Salut, je m'appelle Nicolas Bondin Bernard et bienvenue sur Code Garage.
Aujourd'hui, un nouvel épisode de notre série circuit dédié au fonctionnement des ordinateurs.
Alors l'épisode d'aujourd'hui porte sur les périphériques d'entrée parce que c'est grâce à ces périphériques
qu'on va pouvoir interagir avec la machine, lui envoyer des instructions, des commandes et des données à traiter.
D'ailleurs, on parle de périphériques d'entrée parce que les données sont transmises par le périphérique
et rentrent dans la machine pour y à traiter.
Alors, petit point, tous les ordinateurs n'ont pas besoin d'un périphérique d'entrée pour fonctionner.
Par exemple, si la machine a déjà été programmée pour effectuer une tâche précise ou parce qu'elle est contrôlée par le réseau.
Mais pour la majorité des autres ordinateurs, il faudra un clavier, ou dans le cas d'un smartphone, un écran tactile
qui est à la fois un périphérique d'entrée et d'affichage, comme j'ai expliqué dans un précédent épisode.
Mais il existe énormément de catégories différentes de périphériques.
Alors, les plus utilisés qui sont les périphériques de saisis, comme les claviers,
les périphériques de pointage, la souris, les tablettes tactile, les périphériques vidéo et les périphériques audio.
Tous ces périphériques, ils peuvent être connectés physiquement ou non, avec un câble USB ou câble peu importe,
Dublutus ou un émetteur-récepteur, pardon, radiofréquence.
En général, l'objectif d'un périphérique d'entrée, c'est de transformer des informations physiques
du monde réel pour les convertir en informations numériques, en passant souvent par une phase analogique.
Alors, qu'est-ce que c'est justement l'analogique par rapport au numérique ?
Je vais faire un petit point rapide là-dessus pour être sûr que tout le monde comprenne.
En électronique, une information analogique, c'est une information transmise par un courant électrique,
qui pourra prendre n'importe quelle valeur de tension, entre la tension minimale et la tension maximale.
Par exemple, j'ai un courant électrique allant de 0V à 5V,
et mon information pourra être un signal sinusoidal qui oscillent entre 0 et 5V,
passant par toutes les valeurs de la courbe.
C'est le cas du signal sonore, par exemple, comme celui que j'ai juste devant moi en train d'arriver cet épisode, où ma voix fait osciller le signal.
Une information numérique, elle, est transmise uniquement sous la forme de données binaires de 1 et de 0,
les uns à la suite des autres.
Ça signifie que mon signal ne pourra prendre que deux valeurs, 0V ou 5V.
Alors quand on passe de l'analogique vers le numérique, on perd nécessairement des informations,
puisque la précision de l'analogique, elle, est infinie. On peut avoir par exemple une valeur qui est de 2,15463746V.
En numérique, on sera obligé de définir le nombre de bits vers lequel l'information analogique sera transformée.
C'est ce qu'on appelle la profondeur, mais aussi à quelle fréquence elle sera échantillonnée.
Et c'est ces deux facteurs qui détermineront la qualité de la conversion.
Par exemple, un signal sonore analogique pourra être numérisé à une fréquence de 44 kHz.
Donc pour une seconde d'audio, on prendra 44000 échantillons.
Et chaque échantillon sera numérisé sur 8 octets, soit 64 bits.
On parlera alors d'une qualité de 352 kbs, qui sont des kHz par seconde.
À noter, évidemment, que cette conversion est parfois effectuée par le périphérique lui-même,
mais parfois, ce sera l'ordinateur lui-même grâce à des composants dédiés qui fera la conversion.
Alors on va commencer par le périphérique d'entrée que tout le monde connaît.
Évidemment, c'est le clavier.
Un clavier, c'est un simple circuit électronique en cadriage, alors on parle aussi de matrice parfois.
Avec plusieurs lignes et plusieurs colonnes de bandes de cuivre qui ne sont pas en contact les unes avec les autres.
Quand on appuie sur une touche, on vient mettre en contact une ligne avec une colonne
et donner un signal électrique particulier qui sera reçu par l'apuce électronique du clavier.
Et cette puce, elle va transformer le signal électrique qui est par exemple colonne 1 ligne A
en une donnée numérique qui correspondra à la touche appuyée.
Alors cette donnée numérique, elle ne correspond pas directement à une lettre,
c'est ce qu'on appelle un scan code et c'est ce scan code qui sera interprété par le pilote logiciel comme une touche spécifique.
Si jamais le terme de pilote logiciel ça ne vous parle pas tellement, j'ai fait un épisode du podcast précédent qui explique un petit peu le concept.
Ça pourra vous aider après l'écoute de cet épisode.
En résumé, une pression physique est transformée en un signal électrique qui est transformée en un code numérique
et qui lui-même induira une action du système d'exploitation.
Par exemple si on est dans un éditeur de texte, sans doute que la touche A va s'afficher.
Mais si jamais on appuie sur plusieurs touches en même temps, peut-être qu'on aura déclenché un raccourci clavier.
Alors petit détail supplémentaire, maintenant qu'on sait comment fonctionne un clavier,
on pourrait réutiliser un petit peu l'expression qui dit un clavier peut en cacher un autre.
En réalité c'est plutôt une clé USB qui peut cacher un clavier.
À savoir qu'il est possible de simuler un clavier avec un périphérique USB qui va ressembler à une simple clé USB
et qui va envoyer une liste de codes scan directement
au driver du clavier parce qu'il est détecté comme un clavier et donc ça sera pris en compte comme des appuis claviers.
