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Architecture et programmation des ordinateurs Jacques Lonchamp IUT Nancy Charlemagne – DUT Informatique 1A.

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1 Architecture et programmation des ordinateurs Jacques Lonchamp IUT Nancy Charlemagne – DUT Informatique 1A

2 2 1. Introduction Décrire un ordinateur nest pas facile. Grande diversité des machines : supercalculateurs, serveurs, postes de travail fixes ou portables, assistants personnels, tablettes, puces embarquées dans tous les objets de la vie courante, … Rapidité des évolutions technologiques. Cours centré sur les principes dorganisation et de fonctionnement.

3 3 Ordinateur = machine électronique program- mable capable deffectuer des traitements automatisés de données et dinteragir avec son environnement. 4 fonctions de base : transfert des informations depuis et vers son environnement, mémorisation des informations (données, résultats et programmes), traitement des données (calculs arithmétiques et logiques), commande et contrôle des fonctions précédentes à partir des ordres de lutilisateur, spécifiés au sein des programmes.

4 4 Vue fonctionnelle de lordinateur : Transfert des informations Commande et contrôle à partir des programmes Mémorisation des informations Traitement des données Environnement périphériques unité de commande mémoires unité arithmétique et logique programmes, données résultats

5 5 Aboutissement dune longue histoire mécanisation du calcul machine de Pascal (+,-) 1643 machine de Leibnitz (*,/) 1673 construction de machines (automates) commandées par des programmes métier à tisser de Jacquard (programme) 1804 logique mathématique algèbre de Boole : vrai/faux (0/1) ET/OU/NON 1854

6 6 Pascal Jacquart Leibnitz Babbage Boole Turing, Shannon Calcul Contrôle Théorie Mécanique Electro- Mécanique Electronique Von Neumann Industrie informatique Ces idées ont longtemps été en attente dune technologie permettant leur implantation

7 7 Quelques dates essentielles 1830 : convergence du calcul mécanique et de la commande par programme – «machine analytique» de Charles Babbage : convergence algèbre de Boole - représentation de linformation en binaire - signaux électriques (Shannon) Algorithmes, calculabilité (Turing) 1945 : ENIAC tubes, 30 t, 72 m2, 330 multiplications/s, programmation par tableau de connections 1948 : architecture Von Neumann avec programme mémorisé en binaire 1955 : société IBM (naissance de lindustrie informatique) 1971 : premier microprocesseur, 1973 : premier ordinateur personnel (PC), Micral créé en France, 1982 : protocoles de lInternet (TCP et IP).

8 8 Organisation du cours Première partie (10h) : représentation des informations dans lordinateur (codification et numérisation). Deuxième partie (14h) : circuits logiques de calcul et de mémoire; organisation en composants matériels de lordinateur : mémoires, unité de contrôle, unité arithmétique et logique, unités d´echange, bus, périphériques... Troisième partie (16h) : programmation en «langage machine», cest à dire dans le langage directement compréhensible par lunité de contrôle et reflétant les circuits mis en œuvre dans lunité arithmétique et logique. Sur machine simulée.


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