13 mars 2010

La mémoire centrale stocke des grands nombres

Exemple du système décimal


Dans le système décimal, nous disposons de 10 signes (de 0 à 9) pour représenter les chiffres. Comment représenter des nombres plus grands que 9 ?



Comment fait-on pour ajouter "1" au nombre "9" ?

La solution qui a été trouvée est d'utiliser un deuxième rang de chiffres. 9 + 1 = 10. J'écris "0" et je reporte "1" au rang suivant. Je conclus que 9+1 = 10





C'est ce qui est illustré sur le petit schéma d'école primaire ci-contre à droite.



L'ordinateur ne dispose, quant à lui, que de deux signes pour représenter les chiffres: 0 et 1. Ben dites donc, ça va être coton de lui faire faire des calculs complexes, s'il ne sait compter que jusqu'à 1.

Il va donc falloir utiliser une astuce pour l'aider à compter un peu plus haut. Comme dans le système décimal, nous allons utiliser plusieurs rangs de chiffres.



Apprenons à compter comme un bête ordinateur



Les humains utilisent presque tous le système décimal système qui compte 10 chiffres, de 0 à 9 pour compter. Les ordinateurs ne disposent que de 2 chiffres qui sont 0 et 1; on parle alors de système binaire Système dans lequel on utlise deux chiffres, 0 et 1.



1+1 = 10



1

+ 1



--------------------------------------------------------------------------------



1 0



Le chiffre 1 est le plus grand chiffre disponible en système binaire. Comment faire pour ajouter 1 au nombre 1?

L'opération est illustrée à droite.

Comme dans le système décimal, il faut utiliser un deuxième rang de chiffres.

1 + 1 = 10. J'écris "0" et je reporte "1" au rang suivant. Je conclus que 1 + 1 = 10 (en binaire).



Le 10 binaire représente bien le nombre 2.

10 + 1 = 11

1

0

+ 1



--------------------------------------------------------------------------------



1 1



Que faire s'il faut encore ajouter 1 à ce nombre 10? C'est vraiment très simple puisqu'il n'y a pas de passage de rang, cette fois. L'opération est illustrée à droite.

0 + 1 = 1 (je ne retiens rien). Au rang suivant, il suffit de poser le 1. Résultat: 11 (en binaire)



Le 11 binaire représente bien le nombre 3.

11+1 = 100



1

1

+

1



--------------------------------------------------------------------------------



1 0 0



Pour voir si nous avons bien compris, poursuivons et ajoutons encore 1 au nombre 11 binaire. Comment écrire le calcul?



On commence l'opération par la colonne de droite: 1 + 1 = 10 (voir la première opération binaire ci-dessus). J'écris 0 et je reporte 1.

A la deuxième colonne, 1 + 1 = 10; j'écris 0 et je reporte 1 que j'écris à la troisème colonne. Le résultat est donc 100.





Le 100 binaire représente bien le nombre 4.




Calculer en binaire avec la calculette du système d'exploitation


Sous Windows:

1.Clique sur le bouton  ,



2.cherche la commande " Programmes ", puis





3.l'option "Accessoires" et finalement

4.démarrer la calculatrice
5.Dans le menu " Affichage " de la calculatrice sélectionne, si nécessaire, l'option " Scientifique ".

6.Fais passer la calculatrice en mode " binaire " en cochant le bouton " Bin ".

Sous Ubuntu - Linux:

1.Dans le menu Applications, sélectionne les Accessoires


2.Choisis l'application Calculatrice



3.Selon ta version de Ubuntu - Linux, sélectionne le mode Scientifique ou le mode Programmation s'il existe
Il est, à tout moment, possible de connaître la valeur décimale d'un résultat en cochant le bouton "Déc" à la place du bouton "Bin".




A l'aide de la calculatrice, détermine combien font, en binaire



1+1 =

1+1+1 =

1+1+1+1 =
 
 
Les octets sont des groupes de 8 bits


Pour des raisons techniques qui dépassent le cadre de ce cours, on a trouvé intéressant de grouper les "cases mémoires élémentaires" (les bits) en séries de 8 bits.





Une suite de 8 bits est appelée un octet en français ou un byte en anglais. Les deux termes sont utilisés.

La mémoire de l'ordinateur est arrangée de manière à grouper des séries de 8 bits. Un ensemble de 8 bits est appelé un octet (ou un byte en anglais).



Dans un groupe de 8 bits, on peut stocker des nombres plus grands que 1.



Dans un octet,





•le nombre 0 s'écrirait tout simplement 0 0 0 0 0 0 0 0



•le nombre 1 s'écrirait alors 0 0 0 0 0 0 0 1



•et le nombre 2 s'écrirait 0 0 0 0 0 0 1 0

Dans une série de 8 bits, on peut déposer des nombres compris entre 0 et 255. Si l'on veut déposer des nombres plus grands, on peut, par exemple, demander à l'ordinateur de considérer des séries de plus de 8 bits.




Les processeurs actuels sont capables de travailler avec des séries de 32 bits ou même 64 bits successifs.

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