Université Cadi AyyadUniversité Cadi AyyadFaculté des Sciences Semlalia

Informatique Semestre II2010-2011

₪ Introduction

₪ Boitier

₪ La carte mère

₪ Le microprocesseur₪ Le microprocesseur

₪ Les Chipsets

₪ Les mémoires

₪ Les connecteurs des cartes d’extension

₪ Les connecteurs IDE et SCSI

₪ Les ports de connexions externes

IntroductionLe mot architecture désigne comment est fait unordinateur, quels sont les éléments le constituant, sonmode de fonctionnement et surtout comment circule etcomment est traité l’information par les différentsconstituants de l’ordinateur.

On distingue deux types d’architectures :

• L’architecture matérielle est relative aux différents composants (Hardware)

• l’architecture logicielle (Software) concerne surtout les fonctionnalités des systèmes d’exploitation (logiciels ou programmes) permettant le fonctionnement de l’ordinateur.

On trouve différentes sortes d’ordinateurs :• PC ( Personal Computer), • MAC ( Macintosh),• Station Alpha,• Station Alpha,• Station Sun,• Atari, • Amiga;• …

PRESENTATION D’ UN ORDINATEURPC (Personal Computer)

Unité centrale (UC) qu’ on appelle communément BoîtierMoniteur (écran)

Les éléments de bases indispensables au fonctionnem ent d’un PC sont :

•Clavier

PRESENTATION D’ UN ORDINATEURPC (Personal Computer)

Moniteur (écran)Unité centrale (UC) qu’ on appelle communément Boîtier

Les éléments de bases indispensables au fonctionnem ent d’un PC sont :

•Clavier

Sourie indispensable avec l’utilisation de Windows

LE BOITIER est une partie de L’ UNITE CENTRALE

Écran Moniteur

L’écran est une partie du Moniteur

LE BOITIER

Boîtier horizontal ( desk top) Boîtier vertical ou tour

Presque disparus, ces boîtiers desk topfont aujourd'hui une sorte de come-back avec la généralisation des PC "de salon".

La tour reste la meilleure façon d'assembler, de modifier et d'installer les PC modernes.

Face avant de l’unité centrale

Bouton marche Arrêt

Bouton reset

Voyant lumineux Power

Voyant lumineux Activité Disque Dur

Face arrière de l’unité centrale : Ports entrée-sortie

Face arrière de l’unité centrale : Ports entrée-sortie

Emplacement des lecteursBloc d’alimentation

LE BOITIER

Fond du boîtier

Emplacement des lecteurs

Bloc d’alimentation

Le bloc d’alimentation qui se trouve à l’arrière du boîtier contient un transformateur qui convertit les 220 Volts du secteur en courant de tension 3,3 ; 5 et 12 volts pour alimenter les éléments internes du Pc.

LE BOITIER

Le bloc d’alimentation contient :un transformateur qui convertit les 220 Volts du secteur en courant de tension 3,3 ; 5 et 12 volts pour alimenter les éléments internes du Pc.

Prise courant

un ventilateur qui permet le refroidissement des pièces internes de l’ordinateur

Bouton alimentation

Bloc d’alimentation

Alimentation disque dur, CD,…

Alimentation de la carte mère

LE BOITIER

Fond du boîtier

Carte mèreCarte mère

Pile

LaLa cartecarte mèremère estest lala basebase dede l’ordinateurl’ordinateur.. TousTous lesles

élémentséléments quiqui composentcomposent l’ordinateurl’ordinateur sontsont

connectésconnectés dessusdessus.. ElleElle estest chargée,chargée, entreentre autres,autres,

dede gérergérer toustous lesles échangeséchanges dede donnéesdonnées entreentre cescesdede gérergérer toustous lesles échangeséchanges dede donnéesdonnées entreentre cesces

différentsdifférents élémentséléments..

Le domaine des cartes mères est très vaste.

la carte mère peut être caractérisée par :

₪ Son facteur d’encombrement,

₪ Son type de support de Processeur,

₪ Son chipset.

