[PDF] Technologie du matériel - Architecture des ordinateurs

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logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesTechnologie du materiel

Architecture des ordinateurs

Guillaume Blin

IGM-LabInfo UMR 8049,

Bureau 4B066

Universite de Marne La Vallee

gblin@univ-mlv.fr

http://igm.univ-mlv.fr/gblinG. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesReferences

I Cours de Frederic Goualard de l'Universite de Nantes http ://supports.goualard.free.fr/

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesPlan

Le PC et ses peripheriques

Achage

Le CPU et le"monde exterieur»

Communication avec les peripheriques

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Le PC et ses peripheriques

Achage

Le CPU et le"monde exterieur»

Communication avec les peripheriques

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T echnologiedu mat eriel

logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe PC et ses peripheriques

I Interactions entre le CPU et les autres composants du PC? I

Interactions entre le CPU et les peripheriques?

I

Technologies utilisees par les peripheriques?G. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesRetour sur l'architecture de Von Neumann

I

Vision schematique de l'ordinateur :I

Peripherique d'entree : de l'exterieur vers le processeur I

Peripherique de sortie : du processeur vers l'exterieurG. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesArchitecture du PC

I

PC = architecture modulaire"en Lego»:

I

Carte mere : CPU + memoire + connecteurs

ICartes lles : cartes additionnelles specialisees : I

Carte modem

ICarte son

ICarte video

I... I L'utilisateur peut facilement rajouter ou changer des fonctionnalites gr^ace aux cartes lles

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe boitier-tour ATX

I Baies 5"1/4 : lecteur de CD-ROM, lecteur de disquette 5"1/4 I Baies 3"1/2 : lecteur de disquette 3"1/2, disque dur, lecteur zip

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T echnologiedu mat eriel

logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLa carte mere ATX

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CNR supports audio, modem USB and Local Area Networking interfaces

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Le PC et ses peripheriques

Achage

Le CPU et le"monde exterieur»

Communication avec les peripheriques

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesL'ecran

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logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLa resolution

IResolution : nombre de pixels aches

I

Profondeur de couleur : nombre de bits par pixel

(8 bits = 256 couleurs/pixel, ...) I

Codage des couleurs en RVB

Resolutions classiques :

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe codage RVBA

Le codage RVBA :

I nbits codant le niveau de rouge, vert, bleu I mbits codant le niveau de transparence (alpha channel) I

Codage classique :

8888 = 32 bits

par pixel

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesStandards d'achage

I

Resolution : nombre de colonnesnombre de lignes

I Profondeur : nombre de bits par pixelCreation Nom Resolution & profondeur

1981 Hercules (texte seul) 80251

1981 CGA (Color Graphics Array) 3202002

1987 VGA (Video Graphics Array) 6404804

1990 XGA (eXtended Graphics Array) 102476824

UXGA (Ultra XGA) 1600120024G. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesTypes d'ecrans

Deux technologies :

I

Ecrans CRT (Cathod Ray Tube)

I Ecrans LCD (Liquid Crystal Display)G. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriel

logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesFrequence de rafra^chissement (CRT)

VSF =

HSFnb. lignes

0:95

VSF minimale recommandee : 75 Hz

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur VGA 15 broches

I Signal analogique (voltage codant le niveau de R/V/B) I la connectique est restee les normes ont evolues (SVGA, ...) I

supplente par DVIG. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI (Digital Visual Interface)

I type de connexion numerique reliant une carte graphique a un ecran

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI

I La norme DVI 1.0 divise la transmission des donnees en trois segments : l'emetteur (la carte graphique), le c^able d'acheminement du signal et le recepteur (l'ecran).

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logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI

I

La couleur de chaque pixel = trois composants (RVB)G. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI

I Chaque couleur est determinee par huit bits de donnees, ce qui permet d'avoir 256 teintes pour chacune des trois couleurs. En combinant les 256 teintes par couleurs, on peut donc acher 16,7 millions de couleurs dierentes.

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI

I La puce graphique genere les informations de couleur de chaque pixel sous la forme d'un ux de donnees de 24 bits (parallele), soit 8 bits par couleur.

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I

A partir de ce

ux de donnees, le RAMDAC cree les signaux

VGA analogiques.

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logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI

I Via l'interface DVI, les donnees paralleles sont envoyees a un emetteur TMDS, qui code les donnees en un signal serie.

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe connecteur DVI

I Quand le signal atteint le recepteur (l'ecran), le signal serie est alors converti de nouveau en un ux de donnees paralleles.

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I

La conversion en un

ux de donnees en series est necessaire car les connexions series sont moins sensibles aux interferences que les connexions paralleles, en particulier sur de grandes distances.

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLa carte video

I

Carte video = carte lle determinant :

I

La resolution et la profondeur de l'ecran

ILa couleur de chaque pixel ache

I Carte connectee sur le bus local gr^ace au connecteur AGP I Memoire video sur la carte : stocke la couleur de chaque pixel ache I

Modication de l'ecran :

1. Le CPU annonce ala ca rteune mo dicationde l'image 2.

La ca rtevideo recalcule le contenu de l' ecran

3. La nouvelle image es tsto ckeedans la m emoirevideo 4. Le contenu de la m emoirevideo est envo ye al' ecran

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLa carte video

I

RAMDAC :

convertisseur

numerique!analogiqueG. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesPlan

Le PC et ses peripheriques

Achage

Le CPU et le"monde exterieur»

Communication avec les peripheriques

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I

Le processeur doit communiquer avec :

Ila memoire RAM (Random Access Memory)

Iles peripheriques d'entrees/sorties

I

Moyens de ces communications : lesbusG. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLes bus

I

Denition d'unbus:

ICollection de ls (ou de connections sur un circuit imprime) transmettant de l'information

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T echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLes bus

I Bus systeme : Bus entre le CPU, la memoire et le chipset

NorthBridge

I Bus interne : Bus entre le CPU et les dierents composants sur la carte mere I Bus local : Bus tres rapide relie directement au CPU (e.g. pour la video) I Bus d'expansion : Bus reliant les peripheriques externes a la carte-mere ILes ls de chaque bus sont regroupes en 3 ensembles :

ILe bus de donnees

ILe bus d'adresses

ILe bus de contr^oleG. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriellogoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe bus de donnees

I

Transporte les informations

I

Largeur du bus :nombre de ls

I (= nombre de bits transportes en parallele) I

Pentium : bus de donnees de 64 bits

I (transporte 8, 16, 32, ou 64 bits a la fois)

Mais :

P entium= machine 32 bits ( taille des registres)!G. Blin - Architecture des ordinateursT echnologiedu mat eriel

logoLe PC et ses peripheriquesAchage Le CPU et le "monde exterieur»Communication avec les peripheriquesLe bus d'adresses

I

Adresse associee a tout element susceptible de

recevoir/donner de l'information : I

Case memoire dans la RAM

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