Commun

M.ROTY

M. THIERIOT

Coder et stocker
des informations en informatique

La page a été mise à jour le 7-11-2007

Prérequis

Introduction

Que se passe-t-il exactement quand on enregistre un fichier sur un disque dur ou lorsque l'on imprime un texte ?

Le but de cette page est de faire découvrir simplement le principe du codage, du stockage et du transferts d'information dans le monde de l'informatique et de l'électronique.

Plan

1 - Qu'est-ce qu'un octet ?
2 - D'où vient le mot octet ?
3 - LE CODE ASCII
4 - Pourquoi avoir choisi le binaire pour coder les informations?

Rédacteur JMR

D'après une idée consultable sur le site académique : http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/scphys/accueil.htm

1 - Qu'est-ce qu'un octet ?

Ouvre le logiciel BLOC-NOTE. Écris un mot. Enregistre ce texte dans ton dossier MPI.

Dans l'explorateur windows, retrouve ce fichier et, avec un clic droit puis propriétés, trouve quelle est la taille (mémoire) de ce fichier.

Modifie le fichier en changeant de mot, enregistre, puis cherche la taille de ce nouveau fichier.

Quelle est l'unité utilisée pour mesurer la taille d'un fichier informatique?

Comment varie la taille d'un fichier .txt (extension des fichier de texte simple) en fonction de ce qui a été écrit?

Combien de pages de texte simple peut-on enregistrer au maximum sur une clé USB de 512 Mo (mégaoctets) si l'on considère qu'une page comporte en moyenne 40 lignes de 80 caractères ?

La traction anglaise d'octet est byte(pronomcer baïte), d'ou l'inscription MB(mégabyte) que l'on voit inscrite à la place de Mo sur certains CD, clés USB ...

Avant d'être une unité de taille mémoire, l'octet désigne d'abord un nombre binaire (écrit avec des 0 et des 1) de huit chiffres : 01101001 est un octet. Chaque chiffre est un appelé bit (à ne surtout pas confondre avec byte). Un octet comporte donc 8 bits.

Pour comprendre ce qui va suivre il est nécessaire de maîtriser la conversion binaire-décimal et décimal-binaire.

pour convertir un nombre décimal en binaire, il suffit de savoir diviser par 2:

ainsi 18 en décimal s'écrit 10010 en binaire

Pour convertir en sens inverse il faut additionner les puissances de 2.

10010 = 0×2⁰ + 1×2¹ + 0 × 2² + 0×2³ + 1×2⁴ =0 + 2 + 0 + 0 + 16 = 18

on retrouve bien 18

Quelle est la définition première d'un octet? Qu'est-ce qu'un bit? Combien de valeurs peut prendre un bit?

Converti 7, 55, 255 de décimal en binaire.

Converti 10, 010101, 11100100 de binaire en décimal.

Fais ton autocorrection avec la calculatrice de windows (mode scientifique)

3 - LE CODE ASCII

Comme on l'a vu précédemment, chaque caractère du clavier est codé par un octet. Il y a 26 lettres dans notre alphabet; 52 caractères sont nécessaires pour majuscules et minuscules, sans compter les lettres accentuées. Il faut 10 chiffres. On doit compter les caractères des accents, des guillemets, de la ponctuation, les symboles mathématiques. Mais un clavier comporte aussi des commandes (flèches de curseur, tabulation, suppression, etc...

Il y a en tout plus de 150 éléments à coder.

Le code ASCII (American Standard Code for Informatic Information ) fait correspondre un octet différent à chaque caractère ou commande du clavier.

Le tableau ci-dessous donne la valeur convertie en décimal de l'octet codant les différents caractères.

32		48	0	64	@	80	P	96	`	112	p	128		144
33	!	49	1	65	A	81	Q	97	a	113	q	129		145
34		50	2	66	B	82	R	98	b	114	r	130	é	146
35	"	51	3	67	C	83	S	99	c	115	s	131		147
36	#	52	4	68	D	84	T	100	d	116	t	132		148
37	$	53	5	69	E	85	U	101	e	117	u	133	à	149
38	%	54	6	70	F	86	V	102	f	118	v	134		150
39	&	55	7	71	G	87	W	103	g	119	w	135	ç	151	ù
40	'	56	8	72	H	88	X	104	h	120	x	136		152
41	(	57	9	73	I	89	Y	105	i	121	y	137		153
42	)	58	:	74	J	90	Z	106	j	122	z	138	è	154
43	*	59	;	75	K	91	[	107	k	123	{	139		155
44	,	60	<	76	L	92	\	108	l	124	\|	140		156	£
45	-	61	=	77	M	93	]	109	m	125	^}	141		157
46	.	62	>	78	N	94	^	110	n	126	~	142
47	/	63	?	79	O	95	_	111	o	127	D	143

Par quoi est codé chaque caractère en code ASCII ?

