appelé un octet (ou un byte en anglais ).

Tout ceci est facile à illustrer à l'aide de la calculatrice intégrée au système d'exploitation.

Sous Windows:

  1. Clique sur le bouton DĂ©marrer ,
  2. cherche la commande " Programmes ", puis
  3. l'option "Accessoires" et finalement
  4. démarrer la calculatrice Calculatrice
Scientifique
  1. Dans le menu " Affichage " de la calculatrice sĂ©lectionne, si nĂ©cessaire, l'option " Scientifique ".
  2. Fais passer la calculatrice en mode " binaire " en cochant le bouton " Bin ".

Sous Ubuntu - Linux:

Calculette

Remarque que seuls les chiffres 0 et 1 sont disponibles. Les autres chiffres sont grisés; il est impossible de les actionner dans ce mode.

Calculatrice

Il est, à tout moment, possible de connaître la valeur décimale d'un résultat en cochant le bouton "Déc" à la place du bouton "Bin"

A l'aide de la calculatrice, détermine la valeur en décimal du nombre binaire composé de 8 chiffres "1", c'est-à-dire "1111 1111".

Même question pour un nombre composé de 16 chiffres "1".

Dans une série de 8 bits, on peut déposer des nombres compris entre 0 et 255. Si l'on veut déposer des nombres plus grands, on peut, par exemple, demander à l'ordinateur de considérer des séries de plus de 8 bits.

Les processeurs actuels sont capables de travailler avec des séries de 32 bits successifs. La prochaine génération travaille avec 64 bits.


Serais-tu capable d'indiquer la différence entre un bit et un byte? Réfléchis quelques instants et essaie d'écrire une réponse à cette question. Tu peux écrire ci-dessous ou sur une feuille de papier.

Quand tu as compris et répondu aux questions, passe à la page suivante.