On entend généralement par facteur d’encombrement On entend généralement par facteur d’encombrement la géométrie et les dimensions de la carte mère. Afin la géométrie et les dimensions de la carte mère. Afin de fournir des cartes mères pouvant s’adapter à de fournir des cartes mères pouvant s’adapter à divers types de boîtiers, des standards ont été mis au divers types de boîtiers, des standards ont été mis au point:point:

Le facteur d’encombrementLe facteur d’encombrement

point:point:AT : AT : format utilisé sur les premiers ordinateurs format utilisé sur les premiers ordinateurs PCPC

dimension dimension 33 33 cm x cm x 22 22 cm cm ATX: ATX: possédant une forme plus propice à la possédant une forme plus propice à la

circulation de l'air et rendant l'accès aux circulation de l'air et rendant l'accès aux composants plus pratiquecomposants plus pratique(dimension (dimension 3030,,5 5 mm x mm x 2424,,4 4 mm)mm)

BTX dimensions BTX dimensions 3232,,55xx2626,,66

Le facteur d’encombrementLe facteur d’encombrement

Quelques exemples

Définition : Unité fonctionnelle d’un micro -

ordinateur, capable d’interpréter et

C.P.U. (Central Processing Unit)

d’exécuter des instructions. Il contient

L’unité de commande, l’unité arithmétique et

logique et des registres.

₪ L’unité de commande recherche les

instructions de la RAM et les interprète.

₪ L’unité arithmétique et logique permet

Les principales composantes

₪ L’unité arithmétique et logique permet

d’exécuter les opérations résultant de ces

instructions.

₪ Les registres permettent de stocker les

données lors de leur traitement.

La carte mère possède un emplacement La carte mère possède un emplacement

(parfois plusieurs dans le cas de cartes (parfois plusieurs dans le cas de cartes

Support sur la carte mère

(parfois plusieurs dans le cas de cartes (parfois plusieurs dans le cas de cartes

mères multiprocesseurs) pour accueillir mères multiprocesseurs) pour accueillir

le processeur. On distingue deux le processeur. On distingue deux

catégories de supports.catégories de supports.

₪ Slot : il s'agit d'un connecteur

rectangulaire dans lequel on enfiche le

processeur verticalement

Support sur la carte mère

processeur verticalement

₪ Socket : il s'agit d'un connecteur carré

possédant un grand nombre de petits

connecteurs sur lequel le processeur vient

directement s'enficher .

Supports Socket et Slot Supports Socket et Slot

Le chipset est un Le chipset est un composant électronique composant électronique chargé de seconder le chargé de seconder le chargé de seconder le chargé de seconder le processeur dans toutes processeur dans toutes ses fonctions de dialogue ses fonctions de dialogue avec les périphériquesavec les périphériques

Il y a divers types de mémoires :

₪ Mémoire vive : On peut lire et écrire dessus. Quand

l’ordinateur est hors tension, elle est effacée.

Définition : Lieu de stockage de l’information.

Capacité de stockage ? ���� Unité de mesure de l’espace mémoire.

₪ Mémoire morte : On peut seulement lire dessus.

₪ Disque (Disquette, Disque dur, CD ….) : On peut y

stocker beaucoup d’informations. Ces dernières ne

sont effacées qu’à la demande de l’utilisateur.

₪ Le bit (contraction de binary digit) est la plus pe tite

unité d'information manipulable par un ordinateur. Il

ne peut prendre que deux états physiques et donc, n e

peut stocker que deux informations : 0 ou 1.

Unité de mesure de la mémoire

peut stocker que deux informations : 0 ou 1.

₪ Un Octet est composé de 8 bits

Notations :

₪ 1 KO (Kilo Octet) = 1000 Octets

₪ 1 MO (Méga Octet) = 1000 KO = 1 000 000 Octets

₪ 1 GO (Géga Octet) = 1000 MO = 1 000 000 KO

0 1 2 3 4 5 6 7

La mémoire vive permet de stocker des informations

pendant tout le temps de fonctionnement de pendant tout le temps de fonctionnement de

l'ordinateur, son contenu est par contre détruit dè s

lors que l'ordinateur est éteint ou redémarré,

contrairement à une mémoire de masse comme le

disque dur qui garde les informations même

lorsqu'il est hors tension.

C’ est une mémoire possédant un temps d’accès proch e

du cycle de base du processeur. Une information

La mémoire cache

contenue dans le cache est de ce fait plus

rapidement utilisable par le processeur qu’une

information située en mémoire principale RAM. Un

cache contient la copie d’une portion de RAM pour

éviter les accès répétés vers la RAM.

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

La mémoire CMOS

Mémoire vive qui contient des informations sur le

matériel et l’horloge du système. Elle est alimenté e

de façon continue (ordinateur éteint) par une pile

branchée sur la carte mère. Les informations dessus

sont accessibles par le setup du bios.

