Mise en projet
Ce chapitre est destiné à lever un peu le voile sur le contenu de l'ordinateur, et notamment savoir à quoi peuvent bien servir ses fils électriques. Il sera aussi question d'une horloge.
Exposé
Le terme "boîte noire" est utilisé dans différents domaines et notamment dans l'aviation; c'est elle qui enregistre les données du vol.
Dans notre propos, la boîte noire représente une machine dont nous n'avons absolument aucune idée de ce qu'elle contient ni de la façon dont elle fonctionne. Faute de plus d'informations, l'ordinateur est donc pour nous une "boîte noire" sur laquelle nous allons lever le voile progressivement.
La première chose qui attire notre attention est le fait que l'ordinateur a besoin d'électricité pour fonctionner. Si sa batterie est à plat et qu'il n'est pas raccordé au réseau électrique, l'ordinateur peut, au mieux, servir de presse-papier ou à bloquer une fenêtre.
Qui dit "électricité" dit fils électriques pour la transporter. Et tout comme une porte doit être ouverte ou fermée, le fil électrique peut ou non être parcouru par du courant (environ 5 volts dans les ordinateurs).
Par facilité, on peut associer une valeur à l'état du fil... :
Si les Francophones ont le sens des initiales, les Anglophones ont le sens de la contraction de plusieurs mots en un seul : "pixel" (contraction de "picture element" voulant dire "point d'image"), "bit" (contraction de "binary digit" voulant dire "chiffre binaire"), etc.
Un fil peut donc véhiculer une valeur, qui ne peut être égale qu'à 0 ou 1 (on dira que c'est du binaire). Un fil peut donc être assimilé à un "bit", puisqu'il peut véhiculer un chiffre binaire.
Combien peut-on obtenir de valeurs si on prend un ensemble de 2 fils, soit 2 "bit" ("bit" est généralement invariable) ?
Nous constatons qu'avec un ensemble de 2 fils, nous pouvons, en fonction des courants dans chacun des fils, arriver à 4 combinaisons. Un faisceau de 2 "bit" peut donc véhiculer 4 valeurs différentes.
Remarque : si à chaque fil on attribue une puissance de 2 (en bleu), on retrouve en rouge la valeur décimale que peut véhiculer l'ensemble des fils.
Et avec un faisceau de 3 fils ?
Nous obtenons maintenant 8 valeurs différentes possibles. C'est ici qu'intervient le test d'intelligence :<0 Quelle formule peut représenter cette progression ? C'eeeeessssstttt... 2 exposant le nombre de fils !
Plus un ordinateur aura un faisceau de fils (appelé "bus") important, plus la valeur véhiculée à chaque "pulsion" pourra être élevée.
L'ordinateur va faire se suivre les nombres à une certaine cadence. Chacune des pulsions permet d'envoyer un nouveau nombre dans le bus. La cadence de ces pulsions est réglée par "l'horloge" de l'ordinateur. La fréquence de cette horloge se mesure en Hertz (nombre de pulsions par seconde) et plus la fréquence sera élevée, plus l'ordinateur pourra effectuer sa tâche rapidement.
"Bon, OK pour les nombres, mais comment véhiculer du texte, des images, de la vidéo,... ?"
N'importe quelle information, texte, vidéo, musique,... sera transformée en nombres et véhiculée sous cette forme dans l'ordinateur. On est donc bien dans un monde numérique !!!
"Mais si tout est sous forme de nombres, comment l'ordinateur peut-il faire la différence entre un caractère, une instruction, un do dièse ?"
Tout sera question de contexte, la distinction se fera en fonction de la position du nombre dans la suite immense de nombres qui seront transmis.
Mais chaque chose en son temps, passons au chapitre suivant pour examiner comment entrer et sortir de l'information de cette boîte noire.