Ça c'est ce qu'on appelle souvent des rubber d'eux qui et c'est utilisé alors dans plusieurs domaines
mais notamment en cyber sécurité pour venir taper un mot de passe automatiquement
ou pour venir taper une ligne de commande automatiquement dans l'ordinateur de quelqu'un qu'on veut attaquer.
Il suffit de brancher la clue USB et ça va agir comme un clavier automatique.
La souris maintenant, c'est un périphérique qui envoie deux types d'informations.
Des informations de position, horizontal et vertical et des appuis boutons.
Et oui, la souris c'est comme un mini clavier qui se déplace sauf qu'elle n'a pas besoin de matrice puisque chaque bouton est indépendant.
Alors sur la plupart des souris on a en réalité que trois boutons, on va dire allez cinq boutons,
on va dire clic droit, clic gauche, l'appui sur la molette et la molette en elle-même va agir comme deux boutons séparés.
Un bouton qui va faire comme flèche vers le haut et un bouton qui va faire flèche vers le bas.
Globalement si on veut réduire une souris à ça.
Mais contrairement à ce qu'on pourrait penser, la souris elle envoie pas simplement de position x et y,
elle envoie des positions de déplacement.
Ok, sa précision est ce qu'on tente des pays où en français on parle de PPP qui signifie point par pouce.
A chaque déplacement, la souris elle va envoyer le nombre de points duquel elle s'est déplacée sur l'axe horizontal et l'axe vertical.
Dans les années 80, les souris elles fonctionnaient avec une boule de silicone qui entraînait deux roues, l'une sur l'axe x et l'autre sur l'axe y.
Chaque roue était percée de
plein de petits trous et il y avait un capteur de lumière pour chaque roue qui pouvait compter le nombre de trous qui passait lorsque la souris roulait.
La précision de la souris dépendait du nombre de trous présent sur chaque roue, donc on pouvait aller jusqu'à une centaine peut-être de petits trous,
mais c'était pas très très précis.
Aujourd'hui les souris sont des souris qu'on appelle optiques ou parfois on les appelle aussi lasers pour certains types spécifiques.
Une souris optique fonctionne avec une mini caméra d'une résolution de quelques pixels seulement et qui filme la surface sur laquelle la souris est posée.
Et cette surface est éclairée par une petite laide en général qui est aussi qui fait partie de la souris.
En faisant la différence entre l'image A et l'image B qui sont pris à plein d'intervalles différents,
la souris est capable de déterminer dans quelle direction le mouvement a été fait.
Donc oui, votre souris pourrait presque être une webcam,
sauf que la partie vidéo et analyse se fait dans la souris elle-même
et le flux vidéo ne sort jamais du circuit électronique de la souris,
mais c'est ça qui est utilisé pour détecter les déplacements.
Alors si ça vous intéresse, vous trouverez dans les notes de l'épisode
une vidéo d'une souris qui est utilisée en tant que webcam, quelqu'un l'a ouvert, l'a désossé
et en jouant un petit peu avec la circuit électronique a réussi à récupérer le flux vidéo.
Voilà, je trouvais que c'était quelque chose d'intéressant à regarder.
Pour les périphériques d'entrée vidéo, donc qu'on va appeler webcam,
même si ça peut être n'importe quelle caméra,
ça reste une caméra classique à la différence que le flux vidéo,
au lieu d'être stocké sur une carte SD ou un autre stockage de mémoire,
il est envoyé à l'ordinateur via de l'USB,
mais ça peut être aussi dans le cas des caméras IP via un flux réseau en direct.
Là, il n'y a pas grand chose à en dire puisque c'est concrètement ce qu'on a dans tous nos smartphones,
dans nos appareils photo, etc.
Les périphériques d'entrée audio, eux, sont différents des trois autres types de périphériques
parce qu'un microphone de base ne va pas envoyer des données numériques mais analogiques.
Maintenant que vous connaissez la différence.
C'est pour ça qu'il y a une prise jack spécifique pour l'entrée audio,
qui est différente des prises USB ou d'autres prises, on va dire, de données pour les autres périphériques.
Cette prise, elle est reliée directement à la carte son de l'ordinateur,
qui est elle-même très souvent intégrée à la carte mère
et qui sera chargée de faire la conversion entre données audio,
analogiques et données numériques.
En plus de faire, comme on disait tout à l'heure, l'amplification du signal, etc.
Or, mis évidemment quelques exceptions de micro USB
qui contiennent simplement un amplificateur et un convertisseur analogique numérique dans leur système.
Et donc directement dans le micro, on est capable d'envoyer,
enfin, depuis le micro, d'envoyer des données à l'ordinateur.
Mais alors, un micro, ça marche comment exactement pour transformer du son physique en signaux électriques ?
En général, un micro, ça consiste à avoir une sorte d'aiement
qui est attachée à une surface sensible à la pression de l'air,
en la pression acoustique, et qui va se mettre à vibrer en fonction des ondes sonores.
En vibrant, cette surface va mettre en mouvement l'aiement
qui lui-même va faire varier la tension d'un fil électrique qui est placé près de cet aiement,
ce qui va créer un signal qui va bouger tout simplement au fur et à mesure que l'air va se déplacer.
Les variations de signal analogiques sont très faibles,
il faudra donc les amplifier pour les entendre de manière réellement audible.
Et globalement, c'est la même technologie qu'on utilise pour un haut-parleur, mais de manière inversée.
Voilà, c'est la fin de cet épisode sur les périphériques d'entrée.
J'espère que vous en aurez appris un petit peu plus sur tout cet univers-là.
Moi, je vous donne rendez-vous la semaine prochaine pour un prochain épisode du podcast
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Salut !