TEC_INF_CAP1_PAG_001-4 Computer, porte I-O

Computer
I computer sono macchine utilizzate per risolvere la più ampia gamma di problemi. Proprio come accade
quando tu stesso risolvi un problema di matematica prendendo i dati, eseguendo su di essi dei calcoli e
infine scrivendo il risultato, così al computer vanno anzitutto forniti i dati in ingresso (si dice in input).
Questi vengono poi elaborati dalla macchina seguendo le istruzioni fornite mediante i programmi, per essere
infine restituiti in uscita (si dice in output) sotto forma di informazioni.
Per operare in questo modo il calcolatore si serve tanto dell’hardware, l’insieme dei componenti fisici,
quanto del software, l’insieme dei programmi, due elementi che non possono fare a meno l’uno dell’altro.
I principali componenti hardware di un qualsiasi computer si dividono, in base ai compiti da essi svolti:
unità di input o di ingresso: sono tutti quei componenti che consentono di inserire dati e istruzioni (per
esempio la tastiera, lo scanner ecc.);
CPU (Central Processing Unit, unità centrale di elaborazione) o processore: è il componente che esegue le
istruzioni per l’elaborazione dei dati;
memoria centrale o RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale): è il componente che
memorizza temporaneamente dati e istruzioni;
unità di output o di uscita: sono tutti i componenti che consentono di visualizzare i risultati
dell’elaborazione (per esempio il monitor o la stampante);
memorie di massa: sono i componenti che consentono di archiviare, e perciò conservare permanentemente,
i dati e i programmi (per esempio il disco fisso); oltre ai componenti interni, vi sono supporti di
memorizzazione esterni, con capacità più ridotte (per esempio i CD, i DVD e le pen drive).
CPU
Dispositivi di
INPUT
RAM
Dispositivi di
OUTPUT
MEMORIA di MASSA
Esistono diversi tipi di computer, classificabili in base alle dimensioni, ai costi e alle prestazioni.
Per esempio il mainframe è un computer di grosse dimensioni, costoso, dotato sia di notevole potenza di
elaborazione sia di grande capacità di memoria. Può essere collegato a diverse postazioni per i singoli utenti,
ciascuna costituita da un video, tastiera e mouse e chiamata terminale. È utilizzato dalle grandi aziende,
banche, assicurazioni, enti finanziari per gestire grandi quantità di dati.
Noi ci occuperemo in particolare del tipo di computer più utilizzato nelle case, nelle scuole e negli uffici: il
personal computer (detto anche PC).
Dalla sua nascita, agli inizi degli anni Ottanta del secolo scorso, ha avuto un’enorme diffusione grazie alla
costante diminuzione di prezzo unita a una crescita delle prestazioni e della facilità di utilizzo.
Un qualsiasi PC si presenta esteriormente composto da un monitor (il video), una tastiera, un mouse (topo)
e un case (contenitore) , che può essere disposto in orizzontale (desktop) o in verticale (tower, miditower o
minitower).
Esistono anche i notebook così chiamati perché hanno le dimensioni di un «quaderno per gli appunti»; ai
quali si sono aggiunti i netbook, PC portatili con peso inferiore al chilogrammo solitamente con funzionalità
ridotte.
Il tablet PC (lett. PC tavoletta) è un computer portatile che grazie alla presenza di uno o più digitalizzatori
(digitizers, in inglese) permette all'utente di interfacciarsi con il sistema direttamente sullo schermo
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mediante una penna e, in particolari modelli, anche le dita.. Il tablet PC è di fatto un normale Personal
Computer portatile con capacità di input superiori.
Un computer palmare (detto anche palmare), spesso indicato in lingua inglese con l'acronimo
l'
PDA
(Personal Digital Assistant), o con l'ormai desueto termine palmtop, è un computer di dimensioni contenute,
tali da essere portato sul palmo di una mano.
desktop
notebook
tower
tablet PC
computer
palmare
Porte di collegamento con le Periferiche.
Collegati al computer, oltre a mouse e tastiera, possono essere presenti altri componenti,
compo
come la stampante,
lo scanner o il modem che vedremo meglio in seguito. Tatti i componenti esterni al case prendono
pre
il nome di
periferiche.
Le periferiche vengono collegate al computer inserendo gli spinotti
spinotti dei loro cavi dentro alle porte situate sul
retro del case
Vi sono diversi tipi di porta, ciascuna con caratteristiche diverse,
diverse, e adatte per un particolare tipo di
periferica. Le porte sono degli alloggiamenti, di solito posti sul retro del pc, in cui vengono inseriti i cavi
delle periferiche. Le porte di comunicazione principali sono:
porta PS/2
porta seriale (COM)
porta parallela (LPT)
porta USB
porta SCSI
porta a infrarossi (IRDA)
porta bluetooth
porta firewire
porta di rete
porta video
dedicata al mouse e l’altra alla tastiera e
Le porte PS/2 servono per collegare il mouse e la tastiera (una è dedicata
non si possono invertire), prende il nome dal fatto di essere stata utilizzata per la prima volta sull'IBM PS/2.
