ARCHITECTURE D'UN MICRO-ORDINATEUR

I.Définition d’un ordinateur

Les ordinateurs sont classés en trois catégories :

 • Les ordinateurs universels (mainframes) sont très puissants. Ils sont utilisés pour les besoins de la recherche des grandes entreprises et de l’armée. Ils sont de grands calculateurs.

 • Les minis ordinateurs sont conçus pour des applications spécialisées comme le contrôle de machines industrielles complexes.

• Les micro-ordinateurs sont plus petits et plus lents que les précédents, bien que la grande évolution technologique les rapproche de plus en plus des miniordinateurs. Leur faible coût et leur encombrement très réduit sont les principales raisons de leur considérable développement.
• Un ordinateur portable (en anglais laptop ou notebook) est un ordinateur intégrant l'ensemble des éléments dont il a besoin pour fonctionner : une alimentation électrique sur batterie, un écran et un clavier. Tous ces éléments sont logés dans un boîtier de faible dimension. L'intérêt principal d'un ordinateur portable par rapport à un ordinateur de bureau est sa mobilité ainsi que son encombrement réduit. En contrepartie le prix est généralement plus élevé pour des performances légèrement moindres.

II. Architecture de base d’un ordinateur:

1) Le Processeur:  Le processeur est un circuit électronique destiné à interpréter et à exécuter rapidement des instructions : le Pentium d’Intel est un exemple de processeur. L’activité du processeur, est cadencée par une horloge. Plus la fréquence de l’horloge est élevée, plus rapide sera l’ordinateur. La fréquence de cette horloge s’exprime en Méga Hertz (MHz) ; par exemple, un ordinateur «PC PENTIUM 3.8 GHz» possède un processeur de type Pentium et une horloge à 3.8 GHz.

2) Types de mémoire

 La mémoire vive.

Appelée communément RAM. (Random Access Memory = Mémoire à accès aléatoire). Elle est

accessible en lecture et en écriture. Dès la mise en marche de l’ordinateur, tout programme à exécuter

par l'utilisateur doit être installé dans cette mémoire avec toutes les structures de données qu'il va

manipuler. Cette mémoire est volatile. En effet, toute coupure de courant détruit son contenu. Depuis la fin des années 80, la mémoire vive se présente exclusivement sous la forme de petites cartes

d'extension, communément appelées "barrettes de mémoire" sur lesquelles sont fixés plusieurs circuits intégrés.

La mémoire morte

Il existe un type de mémoire permettant de stocker des données en l'absence de courant électrique, il s'agit de la ROM (Read Only Memory, dont la traduction littérale est mémoire en lecture seule) appelée mémoire morte, parfois mémoire non volatile car elle ne s'efface pas lors de la mise hors tension du système. 

 La mémoire cache

La mémoire cache est un espace de stockage temporaire utilisé pour améliorer les performances d'un ordinateur. Il existe différents types de mémoire cache sur un ordinateur, dont celles qui sont greffées sur les processeurs ou encore celles extraites à partir de l'espace disque ou la mémoire vive.

La mémoire CMOS 

Ce type de mémoire est utilisé pour sauvegarder la configuration personnalisée de la BIOS (date, heure, mot de passe, options de fonctionnement,...). Elle est alimentée par une pile sur la carte mère. La durée de vie de cette pile est d'environ trois ans.

 La mémoire flash 

La mémoire flash est une mémoire à semi-conducteurs, non volatile et réinscriptible, c'est-à-dire une mémoire possédant les caractéristiques d'une mémoire vive mais dont les données ne se volatilisent pas lors d'une mise hors tension. 

3) Les unités d’entrée/sortie:

Les périphériques d’entrée recueillent les informations (programmes ou données), qui sont ensuite transformées de façon à être utilisables par la machine et transférées à la mémoire centrale.

**Les périphériques de sortie transmettent à l’extérieur, sous une forme compréhensible par l’utilisateur, les résultats recueillis dans la mémoire centrale.

**Les périphériques d’entrée/sortie permettent l'échange de données dans les deux sens (lecture et écriture). Les mémoires de masse sont considérés comme des périphériques d’entrée/sortie et comme autre exemple, on peut citer le modem

4) Les Ports:

Les Ports Séries:

Les ports série (exemple : Le port RS232, PS2, ...) sont les premières interfaces ayant permis aux ordinateurs d'échanger des informations avec des périfériques. Le terme série désigne un envoi de données via un fil unique: les bits sont envoyés les uns à la suite des autres.

b)Les Port Parallèles:

La transmission de données en parallèle consiste à envoyer des données simultanément sur plusieurs canaux ou fils. Les ports parallèles présents sur les ordinateurs personnels permettent d'envoyer simultanément 8 bits (un octet) par l'intermédiaire de 8 fils.

 c) Les ports USB : 

Le bus USB (Universal Serial Bus en anglais = Bus série universel) est, comme son nom l'indique, basé sur une architecture de type série. Il s'agit toutefois d'une interface entrée/sortie beaucoup plus rapide que les ports série standards.

Les adaptateurs :

Ce sont des cartes électroniques d’extension appelées également des cartes contrôleurs ou simplement des interfaces. Elles contrôlent le fonctionnement d’un composant interne ou externe de l’ordinateur. Parmi ces cartes, on peut citer : 

a) La carte graphique :

Carte permettant de traiter les informations concernant l'affichage afin de les envoyer au moniteur. Initialement, la carte graphique servait uniquement à traiter l'affichage. Avec la généralisation de la 3D, la carte graphique soulage le processeur pour le traitement des calculs 3D en utilisant son propre processeur.

b) La carte son : 

capable de convertir des signaux numériques en signaux analogiques et inversement, elle permet de brancher un microphone, des enceintes acoustiques, éventuellement de faire l'interfaçage avec des instruments MIDI.

 c) La carte réseau : 

permet la connexion d’un ordinateur sur un réseau local. Elle s’occupe du transfert des données entre l’ordinateur et le système de communication du réseau.

7) Les Bus:

Un bus est capable de véhiculer des signaux correspondant fondamentalement à trois types d’informations : adresses  données et commandes .

a) Le bus processeur :

 Il constitue le canal de communication entre le processeur central, les puces complémentaires qui lui sont associées (habituellement appelées chipset) et la mémoire cache externe (Niveau 2). Le rôle de ce bus est de transférer des signaux de et vers le processeur à une rapidité maximale. 

b) Le bus mémoire : 

Il assure le transfert des données entre le processeur et la mémoire principale (RAM). 

c) Le bus d’adresses et le bus de commandes : 

Ils sont en fait des sous-ensembles des bus processeur et bus mémoire. Ces derniers sont constitués de différentes lignes spécialisées, certaines d’entre elles chargées de véhiculer des adresses, d’autres des données ou des commandes ; les lignes d’adresses constituent le bus d’adresses, les lignes de commandes déterminent le bus de commandes. Ce dernier véhicule tous les signaux utilisés pour synchroniser les différentes activités qui se déroulent dans les unités fonctionnelles de l’ordinateur : signaux d’horloge, signaux de lectures/écritures, signaux d’interruptions, etc. 

d) Le bus de données ou bus d’entrées/sorties : 

Il est tout comme les bus d’adresses et de commandes un sous-ensemble des bus processeur et mémoire. Il assure la transmission des données à traiter entre les différents éléments de l’ordinateur