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Hardware
In informatica il termine hardware indica le componenti fisiche, elettriche, elettroniche, ottiche e
meccaniche di un elaboratore.
In un computer digitale si possono distinguere cinque categorie di elementi hardware:
1) una unità centrale di elaborazione (CPU, Central Processing Unit);
2) i dispositivi di memoria;
3) i dispositivi di ingresso;
4) i dispositivi di uscita;
5) una rete di comunicazione, detta bus, che collega tutti gli elementi del sistema e permette al computer di comunicare con l'esterno.
La prima componente che incontriamo guardando un computer è la sua “scatola” esterna, detta anche cabinet o case. In effetti, il paragone con una scatola non è affatto sbagliato: si tratta appunto di un contenitore, al cui interno si trovano le componenti fondamentali del computer. Il case assume nomi diversi in
base alla conformazione. Le versioni più utilizzate sono Desktop (da tavolo) e Tower (verticale) che, a
seconda delle caratteristiche di grandezza, prende il nome di Minitower, Miditower, Hightower (piccolo,
medio e grande).
Il cabinet di un computer è facilissimo da aprire, perché l’interno deve essere accessibile per aggiungere o sostituire delle componenti. La maggior parte dei cabinet si apre svitando poche viti; alcuni sfruttano addirittura un semplice sistema a incastro, e per aprirli non serve svitare nulla.
All’interno del cabinet, la prima componente che dovrebbe attirare la nostra attenzione è una vasta piastra piena di componenti elettroniche di tutti i tipi. Si tratta della cosiddetta piastra madre o scheda madre è la componente che ha il ruolo di gestire la comunicazione fra tutte le componenti. Ad essa vengono collegate tutte le altre parti di un PC che grazie a essa possono dialogare fra loro. È la scheda che raccoglie in maniera efficiente e compatta la maggior parte delle componenti fondamentali di ogni computer: il microprocessore, che costituisce il vero ‘cervello’ del computer,
e poi le memorie, le porte di comunicazione, e così via.
1) Unità centrale (CPU)
L'Unità Centrale di Elaborazione è il cervello del sistema, formata da un microprocessore che, oltre
all’elaborazione dei dati, controlla e coordina tutte le funzioni del sistema.
Compito della CPU è quello di leggere le istruzioni e i dati dalla memoria ed eseguire le istruzioni; il
risultato della esecuzione di una istruzione dipende dal dato su cui opera e dallo stato interno della CPU
stessa, che tiene traccia delle passate operazioni.
In generale una CPU (o un microprocessore) è composta da due sezioni: ALU (Arithmetic/Logic Unit)
e da una sezione di controllo (UC) e da alcuni registri.
L'ALU (unità aritmetico-logica), è la sede delle capacità di calcolo, svolge operazioni aritmetiche (addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione) e logiche (confronto del tipo maggiore, minore e del
tipo vero falso).
L’unità di controllo (UC) detta anche unità di governo (U.d.G.) governa l’attività dell’elaboratore
(controlla cioè che la CPU si comporti esattamente come le istruzione ricevute in memoria); controlla
quindi l’esecuzione di un’istruzione e interagisce con memorie e dispositivi di ingresso e uscita.
I Registri sono piccole e veloci memorie, generalmente composti da 1, 8, 16, 32 o 64 bit, che svolgono
funzioni ben precise e vengono utilizzati in determinate fasi dell’elaborazione conservano i dati fino a
quando non viene spento il PC.
Quanto detto finora non basta certo a dare una rappresentazione completa e rigorosa del lavoro interno
alla CPU, ma speriamo possa fornirne almeno un’idea: nel cuore del nostro computer lavora
un’attivissima fabbrica impegnata nella continua elaborazione di dati in formato binario (rappresentati
cioè da lunghe catene di ‘0’ e ‘1’); attraverso le vie di comunicazione costituite dai bus, la materia prima arriva dall’esterno sotto forma di dati binari in entrata; viene poi ‘lavorata’ in accordo con le istruzioni del programma, e viene infine nuovamente ‘spedita’ verso l’esterno. Resta da dire che i ritmi di
lavoro della fabbrica sono scanditi dall’orologio della CPU (più ‘veloce’ è questo orologio, più rapidamente vengono eseguiti i compiti richiesti), e che le capacità di elaborazione della fabbrica dipendono
direttamente dall’insieme di istruzioni che il processore può riconoscere ed eseguire. Anche chi non utilizza normalmente un computer sa probabilmente che per identificare le caratteristiche di questa o di
quella macchina si utilizzano spesso e volentieri sigle piuttosto arcane: Pentium IV 2,4 GHz, Athlon
1,6, PowerPC G3, ecc. Ebbene, non di rado le sigle che trovate associate ai diversi computer indicano,
oltre al nome del processore, la sua ‘frequenza di clock’, ovvero la sua ‘velocità’, espressa in megahertz o gigahertz. Il processore al momento più diffuso è il Pentium della Intel o l’Athlon dell’AMD.
