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Architecture matérielle

Schéma bloc d'un ordinateur

Schéma bloc d'un ordinateur

Les éléments qui composent un ordinateur sont

Les bus

Un bus est un ensemble de conducteurs électriques qui transportent des signaux que partagent plusieurs connexions en parallèle. Le groupement de ces lignes mises en commun par le CPU et les dispositifs qui lui sont connectés est appelé  bus processeur,  bus système ou encore  front side bus (FSB).  Il véhicule trois types de signaux : les adresses, les données et les commandes.

  1. Le bus d'adressage (Address Bus) sur lequel le processeur envoie les adresses des cellules mémoire et des entrées/sorties auxquelles il veut accéder
  2. Le bus de données (Data Bus) est bidirectionnel puisque le processeur l'utilise pour lire et pour écrire en mémoire ou dans les I/O
  3. Le bus de commande (Control Bus) véhicule tous les autres signaux. Le CPU utilise l'un d'eux pour indiquer le sens des transferts sur le bus de données (lecture ou écriture).
    C'est par un autre de ces conducteurs que les mémoires signalent quand elles sont prêtes pour répondre à une commande de lecture.

Le bus de données

Il sert à véhiculer les données entre le processeur et la mémoire ou les circuits d'entrées/sorties. Le bus des données est commandé par le CPU, les autres composants y sont connectés à tour de rôle pour répondre aux commandes de lecture ou d'écriture du processeur.

Le débit des données véhiculées par ce bus dépend d'une part des vitesses de transmission ou plus exactement de la capacité des composants à saisir rapidement les signaux des bus et à y répondre aussi vite. La cadence de ces signaux est liée à fréquence de la carte mère.

La largeur du bus est le second critère qui va influencer le débit des transmissions des données. Plus le bus est large et plus important sera le nombre de données qui pourront être véhiculées simultanément. La largeur du bus de donnée peut être comparée au nombre de voies de circulation d'une autoroute.

Les premiers microprocesseurs qui ne pouvaient traiter que 8 bits simultanément avaient un bus de données de 8 bits. Actuellement, les microprocesseurs traitent en général les données par mots de 32 bits mais le bus de donnée est plus large encore (64 bits) ce qui lui permet de véhiculer plus de données en parallèle.

 

Le bus d'adressage

Chacun des conducteurs du bus d'adressage peut prendre deux états, 0 ou 1. L'adresse est donc le nombre binaire binaire qui est véhiculé par ces lignes. La quantité d'adresses qui peuvent ainsi être formées est égale à deux exposant le nombre de bits d'adresse.

Le processeur 8088 qui équipait des premiers PC n'avait que 20 lignes d'adresse. Il pouvait donc accéder à 220 adresses différentes soit 1 Mo. C'est pour cette raison que le DOS qui date de cette époque ne peut pas adresser la totalité de la mémoire des systèmes actuels. Le nombre de lignes du bus d'adresse a ensuite évolué avec les différentes générations de processeurs.


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