
Cette page est une mise à jour du Guide pédagogique que les étudiants de la section à distance ont obtenu en début de trimestre. Si vous ne l'avez pas, vous pouvez obtenir le Guide original en format pdf (qui peut être lu avec Acrobat Reader).
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À la fin de cette unité,
| vous aurez pris connaissance de l'évolution phénoménale de l'ordinateur depuis ses débuts. | |
| vous connaîtrez l'origine des différents systèmes de numération utilisés de nos jours : binaire, décimal, sexagésimal; | |
| vous comprendrez pourquoi on utilise encore le binaire en informatique; | |
| vous connaîtrez les composantes essentielles de la Machine de von Neumann. | |
| vous aurez également une vue d'ensemble de l'organisation générale d'un ordinateur. |
Pour y arriver, vous devez maîtriser les objectifs suivants :
| décrire les différents types de réseaux informatiques; | |
| définir ce que sont une unité centrale de traitement (CPU), une mémoire centrale, une unité de commande, une unité arithmétique et logique, des unités d'entrée-sortie, des unités périphériques; | |
| expliquer pourquoi on utilise un code de 7 à 8 bits pour représenter les caractères; | |
| expliquer ce qu'est une cellule de mémoire, un mot mémoire, une adresse, un registre; | |
| décrire les unités de capacité d'une mémoire : K, M, G, et T et les unités de mesure de temps très courts : ms, µs, ns, ps. |
Aperçu du contenu
| Historique | |
| Développement historique et conceptuel. | |
| Histoire des systèmes de numération. | |
| Progrès au XIXe siècle. | |
| XXe siècle | |
| Naissance de l'ordinateur : 1945 | |
| Naissance de l'industrie informatique | |
| Présentation générale | |
| Ordinateur et informatique. | |
| Principaux éléments d'un ordinateur. | |
| Valeurs et acteurs de référence. | |
| Utilisation des ordinateurs. | |
| Développement de logiciel. | |
| Principes de fonctionnement. |
Étude
Lire les chapitres 1 et 2 et les pages 469 à 473 du volume de Zanella.
Vous trouverez aussi une historique illustrée de l'ordinateur à la
page historique.
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À la fin de cette unité,
vous saurez comment les caractères et les nombres entiers positifs et négatifs sont représentés dans la mémoire d'un ordinateur. vous saurez comment on effectue les opérations arithmétiques : addition et soustraction sur des entiers binaires.
Pour y arriver, vous devrez maîtriser les objectifs suivants :
effectuer ces opérations arithmétiques sur des entiers dans n'importe quelle base, en particulier en binaire et en hexadécimal;
Vous serez ainsi en mesure de
comprendre pourquoi même un langage moderne de programmation de haut niveau
tel que Pascal ou C donnera parfois la réponse -56 lorsqu'on additionne 100
+ 100. Vous comprendrez le pourquoi de telles situations, vous saurez comment les
détecter et comment les éviter.
| Données non numériques | |
| ASCII | |
| BCD | |
| Unicode, ISO/IEC 10646 | |
| Données numériques | |
| Entiers positifs ou nuls | |
| Codages binaire, hexadécimal, octal | |
| Arithmétique binaire et hexadécimale | |
| Addition | |
| Changement de base | |
| Entiers négatifs | |
| Soustraction |
Lisez les sections 3.1, 3.2, 3.3.1 et 3.3.2 du livre de Zanella et Ligier. Lisez les sections 3.2 et 3.3 du supplément jusqu'à la multiplication binaire. Faites les exercices 1 à 4 de la p. 46 du livre et les exercices 3.1 à 3.8 du supplément.
Vous trouverez sur le site d'Unicode
des informations supplémentaires sur leur Standard
ainsi que des détails supplémentaires sur Unicode.
Ce dernier lien vous permet d'obtenir l'apparence de tous les caractères Unicode
sous forme de tableaux.
Vous trouverez à la page ISO/IEC 10646
des informations supplémentaires sur ISO/IEC 10646.
Pour encore d'autres informations
sur ISO et IEC, cliquez sur l'icône appropriée.