Un Pentium II 200 avrà un orologio interno che cammina alla velocità di 200 megahertz, e sarà un po'
più lento di un Pentium II 300, e parecchio più lento di un Pentium II 400. Nel corso del tempo, la frequenza di clock dei processori è andata continuamente aumentando: pensate che i processori dei primi
personal computer IBM avevano una frequenza di clock di poco superiore a 4 megahertz, mentre oggi
non è infrequente trovare processori con frequenza di clock pari a 3 giga-hertz o superiore.
Una CPU è un circuito digitale sincrono: vale a dire che il suo stato cambia ogni volta che riceve un
impulso da un segnale di sincronismo detto CLOCK, che ne determina di conseguenza la velocità operativa, detta velocità di clock: quindi il tempo di esecuzione di una istruzione si misura in cicli di
clock, cioè in quanti impulsi di clock sono necessari perché la CPU la completi. In effetti, una parte
importante e delicata di ogni CPU è il sistema di distribuzione che porta il segnale di clock alle varie
unità e sottounità di cui è composta, per fare in modo che siano sempre in sincronia: tale sistema si dirama in una struttura ad albero con divisori e ripetitori che giunge ovunque nella CPU. Nei processori
più moderni (Pentium, Athlon, PowerPC) questa "catena di ingranaggi" elettronica arriva ad impiegare
circa il 30% di tutti i transistor disponibili. La velocità di questa distribuzione determina in maniera diretta la massima frequenza operativa di una CPU: nessuna CPU può essere più veloce del suo critical
path, cioè del tempo che impiega il clock per percorrere il tratto più lungo in tutto l'albero di distribuzione del clock. Per esempio, se il segnale di clock di una data CPU impiega un nanosecondo per attraversare tutto il chip ed arrivare fino all'ultima sottounità, questa CPU potrà operare a non più di 1 GHz, perché altrimenti le sue componenti interne perderebbero la sincronizzazione, con risultati imprevedibili (per
motivi di tolleranze e margini di sicurezza, il limite pratico sarà anzi ben
minore di 1GHz).
La velocità o frequenza di clock è la capacità di un'unità di calcolo o di
un microprocessore di eseguire una o più operazioni nell'unità di tempo
di un minuto secondo, ed è espressa in cicli al secondo, o hertz e suoi
multipli. La frase “Un computer lavora a 3 GHz” ci dice che in un secondo vengono eseguite 3 miliardi di cicli di clock.
Esercizi:
1. Che cosa si intende con il termine hardware?
2. Elenca i modelli di case più utilizzati.
3. Che cos’è la piastra madre?
4. Qual è la funzione del microprocessore?
5. Da quali parti è composta la C.P.U.?
6. Qual è il compito dell’ALU?
7. Qual è il compito dell’UC?
8.
Come si misura la velocità di un microprocessore?
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Orizzontali
2. Porta in cui i dati viaggiano in serie
5. Personal Computer
6. Componenti fisiche del computer
8. Apprendimento a distanza
9. Porta seriale molto veloce
10. L'altro nome dell'Unità di Governo
13. 8 bit
14. Lo schermo è un dispositivo di ...
15. Dispositivo di lettura/scrittura delle unità removibili
17. Informazione elementare
18. Scienza che si occupa del trattamento delle
informazioni
21. Lo è l'hard disk
24. è formata da ROM e RAM
Verticali
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20.
Computer portatili
La tastiera è un dispositivo di ...
