Hardware

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• HARDWARE: insieme dei componenti fisici del computer
o Unità Centrale di Elaborazione o CPU (central processing unit)
o Unità Periferiche
Mem. massa
dischetti
Mem.interna
RAM ROM
CACHE
μprocessore
Mem. massa
disco fisso
Mem. massa
CD-ROM
ALU +
controller
Periferiche
input
tastiera
mouse
dischi
CD-ROM
scanner
modem
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CPU
Periferiche
output
schermo
stampante
plotter
dischi
CD-ROM
modem
CPU
• MICROPROCESSORE
Si distinguono diverse architetture a seconda del numero di bit
o 4 bit / 8 bit (MOTOROLA 6800) / 16 bit (I80286) (MOTOROLA 68000) / 32 bit (I80386)
o 64 bit (RISC / PENTIUM)
Ad ogni ciclo di clock vengono trasferiti ed elaborati 4/8/.../64 bit
• UNITA’ DI CONTROLLO (Controller)
o Interpreta i comandi letti dalle periferiche e dalla memorie RAM e ROM;
o Coordina e controlla l’esecuzione dei programmi
• UNITA’ ARITMETICO-LOGICA (ALU)
o Esegue i calcoli e le operazioni logiche e di confronto fra dati binari e passa i risultati all’unità di
controllo;
o I dati e i comandi sono numeri binari;
Può essere integrata da un COPROCESSORE MATEMATICO, processore dedicato solo al calcolo
matematico che permette di alleggerire il compito della ALU.
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• MEMORIA RAM (Random Access Memory)
E’ una memoria elettronica (cioè realizzata su chip o circuiti integrati) in cui è possibile accedere
direttamente ad un dato essendo noto l’indirizzo della locazione di memoria in cui risiede.
Tale memoria può essere letta e scritta molto più velocemente della memoria di massa (velocità
lettura/scrittura 60-70 nanosecondi) cioè circa 100.000 volte più velocemente della memoria di massa. I
programmi da eseguire vengono dunque prima caricati sulla RAM per venir eseguiti.
E’ una memoria volatile: i dati vengono persi quando il PC è spento.
La quantità di memoria gestibile dipende dall’architettura della CPU e dei BUS/
Es: BUS a 32 bit 232 indirizzi
RAM: 232 bytes = 4 Gb
modulo SIMM
• MEMORIA ROM (Read Only Memory)
E’ una memoria elettronica che viene scritta dal produttore e in seguito può solo essere letta.
Contiene i programmi per l’avvio della macchina.
E’ una memoria non-volatile: i dati non vengono persi quando il PC è spento.
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• MEMORIA CACHE (cache = tampone)
E’ una memoria elettronica che può essere letta e scritta molto velocemente (velocità lettura/scrittura 15-30
nanosecondi).
Mantiene dati e istruzioni frequentemente usati per evitare l’accesso alla RAM; è più piccola della RAM
(63-256 Kb).
• SCHEDA MADRE
Piastra dove sono collegati tutti i
componenti hardware della CPU.
Contiene i chip della RAM, la ROM,
il microprocessore, la cache, i
connettori per i dispositivi I/O,
l’alimentatore, il clock.
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Un computer può contenere anche altre schede,
oltre alla scheda madre:
• Scheda grafica: necessaria per il
funzionamento del monitor
• Scheda audio: controlla l’impianto audio
(sistemi multimediali)
• Scheda modem: sostituisce un modem esterno
• Scheda di rete: permette il collegamento in
rete locale Ethernet
Le schede sono basate su varie architetture (con diversi contatti e pettini):
• ISA
Industry Standard Architecture
• EISA
Extended Industry Standard Architecture
• LOCAL BUS
• PCI
Peripheral Component Interconnect
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• MEMORIA DI MASSA: Consente di archiviare programmi e documenti in modo non volatile.
o Unità disco fisso (hard-disk drive)
Memoria magnetica ad accesso casuale su dischi fissi. Viene letta per cilindri.
Tempo di accesso: 35-14 ms. Capacità attuale: da 20 Gb a 100 Gb.
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o Unità dischetti (floppy disk drive)
Memoria magnetica ad accesso casuale su dischetti mobili da 3.5 pollici. La capacità è di 1.4 Mb.
Devono essere formattati per venir usati (la formattazione prepara le tracce e
i settori su cui verranno scritte le informazioni).
1 – Tacca protezione scrittura
3 – Finestrella scorrevole
5 – Disco di carta
7 – Settori
2 - Mozzo
4 – Contenitore di plastica
6 – Disco magnetico
I vecchi dischi (1970 –1990)
avevano una dimensione di
5.25 pollici
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o Unità a nastro
Memoria magnetica a lettura e scrittura sequenziale con alta capacità (sino a 2 Gb). Sono spesso usati
per il backup.
o Unità disco ottico
Memoria ottica: un raggio laser individua la presenza buchi.
E’ a lettura casuale e registrazione sequenziale (traccia a spirale) . Capacità attuale: 650 Mb.
Velocità di trasferimento dati
a singola velocità (1X): 150 Kb/s (kilobyte/s)
a doppia velocità (2X): 300 Kb/s (kilobyte/s)
..... arrivano sino a 52X
Tipi:
CR-ROM: Compact Disk-Read Only Memory (a sola lettura)
CD-R: recordable (possono venir scritti solo una volta)
CD-RW:
rewritable (possono venir scritti più volte)
Masterizzatori: consentono di scrivere un CD
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o Unità DVD (dal 1996)
Digital Versatile Disk: standard che permette di usare dischi ottici con capacità di 4.7 Gb (ma arriva
fino a 17 Gb nel caso double sided, double layer) per software e filmati.
