Les composants d'une calculatrice et le Basic CASIO

Niveau : 1/3  
Temps : 10 minutes

Pour ce chapitre d'introduction, l'objectif est double : te présenter rapidement ce dont est faite ta calculatrice et t'expliquer ce qu'est le Basic CASIO.

Tout comme de nombreux systèmes informatiques du quotidien, ordinateurs et smartphones, une calculatrice programmable regroupe des éléments matériels et logiciels qui interagissent les uns avec les autres. D'ailleurs si tu la démontais, tu pourrais te rendre compte qu'elle contient de nombreux composants électroniques différents reliés entre eux par des circuits.

Rassure toi, je n'ai pas prévu de te faire taper sur ta calculatrice au marteau pour l'ouvrir, ni même de t'apprendre le fonctionnement de ses composants. Cet aspect s'appelle le « matériel » (ou “hardware” en anglais), par opposition au « logiciel » (ou “software” en anglais). C'est bien à la partie logicielle que je souhaite t'initier.

Le diagramme ci-dessous récapitule les parties matérielles et logicielles de la calculatrice. Chaque partie profite des fonctions offertes par les parties d'en-dessous. Comme tu peux le voir, on est tout en haut, on va donc pouvoir écrire des programmes sans se soucier de comment marchent le clavier ou l'écran. En fait, on ne parlera plus de l'aspect matériel après cette introduction.

Si je devais résumer les caractéristiques d'une calculatrice :

• elle nécessite de l'énergie :
  • par une pile bouton qui permet de maintenir des informations en mémoire ;
  • par des piles AAA classiques qui alimentent les composants électroniques et les entrées/sorties ci-dessous.
• elle possède des entrées :
  • les touches, qui permettent à l'utilisateur de donner des instructions&nsbp;;
  • le port USB, qui permet de transférer des programmes du PC vers la calculatrice.
• elle présente des sorties :
  • l'écran, qui rend compte des opérations à l'utilisateur ;
  • le port USB, qui permet de sauvegarder des programmes de la calculatrice sur une PC.
• elle exécute des programmes :
  • le système d'exploitation (souvent abrévié OS pour “operating system“ en anglais), qui est un logiciel intermédiaire entre le matériel et les programmes de l'utilisateur. C'est l'équivalent de Windows ou Linux sur un ordinateur 
  • les créations de l'utilisateur, que ce soient des programmes scientifiques ou des jeux.
• elle s'appuie sur des mémoires :
  • la mémoire principale, qui permet d'effectuer des calculs rapidement ou de stocker les données d'un programme ;
  • la mémoire secondaire ou « mémoire de stockage », qui permet de sauvegarder des programmes ou tout autre élément de la mémoire principale de façon pérenne. Cette mémoire n'est pas modifiable par les programmes classiques.

Lorsque l'on crée un jeu, tous ces éléments sont mis en action de concert. L'OS joue le rôle de chef d'orchestre et le programme est la partition.

Un exemple pour bien comprendre : le jeu Tetris. Les touches de déplacement gauche et droite sont les entrées. L'affichage du décor et des blocs sur l'écran est la sortie. Le programme précise un certain nombre d'opérations à faire à chaque instant, comme par exemple un appui sur la touche « gauche » qui déplace à gauche le bloc qui tombe. Le programme comporte bien d'autres instructions de ce type : choisir au hasard la forme du prochain bloc, calculer le score, offrir un écran d'accueil etc. D'ailleurs la mémoire principale peut être utilisée pour sauvegarder le meilleur score et le nom du joueur associé.

Les composants de la calculatrice que nous venons de détailler communiquent entre eux par des signaux électroniques représentant des 0 et des 1, un peu comme du code morse. Les programmes qu'ils comprennent sont aussi faits d'une succession de 0 et de 1. C'est difficile de lire les programmes sous cette forme appelée « binaire », et pas très intéressant.

À la place, d'autres langages plus lisibles par les humains ont été inventés, comme le Basic CASIO que nous allons utiliser dans ce tutoriel. Pour que tout ceci fonctionne, il existe une sorte de traducteur qui permet de passer du langage des humains à celui des composants électroniques. Dans notre cas ce traducteur s'appelle un « interpréteur » ; il est accessible via l'application PRGM de ta calculatrice, dont nous détaillerons l'utilisation prochainement.

Tout comme les dialectes qui existent dans chaque pays sur Terre, les langages de programmation respectent un certain nombre de règles. En programmation il n'y a ni conjugaison ni verbe irrégulier à apprendre, mais simplement des règles de syntaxe à appliquer. Rassure toi, en Basic CASIO ces règles sont peu nombreuses et faciles à appliquer, d'où son nom « Basic » !

Derrière chaque syntaxe que nous apprendrons ensemble se cachera un concept de programmation. Autrement dit, si tu comprends la logique qui se cache derrière chaque syntaxe, tu seras capable un jour de changer de langage de programmation pour faire des jeux sur une autre calculatrice voire même un smartphone !

Au cours de ce tutoriel, nous verrons en particulier comment tous ces concepts permettent de programmer des jeux. Nous construirons ensemble un jeu de stratégie qui s'améliorera au fil des chapitres. Alors qu'attendons-nous pour commencer ?

Avant de passer à la suite, que dirais-tu d'un petit quiz de quatre questions pour vérifier que tu as déjà bien compris ce qui compose ta calculatrice et ce qu'est le Basic CASIO ? Si tu n'es pas sûr tu peux relire le chapitre ! Place aux questions :

1. Lequel de ces composants n'est pas utilisé par ta calculatrice ?
   • Du matériel électronique d'entrée et de sortie
   • Une mémoire principale et une secondaire
   • Des logiciels et des programmes
   • Une dynamo
2. Quelle affirmation sur les programmes est fausse ?
   • Ils sont faits d'une suite d'instructions logiques
   • Ils peuvent lire des entrées et écrire des sorties
   • Un jeu n'est pas un programme
   • L'OS est un programme qui dialogue avec le matériel
3. Trouve la seule réponse juste parmi les suivantes au sujet des langages :
   • Il n'existe qu'un seul langage de programmation
   • Le binaire est facile à lire pour les humains
   • Pour faire un jeu sur CASIO, on peut programmer en Basic
   • En programmation, l'interpréteur a la voix de Soprano
4. Programmer, c'est (plusieurs réponses possibles) :
   • Suivre des règles de syntaxe propres à un langage ?
   • Donner libre cours a sa créativité ?
   • Savoir faire aussi bien des jeux que des logiciels scientifiques ?
   • Avant tout être logique et curieux ?

Réponses : 1.D / 2.C / 3.C / 4.A.B.C.D

Maintenant que tu en sais un peu plus sur ton matériel et le langage que tu vas apprendre, nous allons nous intéresser dans le prochain chapitre à l'application PRGM du menu principal.