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À la fin de cette unité,
| vous saurez comment effectuer la multiplication et la division binaire | |
| vous saurez comment passer díune base à líautre | |
| vous saurez comment sont représentés dans l'ordinateur les nombres fractionnaires et les nombres exprimés en virgule flottante. | |
| vous saurez comment l'ordinateur effectue des calculs sur des nombres utilisant ces représentations. |
Pour y arriver, vous devez maîtriser les objectifs suivants :
| effectuer la multiplication et la division sur des entiers dans n'importe quelle base, en particulier en binaire et en hexadécimal; | |
| passer d'une base à une autre par différentes méthodes : évaluation à la main, à l'aide de tables, ou à l'aide d'une calculatrice; | |
| passer d'une chaîne de caractères entrée au clavier pour représenter un nombre entier, et la convertir dans le format binaire que comprend l'ordinateur, en passant par la représentation intermédiaire BCD. | |
| convertir la partie fractionnaire d'un nombre décimal dans sa représentation binaire et vice-versa; | |
| convertir un nombre réel dans sa représentation en virgule flottante; | |
| effectuer les quatre opérations arithmétiques sur des nombres en virgule flottante |
Aperçu du contenu
| Multiplication binaire | |
| Division binaire | |
| Nombres fractionnaires | |
| La virgule flottante | |
| Arithmétique en virgule flottante |
Étude
Lisez la section 3.3.3 du livre de Zanella et Ligier et la section 3.3.3 du supplément. Faites les exercices 5 à 8 aux pages 46 et 47 du livre. Faites les exercices 3.9 à 3.16 du supplément.
Vous trouverez plus d'information sur la multiplication binaire, la division binaires, les conversions et la virgule flottante dans les Exemples.
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À la fin de cette unité, vous comprendrez le fonctionnement des principaux éléments d'un ordinateur : décaleur, additionneur, unité logique et arithmétique. Pour y arriver, vous devrez avoir atteint les objectifs suivants :
| décrire le fonctionnement et les propriétés des portes logiques, de circuits combinatoires simples tels que le décodeur, le multiplexeur et le démultiplexeur; |
Assembleur : À partir de cette unité, nous abordons en parallèle
l'étude de l'assembleur du Pentium. En guise de préparation, il faudra
atteindre le objectifs suivants :
| décrire ce qu'est le langage machine | |
| distinguer entre traduction et interprétation | |
| ce qu'est le langage d'assemblage ou assembleur | |
| décrire le fonctionnement de l'assembleur |
Aperçu du contenu
| Notion de circuit logique | |
| Circuits combinatoires |
- Algèbre de Boole
- Fonctions d'une variable
- Fonctions de deux variables
Étude
Lisez les sections 5.1 à
5.2.3 du livre de Zanella et Ligier et faites les exercices 1 et 2 à la fin
du chapitre (pages 105 et 106). Lisez la sections 5.1 du Supplément et faites
les exercices 5.1 à 5.5 à la fin.
Assembleur : Lire le chapitre 13 et la section 14.3 du livre de Zanella et Ligier
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À la fin de cette unité,
vous pourrez analyser un circuit combinatoire existant et synthétiser un circuit
combinatoire à partir de sa table de vérité.
À cette fin, vous devrez avoir atteint les objectifs suivants :
| utiliser les théorèmes et les identités de l'algèbre de Boole pour synthétiser un circuit à partir de sa table de vérité et simplifier le résultat obtenu. |
Assembleur : À la fin de cette unité vous connaîtrez l'architecture
du Pentium du point de vue du programmeur. Pour y arriver, vous devrez avoir atteint
les objectifs suivants :
| énumérer les registres du Pentium accessibles au programmeur. | |
| énumérer les indicateurs usuels et décrire leur rôle. |
| Analyse d'un circuit combinatoire | |
| Multiplexeurs et démultiplexeurs | |
| Décodeurs, codeurs, transcodeurs | |
| Synthèse d'un circuit combinatoire |
Lire la section 5.2.4 du livre de Zanella et Ligier et effectuer les exercices
3 à 5 à la fin du chapitre (p. 106). Lire les sections 5.2.4 à
5.2.7 dans le Supplément et effectuer les exercices 5.6. à 5.10 à
la fin.