Piastra piena di componenti elettroniche
Terminale
Unità centrale di elaborazione
Scatola esterna
Computer potenti, costosi e molto veloci
Memoria di sola lettura
Memoria volatile
Fili elettrici che servono per far viaggiare le informazioni
22. Sezione della CPU che si occupa del calcolo
23. La capacità di eseguire più operazioni in un
secondo
è
detta:
frequenza
di
...
2) Dispositivi di memoria
Gli elaboratori possono immagazzinare dati in due tipi di memoria: la memoria di lavoro o centrale e
la memoria di massa.
La memoria centrale è suddivisa in due tipi, caratterizzati dal diverso modo di conservare i dati e le
informazioni registrate: la memoria RAM e la memoria ROM.
La memoria RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale) contiene dati temporanei. E’ gestita dalla CPU che la usa per collocarvi i programmi e i dati che dovranno essere elaborati
dal processore. Essa funziona perfettamente finché il computer è acceso; non appena la macchina
viene spenta, tutto il contenuto si perde. Si dice che è una memoria volatile proprio perché è temporanea.
La memoria ROM (Read-Only Memory, memoria di sola lettura) è una memoria di tipo permanente
che viene inserita al momento della fabbricazione del computer. Su questa memoria, non cancellabile,
sono raccolti comandi, dati e programmi necessari al corretto funzionamento del computer al momento dell’accensione. La RAM può essere scritta ripetutamente, ma si cancella quando il computer viene
spento; il contenuto della ROM invece può essere soltanto letto, ma è permanente. Entrambe le memorie sono collegate alla CPU.
Dal momento che stiamo parlando di memoria, conviene aggiungere una annotazione: abbiamo visto
come nella piastra madre trovino posto la RAM e la ROM. Negli ultimi anni, tuttavia, si è diffusa
l’abitudine a inserire una memoria autonoma di una certa ampiezza anche all’interno del microprocessore; questa memoria, detta memoria cache, trovandosi a portata diretta della CPU è ancor più veloce
della RAM, ed è quindi in grado di migliorare ulteriormente le prestazioni del sistema, infatti è utilizzata per scrivere quelle informazioni ricorrenti che il processore non dovrà cercare nelle aree di memoria,
bensì in queste porzioni di memoria superveloce; in questo modo aumenta la velocità di elaborazione.
Le memorie di massa, dette anche ausiliarie, sono dei supporti magneto-ottici (nastri, floppy, hard
disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD) che permettono di memorizzare archivi, dati, testi e programmi, in modo permanente e non risiedono sulla scheda principale del computer. Queste memorie presentano le seguenti caratteristiche: conservano permanentemente i dati; possono contenere grandissime
quantità di informazioni; sono memorie trasportabili; sono meno costose della memoria centrale; sono
più lente della memoria centrale.
Le più diffuse immagazzinano i dati su supporti magnetici, come il nastro di un registratore o, più
comunemente, un disco rivestito da un sottile strato di materiale magnetico, come il floppy disk, l'hard
disk, l’USB Flash Disk (pen drive), i dischi Zip. I dischi magnetici sono organizzati in tracce e settori.
I CD-ROM o i DVD, che impiegano tecnologie ottiche simili a quelle dei compact disc (CD) per riproduzioni audio, permettono di raggiungere capacità di memoria di diversi miliardi di byte. Non sono
organizzati in tracce e settori, bensì sono caratterizzati dalla presenza di un’unica traccia a spirale e la
memorizzazione dei dati avviene bruciando con un raggio laser lo strato sensibile di cui è composta.
Il dispositivo di lettura/scrittura delle unità rimovibili è detto drive.
Le unità di memoria di massa sono dispositivi di input/output contemporaneamente.
Per misurare la capacità della memoria centrale e delle memorie di
massa si usano particolari unità di misura:
unità di misura
bit
Byte
corrisponde a
simbolo
Unità
8 bit
B
1024 byte
KB
Megabyte
1024 KB
MB
Gigabyte
1024 MB
GB
Terabyte
1024 GB
TB
PetaByte
1024 TB
PB
HexaByte
1024 PB
HB
Kilobyte
Esercizi:
- Che cosa è la RAM e che cosa contiene?
- Che cosa è la ROM?
- Che cosa sono le memorie di massa?
- Come si possono suddividere le memorie di massa?
