Un ordinateur est un appareil électronique qui accepte des données, effectue des opérations, affiche des résultats et stocke les données ou les résultats selon les besoins. C'est une combinaison de matériel et logiciel des ressources qui s’intègrent ensemble et fournissent diverses fonctionnalités à l’utilisateur. Le matériel désigne les composants physiques d'un ordinateur tels qu'un processeur, des périphériques de mémoire, un moniteur, un clavier, etc., tandis que le logiciel est un ensemble de programmes ou d'instructions requis par les ressources matérielles pour fonctionner correctement.

Composants d'un ordinateur

Il y a essentiellement trois composants importants dans un ordinateur :

1. L'unité d'entrée
2. Unité centrale de traitement (CPU)
3. Unité de sortie

1. Unité d'entrée :

L'unité d'entrée se compose de périphériques d'entrée connectés à l'ordinateur. Ces appareils prennent les entrées et les convertissent en langage binaire compris par l'ordinateur. Certains des périphériques d'entrée courants sont le clavier, la souris, le joystick, le scanner, etc.

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• L'unité d'entrée est formée en connectant un ou plusieurs périphériques d'entrée à un ordinateur.
• Un utilisateur saisit des données et des instructions via des périphériques d'entrée tels qu'un clavier, une souris, etc.
• L'unité d'entrée est utilisée pour fournir des données au processeur pour un traitement ultérieur.

2. Unité centrale de traitement :

Une fois les informations saisies dans l’ordinateur par le périphérique de saisie, le processeur les traite. Le processeur est appelé le cerveau de l’ordinateur car il constitue le centre de contrôle de l’ordinateur. Il récupère d'abord les instructions en mémoire, puis les interprète de manière à savoir ce qui doit être fait. Si nécessaire, les données sont extraites de la mémoire ou du périphérique d'entrée. Ensuite, la CPU exécute ou effectue le calcul requis, puis stocke la sortie ou l'affiche sur le périphérique de sortie. La CPU comporte trois composants principaux, qui sont responsables de différentes fonctions : l'unité arithmétique et logique (ALU), l'unité de contrôle (CU) et les registres mémoire.

A. Unité arithmétique et logique (ALU) : L'ALU, comme son nom l'indique, effectue des calculs mathématiques et prend des décisions logiques. Les calculs arithmétiques comprennent l'addition, la soustraction, la multiplication et la division. Les décisions logiques impliquent la comparaison de deux éléments de données pour voir lequel est plus grand, plus petit ou égal.

• L'unité logique arithmétique est le composant principal du CPU
• C’est l’élément fondamental du processeur.
• L'unité arithmétique et logique est un circuit numérique utilisé pour effectuer des opérations arithmétiques et logiques.

B. Unité de contrôle : L'unité de contrôle coordonne et contrôle le flux de données entrant et sortant du CPU, et contrôle également toutes les opérations de l'ALU, des registres de mémoire et également des unités d'entrée/sortie. Il est également chargé d'exécuter toutes les instructions stockées dans le programme. Il décode l'instruction récupérée, l'interprète et envoie des signaux de contrôle aux périphériques d'entrée/sortie jusqu'à ce que l'opération requise soit effectuée correctement par l'ALU et la mémoire.

• L'unité de contrôle est un composant de l'unité centrale de traitement d'un ordinateur qui dirige le fonctionnement du processeur.
• Il indique à la mémoire de l’ordinateur, à l’unité arithmétique et logique ainsi qu’aux périphériques d’entrée et de sortie comment répondre aux instructions du processeur.
• Afin d'exécuter les instructions, les composants d'un ordinateur reçoivent des signaux de l'unité de contrôle.
• On l'appelle également système nerveux central ou cerveau de l'ordinateur.

C. Registres de mémoire : Un registre est une unité temporaire de mémoire dans le CPU. Ceux-ci sont utilisés pour stocker les données, qui sont directement utilisées par le processeur. Les registres peuvent être de différentes tailles (16 bits, 32 bits, 64 bits, etc.) et chaque registre à l'intérieur du processeur a une fonction spécifique, comme stocker des données, stocker une instruction, stocker l'adresse d'un emplacement en mémoire, etc. L'utilisateur s'enregistre peut être utilisé par un programmeur en langage assembleur pour stocker des opérandes, des résultats intermédiaires, etc. L'accumulateur (ACC) est le registre principal de l'ALU et contient l'un des opérandes d'une opération à effectuer dans l'ALU.

La mémoire attachée au processeur est utilisée pour le stockage des données et des instructions et est appelée mémoire interne. La mémoire interne est divisée en plusieurs emplacements de stockage, chacun pouvant stocker des données ou des instructions. Chaque emplacement mémoire est de même taille et possède une adresse. À l’aide de l’adresse, l’ordinateur peut lire facilement n’importe quel emplacement mémoire sans avoir à parcourir toute la mémoire. Lorsqu'un programme est exécuté, ses données sont copiées dans la mémoire interne et stockées dans la mémoire jusqu'à la fin de l'exécution. La mémoire interne est également appelée mémoire primaire ou mémoire principale. Cette mémoire est également appelée RAM, c'est-à-dire Random Access Memory. Le moment d'accès aux données est indépendant de leur emplacement en mémoire, c'est pourquoi cette mémoire est également appelée mémoire vive (RAM).

• L'unité de mémoire est le stockage principal de l'ordinateur.
• Il stocke à la fois les données et les instructions.
• Les données et les instructions sont stockées en permanence dans cette unité afin qu'elles soient disponibles chaque fois que nécessaire.

3. Unité de sortie :

L'unité de sortie se compose de périphériques de sortie connectés à l'ordinateur. Il convertit les données binaires provenant du processeur sous une forme compréhensible par l'homme. Les périphériques de sortie courants sont le moniteur, l'imprimante, le traceur, etc.

• L'unité de sortie affiche ou imprime les données traitées dans un format convivial.
• L'unité de sortie est formée en connectant les périphériques de sortie d'un ordinateur.
• L'unité de sortie accepte les informations de la CPU et les affiche sous une forme lisible par l'utilisateur.

Caractéristiques d'un ordinateur

1. Vitesse : Les ordinateurs peuvent effectuer des millions de calculs par seconde. La vitesse de calcul est extrêmement rapide.

2. Précision : Étant donné que les ordinateurs fonctionnent avec des logiciels préprogrammés, il n’y a aucune place pour l’erreur humaine.

3. Diligence : Ils peuvent effectuer des calculs complexes et longs en même temps et avec la même précision.

4. Polyvalent : Les ordinateurs sont conçus pour être polyvalents. Ils peuvent effectuer plusieurs opérations en même temps.

5. Stockage : Les ordinateurs peuvent stocker une grande quantité de données/instructions dans leur mémoire, qui peuvent être récupérées à tout moment.