Architectures matérielles

Exprimer un algorithme dans un langage de programmation a pour but de le rendre exécutable par une machine numérique. La découverte de l’architecture de ces machines constitue une étape essentielle d’une initiation à l’informatique. De plus, mieux comprendre cette organisation est nécessaire pour programmer de manière efficace, en tenant compte des capacités et limitations des machines numériques.

La présentation commence avec celle des machines, puis se poursuit avec leur connexion en réseau, où le transport des informations repose sur des méthodes de routage, en remobilisant ainsi les acquis du programme de technologie du cycle 4.

Finalement, l’étude d’un système en interaction avec le monde physique, par exemple un minirobot, peut permettre, en fonction de l’équipement disponible dans l’établissement, de découvrir les mécanismes de pilotage et de communication dans l’exécution de tâches complexes.

 

Architecture des ordinateurs

 

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Jeu d’instructions
Instructions simples (chargement, stockage, opérations arithmétiques et logiques, saut conditionnel).
Les circuits combinatoires réalisent des fonctions booléennes.
Savoir dérouler l’exécution d’une séquence d’instructions simples de type langage machine.On propose des activités sous forme d’exercices sur papier sans utiliser d’ordinateur.

 

Réseaux

 

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Adressage sur un réseau
Mécanismes d’adressage pour identifier des machines distantes.
Décrire une situation d’adressage sur un type de réseau particulier.On introduit ces notions en comparant différents types d’adressages existants (téléphone, courrier postal).
Routage
Mécanismes induits par la communication sur un réseau dont la structure est de type graphe.
Notions de paquets, de chemins, de routage.
Décrire le chemin suivi par l’information sur un exemple de routage.On peut prendre l’exemple du routage des courriels.
On explique la différence entre les réseaux de type arborescent et de type graphe.
Structuration en couches des protocoles de réseau
– notion de protocole ;
– description des couches physique, liaison, réseau, transport et applications.
Identifier des protocoles et les rattacher à une couche, sur des exemples simples.On peut, au choix, s’appuyer sur le modèle TCP/IP ou le modèle OSI.
On introduit ces notions en présentant divers protocoles, par exemple : ethernet, Wi-Fi ; IP, TCP ; http, ftp, smtp.
On évitera tout excès de technicité.

 

Initiation à la robotique

 

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Découverte d’un système robotique et de sa programmationIdentifier les différents composants du système utilisé, comprendre leurs rôles respectifs et le programmer dans un langage de haut niveau.On propose des activités adaptées aux équipements et logiciels disponibles dans l’établissement.