- Elenca le unità di misura per le memorie (fino a Terabyte)
- A che cosa corrisponde un Megabyte?
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Orizzontali
2. Componenti fisiche del computer
4. Memoria di sola lettura
6. La capacità di eseguire più operazioni in un
secondo è detta: frequenza di ...
11. Scienza che si occupa del trattamento delle
informazioni
12. 1024 byte
13. 8 bit
15. 1024 Gigabyte
17. Personal Computer
18. 1024 Megabyte
20. Unità centrale di elaborazione
21. I dischi magnetici sono organizzati in tracce
e ...
23. Piastra piena di componenti elettroniche
Verticali
1. è formata da ROM e RAM
3. Dispositivo di lettura/scrittura delle unità removibili
5. Case verticale piccolo
7. 1024 Kilobyte
8. Memoria che permette di memorizzare archivi,
dati, ecc. in modo permanente
9. Le tecnologia usata da CD e DVD
10. Memoria volatile
13. Informazione elementare
14. Memoria velocissima all'interno del microprocessore
16. Sezione della CPU che si occupa del calcolo
19. Fili elettrici che servono per far viaggiare le informazioni
20. Sinonimo di cabinet
22. L'altro nome dell'Unità di Governo
3) Dispositivi di ingresso
I dispositivi di ingresso o di input permettono all'utente di inviare dati, comandi, informazioni e programmi al computer.
Il più comune dispositivo d'ingresso è la tastiera, simile a quella di una macchina per scrivere, che trasforma ciascun carattere battuto in una combinazione di bit leggibile dal computer.
Altri sono il joystick, il mouse e la trackball, che controllano il movimento di un cursore sullo schermo; la penna ottica, usata a volte, in combinazione con la tavoletta grafica; lo scanner, che trasferisce nel computer la rappresentazione grafica digitale di immagini o documenti da utilizzare per la composizione di nuovi testi o documenti; gli apparecchi per l’acquisizione di immagini e suoni come i
riconoscitori vocali, che traducono le parole pronunciate dall'utente in segnali digitali, i microfoni, le
webcam, le videocamere o le macchine fotografiche digitali, utili per acquisire dati multimediali.
Anche i drive dei dispositivi di memoria di massa consentono di leggere i dati e le informazioni contenuti su floppy disk o CD ROM. In particolare il drive di lettura CD-drive utilizza un raggio laser invece
che le testine magnetiche usate per la lettura dei floppy.
4) Dispositivi di uscita
I dispositivi di uscita o di output rendono visibili all'utente i risultati dei calcoli e delle elaborazioni
eseguiti dal computer.
Il più comune è il video, simile a uno schermo televisivo, che visualizza caratteri e immagini. Altri sono la stampante, che consente la stampa dei risultati ottenuti, il plotter, che consente di realizzare grafici o disegni elaborati al computer mediante delle penne collegate ad un braccio meccanico, le casse
acustiche, che trasformano i segnali generati dalla scheda audio del PC in vibrazioni sonore.
Dispositivi di input e output
Alcuni dispositivi sono unità sia di input che di output:
il modem (modulatore/demodulatore), che collega il computer alla linea telefonica; il video sensibile
al tatto (touchscreen), che attiva la funzione puntando un dito sullo schermo in corrispondenza del
comando descritto
5) I Bus servono per far viaggiare le informazioni che transitano tra le varie parti del sistema, la
memoria e le unità di ingresso e di uscita. Sono un insieme di fili elettrici che formano il tracciato per
gli impulsi elettrici in modo coordinato.
Esercizi:
1. A che cosa servono i dispositivi di input?
2. Elenca almeno tre dispositivi di input.
3. A che cosa servono i dispositivi di output?
4. Elenca almeno tre dispositivi di output.
5. Quali sono i dispositivi contemporaneamente di input e output?
6. A che cosa servono i bus?
Multimedialità = impiego combinato di diversi sistemi di comunicazione, sonori, grafici e audiovisivi,
per la realizzazione di materiale informativo sullo stesso supporto.
La multimedialità è un sottocampo della ipermedialità, che combina gli elementi sopra indicati con un
ipertesto, permettendo il collegamento tra le informazioni.
Struttura della tastiera di un p.c.