ROM, Read Only Memory

Mémoire lisible seulement, programmée en usine ( le

La mémoire ROM

BIOS est mis dedans).

PROM, Programmable ROM

EPROM, Erasable PROM

EEPROM, Electrically Erasable PROM

Les connecteurs d'extension (en anglais slots) sont

des réceptacles dans lesquels il est possible

d'insérer des cartes d'extension, c'est-à-dire des

cartes offrant de nouvelles fonctionnalités ou de

meilleures performances à l'ordinateur. Il existe

plusieurs sortes de connecteurs, les plus connus

sont les connecteurs ISA, PCI et AGP.

ISALe connecteur ISA (de largeur 8 ou 16 bits) est l’un des premiers bus de données qui ait été introduit, et qui permettait de compléter un ordinateur par l’adjonction de cartes. Ces cartes s’enfichaient dans des connecteurs de la carte mère( reconnaissable à leur couleur noire carte mère( reconnaissable à leur couleur noire et à leur grande taille), et permettait d’obtenir des fonctions complémentaires, comme la gestion du son ou la connexion au réseau par exemple. Le bus ISA est de moins en moins présent sur les cartes mères modernes.

PCIPeripheral Component Interconnect. Ces connecteurs d’extension permettent de monter des cartes son, des cartes réseau, des cartes d’acquisition vidéo et d’autres cartes. Ils sont donc très importants, certaines cartes mères en proposent jusqu’à 6. La fréquence de ces connecteurs est plus élevée que celle des connecteurs ISA.

(Accelrated Graphic Port), Bus 32 bits sur

lequel les données transitent à la fréquence

AGP

lequel les données transitent à la fréquence

de 66 MHz. Les connecteurs AGP sont voués

uniquement à la connexion de cartes

graphiques, et principalement aux cartes

pourvues des fonctions 3D.

PCI

AGP

La carte mère intègre généralement deux ports IDE (et un port Floppy).

Les ports IDE sont utilisés pour connecter des disques durs, des lecteurs et graveurs

IDE

des disques durs, des lecteurs et graveurs CD et DVD, par le biais d'un câble spécial appelé Nappe IDE (2 disques Max/ nappe). Le port Floppy est nécessaire au raccordement à la carte du lecteur de disquette.

La pileTous les PC sont munis

d’une pile. Lorsque votre ordinateur est éteint, c’est elle qui maintient la date et l’heure. Elle mémorise l’heure. Elle mémorise également des informations sur la configuration matériel de l’ordinateur.Si vous constatez un retard de votre horloge alors changez la pile.

Les bus

Microprocesseur

Unité de commande

Unité arithmétique et logique

Les registres

RAMMémoire cache

Mémoires internes

ROM

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Clavier

Souris

Scanner

Moniteur

Imprimante

Haut parleur

Périphériques

de sortie

Disquette Disque dur

CD

Bande magnétique

Interface d’entrée/sortie

Mémoires externes

Périphériques

d’entrée

��Les bus.Les bus.

��Les cartes d’extension.Les cartes d’extension.

��Les bus.Les bus.

��Les cartes d’extension.Les cartes d’extension.

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��Le BIOS.Le BIOS.��Le BIOS.Le BIOS.

ensemble de conducteurs électriques montés en parallèle, permettant l'échange d'informations entre les composantes matérielles d'un

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composantes matérielles d'un ordinateur : microprocesseur, mémoires, contrôleur de périphériques.

Un bus est défini par plusieurs caractéristiques, dont les principales sont les suivantes :

• Largeur en bits (16, 32 ou 64 bits en général), c’est le nombre de bits que le bus peut transmettre simultanément ;

09/05/201109/05/2011 57

simultanément ; • Fréquence en mégahertz (MHz), elle indique le nombre de millions d’informations échangées par seconde via le bus ; • son débit, la longueur de ses connexions, sa tension, le format de ses connecteurs, sont d'autres caractéristiques utilisées pour décrire un bus.

LesLes busbus lesles plusplus couramment installés sur les couramment installés sur les machines actuelles sont : machines actuelles sont :

��le busle bus PCI (PCI (PeripheralPeripheral Components Components

LesLes busbus lesles plusplus couramment installés sur les couramment installés sur les machines actuelles sont : machines actuelles sont :

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InterconnectInterconnect))

��le busle bus USB (USB (UniversalUniversal Serial Bus), qui Serial Bus), qui permet le chaînage d'un nombre important permet le chaînage d'un nombre important de périphériques.de périphériques.