Assembleur : Lisez les sections 1, Introduction et 2, Architecture du Pentium
dans la partie Initiation à l'assembleur du supplément.
Vous trouverez à cette page díautres informations sur líarchitecture du Pentium II.
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À la fin ce cette unité, vous comprendrez le fonctionnement des
circuits séquentiels (à mémoire) utilisés dans les ordinateurs.
Pour y arriver, vous devrez avoir atteint les objectifs suivants :
| décrire le fonctionnement d'un automate fini; | |
| distinguer un circuit asynchrone d'un circuit synchrone; | |
| synthétiser un circuit séquentiel synchrone simple; | |
| analyser un circuit séquentiel synchrone simple. |
| Logique séquentielle | |
| Bistable RS ou SR | |
| Bascule RS synchronisée | |
| Bascule D | |
| Bascule T | |
| Compteur asynchrone | |
| Usage díune bascule comme mémoire |
Lisez la fin du chapitre 5 du livre de Zanella et Ligier ainsi que la fin du
chapitre 5 du supplément. Faites les exercices 6 à 8 à la fin
du chapitre.
Assembleur : Lisez les sections 3, Outils de programmation, et 4, Types de données
dans le supplément sur l'assembleur. Installez dans votre ordinateur MASM32,
que vous pouvez vous procurer gratuitement (voir Supplément p. 129). Installez
également un débogueur. Faites les exercices aux pages 160 et 166 du
supplément.
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À la fin de cette unité, vous comprendrez comment fonctionne la
mémoire centrale d'un ordinateur et les différentes stratégies
utilisées pour améliorer sa performance.
Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs suivants :
| différencier une mémoire dynamique (DRAM) díune mémoire statique (SRAM); | |
| différencier une mémoire vive (RAM) díune mémoire morte (ROM); | |
| décrire le fonctionnement des trois types de mémoire cache (antémémoire) : à correspondance directe, associative, associative par ensemble de blocs; | |
| évaluer quantitativement líorganisation des mémoires. |
Assembleur : Vous apprendrez comment sont implantées les structures de contrôle
des langages de haut niveau. Pour y arriver, vous aurez atteint les objectifs suivants
:
- savoir implanter les structures if-then-else, for, while, switch.
- décrire comment les branchements s'effectuent en fonction de la valeur des
indicateurs.
| Mémoires à semi-conducteurs | |
| Structure physique de la mémoire centrale | |
| Mémoire cache |
Lisez le chapitre 7.1 à 7.3 de Zanella et Ligier et les sections correspondantes
du supplément. Effectuez les exercices 1 à 5 à la p. 171 du
livre et les exercices 7.1 et 7.2 de la page 62 du supplément.
Assembleur : Lisez la section intitulée 5. Structures de contrôle
dans le supplément sur l'assembleur. Faites les exercices de la page 173 du
supplément.
Pour des informations détaillées sur des mémoires réelles, vous pouvez consulter le site d'IBM.
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À la fin de cette unité, vous connaîtrez les principes de
líenregistrement de masse et les aspects leur gestion par le système
díexploitation de líordinateur.
Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs suivants : Pour y arriver, vous
devrez atteindre les objectifs suivants :
| décrire le principe de l'enregistrement magnétique; | |
| décrire quelques techniques díenregistrement magnétique : RZ, NRZ, NRZI, PE; | |
| décrire quelques techniques de codage sur disque : FM, MFM, GCR, RLL; | |
| décrire le fonctionnement d'un disque magnétique dur ou souple; | |
| décrire le fonctionnement d'un disque optique numérique; | |
| évaluer quantitativement líorganisation des disques. |
Assembleur : À la fin de cette unité, vous saurez comment on réfère
aux opérandes mémoire et connaîtrez quelques instructions de
base du Pentium.
Aperçu du contenu
| Mémoire auxiliaires | |
| Enregistrement magnétique | |
| Disques magnétiques | |
| Cartouches et bandes magnétiques | |
| Disques optiques numériques |
Étude
Lisez la fin du chapitre 7 du livre de Zanella et Ligier et les sections correspondantes
du supplément. Faites les exercices 7.3 et 7.4 à la page 62 du supplément.