La porta seriale viene utilizzata per collegare dispositivi che non richiedono un flusso di dati molto veloce;
nella porta seriale i dati vengono inviati un bit alla volta: i bit viaggiano in serie, l’uno dopo l’altro, sullo
stesso filo; per trasmettere un byte, sono necessari otto invii. La porta seriale consente il transito dei dati in
entrambe le direzioni, sia dal computer alla periferica che viceversa. L’utilizzo principale della seriale
avviene nel caso di collegamenti con periferiche attive, come mouse, modem, scanner, penne ottiche; il
connettore della porta seriale ha 9/25 punti di contatto (pin): uno serve per i bit di trasmissione, uno per i
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dati, uno per il collegamento a terra, gli altri per lo scambio di particolari segnali fra le periferiche ed il PC. I
segnali riguardano, ad esempio, lo stato di “pronto a ricevere” della periferica o del computer e quello di
“richiesta di invio”. Le porte seriali sono identificate dalla sigla RS232C (lo standard imposto
dall’Electronics Industries Association). Il traffico dei dati attraverso la porta seriale può avvenire a diverse
velocità; in particolare, poiché spesso lo scambio dei dati avviene a distanza di qualche metro, è necessario
prevedere anchee lo scambio di segnali di controllo che garantiscano la correttezza della trasmissione
(l’interferenza di macchinari elettrici potrebbe danneggiare il flusso dei bit durante il loro viaggio lungo il
cavo). La velocità di trasmissione, la struttura dei pacchetti
pacchetti di bit inviati ed il tipo di controllo effettuato
determinano il protocollo usato nella trasmissione dei dati; i diversi protocolli sono stabiliti da norme
internazionali.
La porta parallela si usa quasi sempre per la stampante, ma è adatta per qualunque
qualunque dispositivo che richieda
un flusso di dati più veloce rispetto alla capacità della porta seriale); nella porta parallela i dati vengono
trasmessi un byte alla volta: i bit viaggiano parallelamente su otto fili. La porta parallela consente il transito
transit
in una sola direzione, dal computer alla periferica; viene usata quasi esclusivamente per il collegamento con
le stampanti. I connettori della porta parallela hanno 25/36 pin, otto dei quali per l’invio dei dati e gli altri
per l’invio e lo scambio di segnali
gnali (anche se non può ricevere dati, la porta parallela può ricevere segnali
dalla periferica, come il segnale di “occupato” o quello di “carta esaurita”). Le porte parallele sono spesso
identificate con la scritta Centronics (la casa che ha pubblicato una
una specifica, divenuta uno standard di fatto).
La trasmissione parallela non consente un controllo sull’identità fra i dati trasmessi e quelli ricevuti, quindi,
pur garantendo una maggiore velocità, permette solo collegamenti a breve distanza; la trasmissione
trasmissi
parallela
non ha protocolli.
La porta USB è adatta per connettere al computer qualunque tipo di dispositivo purché compatibile col
collegamento USB; la porta USB (universal serial bus) è un’evoluzione della porta
seriale, infatti, il metodo di invio e ricezione dei dati è di tipo seriale e bidirezionale, ma
ad alta velocità, (fino a 12 Mbit al secondo). Si possono collegare e scollegare “a
caldo”, (cioè a computer acceso) apparecchiature che vengono automaticamente riconosciute (funzione plug
& play) dal
al computer acceso. Possono esservi collegate fino a 127 periferiche in cascata e può fornire
direttamente l'alimentazione alle periferiche a basso consumo (come tastiere, mouse, scanner, modem
esterni). Esistono due tipi di porte USB:
USB 1.1 è in grado dii trasferire dati a una velocità massima di 12 Mb/s(1,5MB/s)
M
USB 2.0 è in grado di trasferire dati a una velocità massima di 480 Mb/s
M (60MB/s) (simile a FireWire).
USB 3.0 è in grado di trasferire dati dieci volte più velocemente di USB 2.0 con una velocità
veloci di
trasferimento di 4,8 Gbit/s (l'equivalente
equivalente di circa 600 MB/s).
USB3 è compatibile con USB 2.0 e con la precedente versione USB 1.1; in altre parole, le periferiche USB
3.0
.0 possono essere collegate e funzioneranno normalmente, seppure alla velocità tipica
ti
delle versioni
precedenti.. Per sfruttare appieno le potenzialità di USB 2.0, o 3 le periferiche devono essere abilitate per
questa tecnologia
Simbolo connessione USB
Tipi di connettori
USB di tipo A
3
USB di tipo B
Mini-USB di tipo A
Mini-USB di tipo B
Micro-USB di tipo A
Micro-USB di tipo B
La porta SCSI (small computer system interface) è una porta ad altissime
prestazioni solitamente utilizzata per il collegamento di periferiche veloci come memorie di massa, scanner,
schede di acquisizione. Supporta sia periferiche interne che esterne e a volte può essere integrata nelle
schede madri; la tecnologia SCSI consente il collegamento di dispositivi a catena (fino a 7), ma non il
collegamento a caldo.
La porta a infrarossi (IRDA) è una porta seriale senza fili che funziona attraverso raggi infrarossi, come i
telecomandi dei televisori. E’ bidirezionale e la velocità di trasmissione che riesce a raggiungere è piuttosto
bassa (9600 bit al secondo), proprio per questo è in grado di collegare tastiere e mouse ed altre
apparecchiature che non richiedono alte velocità. Recenti evoluzioni di questa porta hanno aumentato la sua
velocità fino a 4Mbps; il trasferimento dei dati è possibile solo se le porte “si vedono” e la loro distanza non
supera i 2-3 metri.
La porta BLUETOOTH consente di collegare diversi dispositivi (ad esempio cellulari, stampanti, notebook
o computer desktop dotati della stessa tecnologia) ad una distanza di 10 metri senza fili e ad una velocità di
1 Mbps in maniera totalmente sicura ed affidabile. Rappresenta una valida alternativa alla tecnologia a raggi
infrarossi in quanto i dispositivi non devono essere necessariamente orientati tra di loro per poter funzionare
in maniera corretta.
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