La tastiera è un’unità di input perché rappresenta il mezzo per immettere i dati nella macchina, in particolare si possono introdurre dati, comandi o istruzione. La tastiera è composta da più tasti suddivisi
nelle seguenti sezioni:
SEZIONE ALFANUMERICA – i tasti di questa sezione sono usati per introdurre nel sistema caratteri di testo e dati. Essi hanno fondamentalmente
la stessa funzione e lo stesso formato di quelli di
una macchina per scrivere.
SEZIONE TASTI SPECIALI O DI CONTROLLO – sono quelli che servono a gestire molte attività del sistema.
SEZIONE TASTI FUNZIONE – sono numerati
progressivamente da F1 a F12 e la loro funzione varia a
seconda del programma applicativo in uso.
SEZIONE INDICATORI LUMINOSI – questa sezione ha tre
indicatori luminosi che corrispondono ai tasti Bloc Num, Fissa maiscole e Bloc scorr; l’indicatore si accende quando viene attivata la
funzione del tasto.
SEZIONE NUMERICA E TASTI DI CONTROLLO CURSORE (TASTIERINO NUMERICO) – per introdurre dei numeri si possono usare due sezioni di tasti: quella della fila in alto della sezione alfanumerica oppure quelli del tastierino numerico, che generalmente si trova nella parte destra della tastiera. La sezione numerica è simile a quella di una calcolatrice e viene attivata premendo il tasto
Bloc Num (indicatore luminoso corrispondente acceso). Essa ha a disposizione tasti
per l’inserimento dei numeri dallo 0 al 9 e permette di fare operazioni aritmetiche. Quando viene sbloccato il tasto Bloc Num (indicatore spento) i tasti di questa sezione permettono di gestire il cursore, cioè
il rettangolo lampeggiante sullo schermo che indica dove sarà visualizzato il carattere successivo.
SEZIONE TASTI CURSORE (FRECCE) – essi abilitano il movimento del
cursore sullo schermo senza essere influenzati dal tasto Bloc Num. Quando uno di
questi tasti viene premuto il cursore si muove nella direzione indicata dalla freccia.
Il monitor
Il monitor (o display o video) è il principale dispositivo di output. Praticamente identico a un normale schermo televisivo (anche la sua dimensione si misura in pollici), il
monitor è costituito da un tubo a raggi catodici (detto video CRT: Cathode Ray Tube) e da uno schermo trasparente trattato con fosforo che è elettroluminescente. Opportunamente guidato, il tubo colpisce
lo schermo con degli elettroni, illuminando i punti colpiti. Tali punti vengono detti pixel (picture element) e costituiscono una caratteristica fondamentale dei monitor, in quanto definiscono la loro risoluzione: maggiore è il numero di pixel visualizzabili, maggiore è la definizione del video (e quindi del
suo contenuto). Qualsiasi oggetto visualizzabile, infatti (caratteri, disegni, immagini, grafici), è ottenuto
da un’opportuna disposizione di pixel: quanti più pixel ci sono, tanto più nitida sarà l’immagine. Se la
risoluzione del video è 800 x 600, sul monitor ci sono 800 colonne verticali. Ognuna di queste è composta da 600 pixel e ha la larghezza di un pixel. La distanza tra i pixel visualizzati sullo schermo è detta
dot pitch ed è espressa in frazioni di millimetro. Varia a seconda della qualità del video: un dot pitch di
0,26 mm è ritenuto buono per un monitor da 17". Più piccola è la distanza, più nitida risulta
l’immagine.
L’architettura dei monitor CRT non permette di visualizzare un’intera immagine contemporaneamente
su tutta la superficie dello schermo. L’immagine viene disegnata gradualmente, procedendo dall’alto
verso il basso e da sinistra verso destra. Così facendo, il computer può costantemente aggiornare
l’immagine visibile a video. Il numero di volte in cui il monitor viene aggiornato in un secondo prende
il nome di frequenza di refresh: maggiore è la frequenza di refresh, maggiore risulta essere la nitidezza
e la stabilità dell’immagine.
I monitor a cristalli liquidi (LCD = Liquid Crystal Display o TFT = Thin
Film Tube) analoghi a quelli dei computer portatili, non avendo il tubo catodico, non emanano radiazioni e occupano minor spazio. Sono disponibili
nuovi monitor a cristalli liquidi, che garantiscono una qualità di immagine
(in termini di risoluzione, numero di colori, nitidezza e luminosità) analoga
a quella consentita dai tubi a raggi catodici.