Un fichier est codé (ASCII) sur un disque dur par cette suite monotone de 0 et de 1. Que veut-il dire?

0100 0010 0101 0010 0100 0001 0101 0110 0100 1111 0010 0001.

Écris "mpi" en code ASCII.

Combien d'octets différents existe-t-il ? (si cela te parait difficile réponds d'abord aux questions suivantes: combien de nombres binaires à deux chiffres peut-on écrire? même question pour 3 puis 4 chiffres?

Aurait-on pu coder les caractères du clavier par des des "septuets" plutôt qu'avec des octets? Pourquoi?

Voici deux petits programmes réalisés par Nathalie BONNIN (voir son site) :
Le premier tabcar permet de visualiser rapidement l'octet correspondant à chaque caractère .

Le deuxième hexafich affiche le codage de n'importe quel fichier, dommage que les octets soient codés en hexadécimal et non en binaire.

4 - Pourquoi avoir choisi le binaire
pour coder les informations?

Pour répondre à cette question, il faut revenir à la naissance de l'informatique et plus particulièrement au composant de base de n'importe quel microprocesseur d'ordinateur(composant de l'ordinateur équivalant au cerveau pour l'homme) : le transistor

quelques modèles de transistors non miniaturisés

Un microprocesseur comporte aujourd'hui des centaines de millions de transistors microscopiques avec lesquels des opérations logiques sont effectués et grâce auxquelles l'ordinateur fonctionne.

Mais chacun de ces transistors ne peut se trouver que dans deux états : bloqué ou saturé. Autrement dit le langage d'un ordinateur ne comporte que ces deux mots de base qu'on peut coder tout simplement par 0 ou 1.

L'autre raison du choix du binaire, réside dans la facilité de stocker des informations en binaire.

Voyons cela avec deux exemples:

Le disque dur, comme son nom l'indique, est rigide. Sa surface est recouverte d'oxyde de fer, reconnaissable à sa couleur rouille.

Chaque micro parcelle de sa surface est un micro aimant, or un aimant comporte deux pôles magnétiques différents appelés pôle nord et pôle sud.

Lorsque tu enregistre un fichier d'une taille d'un octet, 8 micro aimants sont positionnés de telle manière que leur pôle sud ou leur pôle nord tourné vers le haut codant ainsi les 0 et les 1.

Lorsque tu ouvre ce fichier, une tête de lecture va détecter dans quel sens sont tournés les aimants et en déduit le code binaire enregistré.

Un disque dur est donc un support de stockage magnétique.

Les Cédéroms

Les cédéroms ne sont pas, contrairement aux disques durs, des supports magnétiques mais des supports optiques.

Leur surface est parcourue par une piste de lecture d'une largeur de 0,5 micromètre qui comporte une alternance de trous (0) et de surfaces planes (1) de 0,83 micromètre.

La lecture se fait par un petit faisceau Laser. Ce dernier est réfléchi s'il arrive sur une portion plane de la piste (1) et dispersé s'il parvient sur un trou (0). La surface est métallisée pour bien réfléchir le faisceau.

Lorsqu'il est réfléchi par une surface plane, le faisceau laser es redirigé vers un capteur de lumière qui décode en 0 et 1 la succession de lumière et d'obscurité.

Quelles sont les deux principales raisons du codage en binaire des informations en informatique ?

Quelles sont les points communs et les différences entre l'enregistrement sur disque-dur et sur CD-ROM ?

Combien d'octets peut-on stocker sur un CD-ROM, sur un disque dur actuel?

Coder et stocker des informations en informatique

1 - Qu'est-ce qu'un octet ? 2 - D'où vient le mot octet ? 3 - LE CODE ASCII 4 - Pourquoi avoir choisi le binaire pour coder les informations?

1 - Qu'est-ce qu'un octet ?

2 - D'où vient le mot octet ?

3 - LE CODE ASCII

4 - Pourquoi avoir choisi le binaire pour coder les informations?

Coder et stocker
des informations en informatique

1 - Qu'est-ce qu'un octet ?
2 - D'où vient le mot octet ?
3 - LE CODE ASCII
4 - Pourquoi avoir choisi le binaire pour coder les informations?

4 - Pourquoi avoir choisi le binaire
pour coder les informations?