Code binaire et numérisation

Numériser

*Type d’activité*	*Activité introductive – Exercice et démarche expérimentale en fin d’activité*
	Notions et contenus du programme de Terminale S Signal analogique et signal numérique Conversion d’un signal analogique en signal numérique. Echantillonnage, quantification, numérisation.	Compétences exigibles du programme de Terminale S Reconnaître des signaux de nature analogique et des signaux de nature numérique. Mettre en œuvre un protocole expérimental utilisant un échantillonneur-bloqueur et/ou un CAN pour étudier l’influence des différents paramètres sur la numérisation d’un signal (d’origine sonore par exemple).
	Compétences du préambule du cycle terminal Rechercher et extraire de l’information utile. Prendre des initiatives. Mettre en œuvre un raisonnement. Argumenter.
*Commentaires sur l’exercice proposé*	Cette activité illustre le thème « AGIR » Transmettre et stocker l’information et le sous thème Signal analogique et signal numérique en classe de terminale S.
*Conditions de mise en œuvre*	Durée : Introduction à lire à la maison – 1h en classe entière pour l’activité introductive – 2h en effectif réduit pour l’exercice- activité expérimentale.
*Pré requis (2^nde)*	Période et fréquence d’un signal périodique
*Remarques*	L’interface d’acquisition est le CAN cité dans le programme. Les élèves l’utiliseront peut-être ici pour la première fois.

INTRODUCTION : Code binaire et numérisation

Les dispositifs de stockage numérique de l’information (disques durs, CD, Clés USB, etc.) reposent sur la distinction entre deux états physiques (deux états électriques, deux états magnétiques, etc.). On associe la valeur 0 à l’un de ces états, et la valeur 1 à l’autre. Une information est ainsi stockée sous la forme d’une succession plus ou moins longue de 0 et de 1 : c’est un code binaire.

Système décimal	Système binaire
10 chiffres : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9	2 chiffres, ou 2 bits : 0, 1
On compte : 0, 1, 2, …, 8, 9, 10, 11, …, 21, 22, … 81, 82, …, 91, 92, …., 99, 100, etc.	On compte : 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111, 10000, etc.
153 = 310⁰ + 510¹ + 110² Avec 4 chiffres on peut écrire 10⁴ = 10 000 nombres : de 0 à 9999 Avec n chiffres, on peut écrire 10ⁿ nombres (10 valeurs possibles pour le premier chiffre 10 valeurs possibles pour le deuxième chiffre etc. jusqu’au nième.)	1011 = 12⁰ + 12¹ + 02² + 12³ Avec 4 bits on peut écrire 2⁴ = 16 nombres : de 0 à 1111 Avec n bits, on peut écrire 2ⁿ nombres

Dans le monde physique (des sons, des images, etc.) les grandeurs mesurables varient le plus souvent de manière continue. Ce sont des grandeurs analogiques. Leur numérisation aux fins de stockage, de transmission ou de traitement informatique, consiste à leur associer un code binaire. La place en mémoire d’une information numérique est habituellement donnée en octets et ses multiples, un octet étant un code de 8bits.Octet et valeur décimale correspondante..

Remarque : En version numérique de ce document, le tableau ci-dessus peut être modifié.