Le stampanti
Le stampanti costituiscono l’altro dispositivo di output per eccellenza. Il loro compito è quello di provvedere alla stampa su carta a fogli singoli o a modulo continuo. Le attuali stampanti sono di piccole
dimensioni, veloci e acquistabili a prezzi relativamente bassi. La qualità dei documenti prodotti dipende
dalla risoluzione di stampa, che viene misurata in DPI (Dots Per Inch, cioè punti per pollice). Una
stampante che ha una risoluzione di 600 x 600 dpi, stampa in ogni pollice quadrato fino a 360 000 (=
600 x 600) punti. In base alla tecnica di stampa utilizzata, le stampanti si classificano in
stampanti a impatto e non.
Le stampanti a impatto (ad aghi) sono le stampanti che imprimono il carattere sulla carta in
modo meccanico, attraverso la pressione del mezzo di scrittura sul nastro inchiostrato. Sono
rumorose e lente.
Le stampanti non a impatto producono la stampa utilizzando tecnologie più sofisticate e
avanzate, a carattere chimico, magnetico, elettrico e ottico. Sono molto più silenziose di
quelle a impatto e raggiungono prestazioni elevatissime. Possono essere:
– stampanti ink-jet (a getto d’inchiostro). Con questo tipo di stampante, la stampa viene realizzata gettando l’inchiostro sulla carta per mezzo di un microscopico ugello, che spruzza l’inchiostro in piccolissime particelle caricate elettrostaticamente, in modo da formare un carattere a matrice di punti.
stampanti laser. Sfruttano la tecnologia ottica. Il funzionamento si basa sulla rotazione di un cilindro
rivestito di materiale conduttore che viene colpito, durante la stampa, da un raggio laser deviato da
uno specchio. I punti illuminati bloccano l’inchiostro secco (toner) che, dopo una fase di compressione e riscaldamento, viene ceduto sulla carta formando il carattere.
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2. Sezione della tastiera numerata da F1 a F12
5. Impiego combinato di diversi sistemi di comunicazione (sonori, grafici e audiovisivi) per realizzare materiale
informativo
7. I dati viaggiano in serie nelle ...
9. Dispositivi che rendono visibili all'utente il risultato dell'elaborazione
11. Dispositivi che permettono all'utente di inviare dati, comandi, ecc al computer
13. Dispositivo di output usato per disegni tecnici di grande formato
15. collega il pc alla linea telefonica
17. Universal Serial Bus
18. Liquid Crystal Display
19. Il più comune dispositivo di output
20. Trasferisce al computer la rappresentazione grafica digitale di immagini
22. Indicatori che si accendono quando viene attivata la funzione del tasto
24. Piccola telecamera, destinata a trasmettere video per chat o per videoconferenze
25. Fili elettrici che servono a far viaggiare le informazioni
26. Dispositivi esterni all'unità centrale
27. I dati viaggiano in gruppi nelle ...
28. Sezione della tastiera simile a una macchina per scrivere
Verticali
1. Controlla il movimento del cursore sullo schermo
3. Misura per la risoluzione di stampa
4. Distanza tra pixel
6. Video sensibile al tatto
8. Dispositivo di input simile al mouse ma invece di spostare il mouse sulla scrivania, l'utente ruota la pallina
10. Porta seriale molto veloce usata per trasferire dati dalle fotocamere digitali
12. Personal Computer Memory Card International Association
14. Stampanti potenti che sfruttano la tecnologia ottica
15. Un esempio di porta seriale
16. Picture element
20. Un esempio di porta parallela
21. Sezione della tastiera simile a una calcolatrice
23. Il più comune dispositivo di input
Le porte e le periferiche
Le unità di input e di output sono dette unità di I/O. Queste unità vengono dette periferiche, in quanto
sono dei dispositivi (device) esterni all’unità centrale. Il loro compito è di fungere da collegamento tra
il computer (inteso come memoria e CPU) e il mondo esterno (l’utente). Un computer usa, generalmente, più periferiche di diverso tipo. Ognuna di esse ha un suo compito particolare: alcune si preoccupano
dell’introduzione delle informazioni (input), altre permettono la visualizzazione dei risultati
dell’elaborazione (output), altre ancora permettono di trasmettere o di memorizzare permanentemente
dati e programmi.