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��le bus IDE : Integrated Drive Electronicsle bus IDE : Integrated Drive Electronics

connexion de la carte mère au connexion de la carte mère au

��le bus IDE : Integrated Drive Electronicsle bus IDE : Integrated Drive Electronics

connexion de la carte mère au connexion de la carte mère au

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connexion de la carte mère au connexion de la carte mère au contrôleur disque (2 disques max)contrôleur disque (2 disques max)

��le bus SCSI : Small Computer System le bus SCSI : Small Computer System Interface. Il permet de connecter plus de Interface. Il permet de connecter plus de 2 disques 2 disques

connexion de la carte mère au connexion de la carte mère au contrôleur disque (2 disques max)contrôleur disque (2 disques max)

��le bus SCSI : Small Computer System le bus SCSI : Small Computer System Interface. Il permet de connecter plus de Interface. Il permet de connecter plus de 2 disques 2 disques

��Carte son :Carte son :

��Carte graphiqueCarte graphique

��Carte son :Carte son :

��Carte graphiqueCarte graphique

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��Carte fax modemCarte fax modem

��Carte satellite pour acquisition vidéo.Carte satellite pour acquisition vidéo.

��Carte pour contrôler un appareil Carte pour contrôler un appareil

��Carte fax modemCarte fax modem

��Carte satellite pour acquisition vidéo.Carte satellite pour acquisition vidéo.

��Carte pour contrôler un appareil Carte pour contrôler un appareil

��LeLe BIOSBIOS (Basic(Basic Input/OutputInput/Output SystemSystem=Système=Système d'entrées/sortiesd'entrées/sorties dede base)base) estest ununprogrammeprogramme quiqui permetpermet lele contrôlecontrôle dudu matérielmatérielavantavant lele démarragedémarrage dede l’ordinateurl’ordinateur.. UneUne partiepartie

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avantavant lele démarragedémarrage dede l’ordinateurl’ordinateur.. UneUne partiepartie(non(non modifiable)modifiable) dede cece programmeprogramme estest dansdans lala(ROM)(ROM) etet uneune autreautre partiepartie estest dansdans uneuneEPROMEPROM (flasher(flasher lele biosbios pourpour lele mettremettre àà jour)jour)..

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�� On allume l’ordinateur, un signal On allume l’ordinateur, un signal électrique arrive au CPU qui déclenche le électrique arrive au CPU qui déclenche le démarrage du BIOS. démarrage du BIOS.

�� On allume l’ordinateur, un signal On allume l’ordinateur, un signal électrique arrive au CPU qui déclenche le électrique arrive au CPU qui déclenche le démarrage du BIOS. démarrage du BIOS.

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démarrage du BIOS. démarrage du BIOS.

��Le BIOS provoque une série de tests Le BIOS provoque une série de tests (l’auto(l’auto--test de démarrage ( POST ; Powertest de démarrage ( POST ; Power--On SelfOn Self--Test))Test))

démarrage du BIOS. démarrage du BIOS.

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�� SiSi uneune anomalieanomalie estest détectéedétectée sursur unundesdes composantscomposants dudu systèmesystème (carte(cartegraphiquegraphique -- mémoiremémoire -- portsports

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graphiquegraphique -- mémoiremémoire -- portsportsd’entrée/sortied’entrée/sortie -- clavierclavier –– lecteurslecteurs…… ))l’utilisateurl’utilisateur enen estest avertiaverti parpar ununmessagemessage visuelvisuel ouou sonoresonore..

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��Les résultats de ces tests sont comparés à Les résultats de ces tests sont comparés à l’enregistrement des caractéristiques de la l’enregistrement des caractéristiques de la machine contenu dans la mémoire CMOS . Ces machine contenu dans la mémoire CMOS . Ces renseignements y ont été inscrits lors du SETUP renseignements y ont été inscrits lors du SETUP

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renseignements y ont été inscrits lors du SETUP renseignements y ont été inscrits lors du SETUP du BIOS. du BIOS.

��Le BIOS recherche Le BIOS recherche le systèmele système d’exploitationd’exploitation, pour , pour le charger en mémoire centrale et lui donner la le charger en mémoire centrale et lui donner la main. main.

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