Assembleur : Lisez les sections 6, Modes d'adressage et 7, Instructions
de base dans le supplément sur l'assembleur. Faites les exercices au pages186
et 196 du supplément.
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À la fin de cette unité, vous connaîtrez le fonctionnement
de l'unité centrale de traitement d'un ordinateur.
Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs suivants :
| décrire les différentes composantes d'une unité centrale de traitement et leur rôle : unité de commande, séquenceur, unité arithmétique et logique, compteur ordinal, registre díinstruction, horloge; | |
| décrire la structure d'une instruction de niveau machine; |
Assembleur : À la fin de cette unité, vous saurez comment sont implantées
les quatre opérations arithmétiques : addition, soustraction, multiplication
et division. Vous saurez comment effectuer ces opérations sur les opérandes
dont la taille dépasse celle des registres du processeur. Pour y parvenir,
vous devrez maîtriser les objectifs suivants :
| décrire les instructions add, sub, mul, div ainsi que sal, sar, shl et shr. | |
| expliquer le fonctionnement des programmes de précision multiple. |
Aperçu du contenu
| Architecture | |
| Unité de commande | |
| Synchronisation des opérations | |
| Séquenceur | |
| Niveaux de programmation | |
| Structure des instructions niveau machine | |
| Jeu d'instructions | |
| Registres du CPU | |
| Adressage des opérandes | |
| Taille de l'adresse et taille de la mémoire | |
| Unité arithmétique et logique (UAL) |
Étude
Lisez le chapitre 8 du livre de Zanella et Ligier. Effectuez les exercices 1
à 7 à la fin du chapitre et l'exercice 8.1 à la page 66 du supplément.
Assembleur : Lisez la section 8, Instructions arithmétiques, dans le
supplément sur l'assembleur. Faites les exercices à la page 208 du
supplément.
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À la fin de cette unité,
vous aurez un aperçu des nouvelles technologies utilisées pour améliorer
la performance des ordinateurs, du microprocesseur au superordinateur. Vous saurez
ce qu'est un processeur RISC et comment le pipeline et la mémoire cache sont
utilisés pour en augmenter la performance.
Pour y parvenir, vous devrez maîtriser les objectifs suivants :
| décrire les principes de líarchitecture RISC ; | |
| décrire le fonctionnement díun pipeline ; |
Assembleur : À la fin de cette unité, vous saurez comment on peut programmer
en assembleur les conversions usuelles binaire décimal et décimal binaire.
Pour y parvenir, vous devrez atteindre les objectifs suivants :
| écrire les principaux algorithmes de conversion entre le décimal et le binaire. |
Aperçu du contenu
| Accroissement de la puissance des ordinateurs | |
| Technologie et performance | |
| Évaluation de la performance | |
| Superordinateurs | |
| Machines parallèles | |
| Microprocesseurs | |
| RISC, CISC et architectures super scalaires | |
| Micro-Ordinateurs et stations de travail | |
| Nouvelles architectures |
Étude
Lisez le chapitre 9 du livre de Zanella et Ligier et le chapitre 9 du supplément.
Assembleur : Lisez la section 9, Conversionss du supplément sur l'assembleur.
Faites les exercices à la page 216 du supplément.
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À la fin de cette unité,
vous aurez une vue díensemble de différents périphériques
díentrée-sortie et des différentes procédures par lesquelles
líordinateur les gère.
Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs suivants :
| décrire les principaux types de terminaux et díécrans; | |
| évaluer numériquement líencombrement mémoire requis par une image couleur ainsi que le débit nécessaire pour líafficher dans un temps donné; | |
| décrire les principaux types díimprimante; | |
| décrire le fonctionnement díune entrée-sortie par DMA; | |
| décrire le fonctionnement díun système díinterruptions hiérarchisées. |
Assembleur : À la fin de cette unité vous saurez comment la pile est
utilisée pour passer les paramètres aux sous-programmes, effectuer
l'allocation dynamique des variables locales de ces sous-programmes et implanter
la récursivité. Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs
suivants :
| Comprendre le fonctionnement des instructions push et pop. | |
| Décrire les différents modes de passage des paramètres | |
| Décrire un bloc de pile | |
| Décrire le fonctionnement d'un programme récursif |
Aperçu du contenu
| Évolution. | |
| Terminaux interactifs. | |
| Imprimantes. | |
| Digitaliseurs. | |
| Architectures et procédures d'entrée-sortie. | |
| Système d'interruption. |
Étude
Lire le chapitre 10 du livre de Zanella et Ligier ainsi que le chapitre 10 du
supplément. Effectuer les exercices à la fin du chapitre 10 du livre
et les problèmes à la fin du chapitre 10 du supplément.
Assembleur : Lisez la section 10, La Pile dans le supplément sur l'assembleur.
Faites les exercices à la page 227 du supplément.
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À la fin de cette unité, vous aurez une vue díensemble du
matériel informatique qui supporte les réseaux informatiques
Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs suivants :
| comprendre le fonctionnement de la transmission série synchrone et asynchrone; | |
| pouvoir décrire le fonctionnement díun modem; | |
| évaluer le débit maximum díune voie de transmission. | |
| décrire les principaux types et les différentes topologies de réseau. |
Assembleur : À la fin de cette unité, vous saurez comment fonctionne
une interruption logicielle et une interruption matérielle. Pour y arriver,
vous devrez maîtriser les objectifs suivants :
| décrire le fonctionnement de l'instruction INT. | |
| décrire ce qu'est un vecteur d'interruption. | |
| décrire le fonctionnement d'un contrôleur d'interruptions programmable (PIC). |
Aperçu du contenu
| Évolution. Introduction aux réseaux. | |
| Voies de transmission. | |
| Transmission analogique et modulation. | |
| Transmission digitale et modulation. | |
| Multiplexage. | |
| Réseaux d'ordinateurs. |
Étude
Lire les sections 11.1 à 11.4 du livre. Lire le chapitre 11 du supplément.
Effectuer les exercices 1 à 6 à la fin du chapitre 11 du livre et les
exercices 11.1 et 11.2 de la page 79 du supplément
Assembleur : Lisez la section 11, Interruptions dans le supplément
sur l'assembleur.
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À la fin de cette unité, vous aurez acquis une connaissance de
deux fonctionnalités importantes díun système díexploitation
étroitement liées au matériel : la gestion de mémoire
centrale et la gestion de fichiers.
Pour y arriver, vous devrez atteindre les objectifs suivants :
| décrire les principales fonctionnalités d'un système d'exploitation moderne. | |
| décrire le fonctionnement díun système de mémoire virtuelle. | |
| décrire un système de gestion de fichiers tel que celui de MS-DOS et celui de Unix. |
Assembleur : À la fin de cette unité, vous aurez abordé l'assembleur
standard, avec ses directives, l'assemblage conditionnel et les macros. Pour parvenir,
vous devrez maîtriser les objectifs suivants :
| décrire les principales directives de l'assembleur MASM. | |
| décrire ce qu'est une macro, ses avantages et ses inconvénients. |
Aperçu du contenu
| Introduction au logiciel d'exploitation | |
| Évolution des systèmes d'exploitation | |
| Caractéristiques des systèmes d'exploitation | |
| Noyau | |
| Gestion de la mémoire centrale. | |
| Partitions de taille fixe. | |
| Partitions de taille variable. | |
| Translation dynamique et protection. | |
| Segmentation. | |
| Notion de mémoire virtuelle. | |
| Pagination. | |
| Organisation des entrées-sorties | |
| Gestion de fichiers. | |
| Allocation des ressources | |
| Interface utilisateur | |
| Systèmes actuels |
Étude
Lire le chapitre 12 du livre
de Zanella et Ligier. Lire le chapitre 12 du supplément. Effectuer les exercices
à la fin du chapitre 12 du livre et les exercices 12.1 à 12.6 de la
page 92 du supplément.
Assembleur : Lisez la section 12, Directives d'assemblage et macros dans le
supplément sur l'assembleur.
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Dernière mise à jour : 2001-01-03