Il collegamento delle periferiche avviene tramite cavi connettori che si inseriscono per mezzo di apposite prese, dette porte.
Dal punto di vista della modalità di trasmissione, le porte si distinguono in seriali e parallele.
Nelle porte seriali i dati viaggiano, come dice la parola stessa, in serie, uno dopo l’altro. Un particolare
tipo di porta seriale è la porta MIDI (Musical Instrument Digital Interface), che permette di collegare al
computer vari tipi di strumenti musicali.
Nelle porte parallele i dati viaggiano in gruppi. Un particolare tipo di porta parallela è la porta SCSI
(Small Computer System Interface), che consente di collegare più dispostivi insieme, ad esempio dischi
rigidi e periferiche ad alta velocità.
Conseguentemente, anche i cavi connettori sono seriali o paralleli e sono fisicamente diversi tra loro, in
modo da non consentire il collegamento di un cavo parallelo a una porta seriale e viceversa.
La porta FireWire è una porta di comunicazione seriale molto veloce, solitamente utilizzata per trasferire dati dalle fotocamere e dalle videocamere digitali. Questa interfaccia, che consente il collegamento
delle periferiche anche quando il computer è già acceso (hotplug), è presente sui PC di nuova generazione.
La PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association),
un’associazione commerciale che comprende più di quattrocento società produttrici di materiale hardware e software, ha sviluppato lo standard per le PC
card. Si tratta di speciali adattatori, del formato di una carta di credito, per PC
e altri sistemi elettronici. Lo speciale tipo di connettore studiato per i PC portatili è rappresentato dalla porta PCMCIA. Le schede PCMCIA possono contenere modem, espansioni di memoria, porte, hard disk e altro. Gli obiettivi di questo tipo di schede includono l’interscambiabilità tra le PC card e altri sistemi, come, ad esempio, distributori automatici o
macchine fotografiche digitali.
Attualmente sono comuni le periferiche con formato di connessione USB (Universal Serial Bus). Questo formato è progettato per sostituire le porte seriali più lente e supporta un collegamento a cascata di
numerose periferiche, fino a 127 dispositivi in sequenza sulla stessa porta. Ciò consente di evitare
l’utilizzo di slot interni al PC.
Parallela
Ethernet
Mouse
Tastiera
Seriale
Video
USB
Audio
Esercizi: Come si possono suddividere le porte? Come viaggiano i dati nelle porte seriali? Come viaggiano i
dati nelle porte parallele? Che cosa s’intende per multimedialità?
Hardware = insieme delle componenti fisiche, meccaniche, elettriche, elettroniche e ottiche di un sistema di elaborazione
HARDWARE
Unità di Input
Unità Centrale di
elaborazione
Permettono di inviare dati,
comandi, informazioni e programmi al computer
Unità di Output
Rendono visibili all’utente i
risultati dei calcoli e delle
elaborazioni eseguiti dal
computer
Elabora i dati, controlla e coordina
tutte le funzioni del sistema
Tastiera, mouse, joystick,
trackball, scanner, penna ottica,
microfono, videocamere e
macchine fotografiche digitali
MEMORIA
CENTRALE
CPU
Video, stampante, plotter, casse acustiche
ALU
UC
ROM
RAM
Unità aritmetico logica
Unità di controllo
Memoria di sola lettura
Memoria volatile
che contiene dati
temporanei
PRINCIPALI
FUNZIONI
DELL’HARDWARE
INPUT
ELABORAZIONE
MEMORIZZAZIONE
OUTPUT
Immissione, introduzione
di informazioni
Trattamento dei dati
Conservazione di dati e
istruzioni
Trasferimento all’esterno
dei risultati ottenuti
CPU
ALU
UC
RAM
ROM
Memoria volatile,
ad accesso casuale.
Contiene dati temporanei
Memoria di sola lettura
permanente. Contiene Autotest, Bootstrap, BIOS
MEMORIE DI
MASSA
Supporti che permetto di memorizzare in modo permanente i dati ecc.
Hard disk, floppy disk,
CD ROM, DVD, pen drive,
dischi zip, memorie SD