Due diversi gruppi di industrie cercano di imporre il formato – o il formato +, entrambi comunque
compatibili con la maggior parte dei lettori.
Diversi tipi:
single sided o double sided:
single layer o double layer:
DVD-ROM:
DVD-R o DVD+R
DVD-RW o DVD+RW:
o
scritti su una o su due facce
scritti su uno o due strati (si usa la sigla DL in questo caso)
a sola lettura
recordable (possono venir scritti solo una volta)
rewritable (possono venir scritti più volte)
Chiave USB o pendrive
E’ una memoria flash (circuito semiconduttore) sul quale è possibile
immagazzinare dati in forma binaria mantenendoli anche in assenza di
alimentazione. Si collega alla porta USB.
Non avendo parti meccaniche in movimento è piccolo, leggero e consente
la scrittura e lettura a grandissima velocità. Ha una capacità che può
superare 1 Gb.
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PERIFERICHE DI INGRESSO
• TASTIERA:
Sono diverse a seconda della nazione. Cambiano i caratteri e anche la loro disposizione.
La nazionalità della tastiera è impostata nei file dos (config.sys e autoexec.bat)
• PERIFERICHE DI PUNTAMENTO:
Sono periferiche di input usate per posizionare il cursore sullo schermo. Usano anche due pulsanti.
o Mouse
o Trackball: si ruota una pallina
o Touchpad: si sposta il dito su una superficie
• JOYSTICK:
Permette 8 spostamenti ( N – NE – E – SE – S – SO – O – NO). Dotato di uno o due pulsanti. Uso
prevalente per giochi.
• SCANNER:
Consente di digitalizzare immagini convertendole in vari formati elettronici (GIF / TIFF / JPEG).
Permette di convertire testi in formato elettronico con i programmi OCR: Optical Character Recognition.
• VIDEOCAMERA:
Usata per teleconferenze. Sensori stato solido.
• LETTORI CODICI A BARRE: Codice EAN: Codice Europeo Universale.
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PERIFERICHE DI USCITA
• MONITOR:
I primi monitor funzionavano solo in modalità alfanumerica, mentre oggi si usano solo monitor con
capacità grafica.
Caratteristiche:
o Risoluzione: numero di pixel nello schermo
o Numero di colori: dai livelli di grigio ai True Color 64 bit.
o Misura della diagonale: in pollici
o Refresh: frequenza di rinnovo dell’immagine
o Interlacciato (le immagini si formano prima per righe dispari e poi pari) o non interlacciato
Diverse tecnologie:
o CRT Cathodic ray tube (tubo a raggi catodici): usa tre “cannoni” e tre fosfori di colore diverso
(verde, rosso, blu)
o LCD liquid cristal display (schermo a cristalli liquidi): usato nei portatili
o Plasma: costoso e adatto solo per schermi di grandi dimensioni (oltre i 30”)
• VIDEOPROIETTORE:
Consente di proiettare l’immagine del monitor su uno schermo. Presentazioni multimediali.
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• STAMPANTI:
Velocità:
o per le stampanti ad aghi si misura in CPS (caratteri per secondo) 80-500 cps
o per le altri stampanti rimisura in pagine / minuto
Linguaggi: Postscript / Postscript II (consentono la portabilità di un documento fra stampanti)
Tipi di stampante:
o A margherita:
o Ad aghi:
o A getto d’inchiostro:
o A trasferimento termico:
o Laser
i caratteri sono su una testina come macchina da scrivere
una matrice di 9-48 aghi compone ogni carattere
quelle più diffuse, stampano anche a colori
stampano anche su materiali plastici e carta sintetica in genere;
sono utili per la stampa di etichette autoadesive e codici a barra
offrono la migliore qualità e hanno grandi velocità (12-20
pagine/minuto); quelle a colori però sono costose e ancora poco diffuse
• PLOTTER:
Consente di produrre schemi grafici su fogli di grande dimensione. E’ dotato di pennini intercambiabili di
diversi colori.
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INTERFACCE
Permettono di collegare fra loro vari componenti. Hanno due componenti:
o Componente hardware: vari pin
o Componente software: protocollo che regola lo scambio dati
Vari tipi:
o Tastiera: porta rotonda a 5 pin
o Monitor: porta femmina a 9 / 15 pin
o Porta parallela: porta femmina a 25 pin (stampanti)
o Porta seriale (RS232 e RS232C): porte maschio a 9 / 25 pin
Si usavano per mouse, scanner, modem/fax. Ora sostituite dalla porta USB
o SCSI: Small Computer System Interface
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o USB: Universal Serial Bus. Fino a 127 dispositivi.
Hanno il supporto Plug-and-play
- USB 1.1:
- USB 2.0:
Velocità massima di 12 Mb/s
Velocità massima di 480 Mb/s
o Firewire: (nato in ambiente Apple).
Firewire 400: Velocità massima di 400 Mb/s
Firewire 800: Velocità massima di 800 Mb/s
1. Ventola alimentatore
2. Connettore della tastiera
3. Porta seriale a 25/9 pin
4. Porta parallela
5. Connettore scheda video
6. Connettore alim. monitor
7. Connettore alim. rete 220V
8. Porta per il Joystick
9. Porta seriale a 9 pin
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