• Con il termine computer intendiamo una macchina costituita da dispositivi in grado di elaborare dati in modo automatico. Quindi riceve i dati, li elabora e fornisce i risultati dell’elaborazione.

RISULTATI

DATI

PROGRAMMI

• E’ un contenitore di metallo, denominato anche modulo base, al cui interno contiene i vari dispositivi collegati al computer. Ci sono vari tipi di case: Desktop, Tower ( a seconda delle dimensione prende il nome di MiddleTower o HighTower ).

Tower Desktop Minitower

CASE

TIPI DI COMPUTER• SUPERCOMPUTER;

• MAINFRAME;

• PERSONAL COMPUTER e LAPTOP COMPUTER;

• PALMARI;

• TABLET PC;

• NETBOOK, UMPC, MID;

• SMARTPHONE;

• Ereader.

• 1) Supercomputer: progettati per potenze di calcolo molto elevate (1000 miliardi di operazioni al secondo). Ce ne sono nelle Università e alla Nasa. Attualmente la maggior parte dei supercomputer è basata sui cluster ( gruppi di computer che lavorano insieme e che appaiono all’utente come una sola macchina).

• 2) Mainframe: hanno rappresentato la grande potenza di calcolo tra gli anni sessanta e ottanta. Erano sistemi su cui potevano accedere molti più utenti (multiutenza) contemporaneamente. Adesso ci sono i server cui sono collegati i cliente che spesso sono organizzati in cluster.

• 3) Personal computer : computer economico utilizzato a scopo personale. Un particolare PC è la workstation, computer con elevate capacità di calcolo.

• 4) I laptop computer sono invece forniti di una batteria ricaricabile autonoma per un determinato numero di ore. Sono provvisti di monitor e tastiera integrati in unico blocco.

5) Palmari: sono computer detti anche palmtop o PDA(Personal Digital Assistant). Sono di ridotte dimensioni sensibili al tocco della mano (touchscreen) pensati all’inizio con funzioni di agenda

elettronica. Adesso si possono collegare con i PC sia con collegamento a infrarossi che con USB. Si possono poi caricare programmi che portano le più diverse funzionalità (foglio elettronico, posta elettronica, riproduttore MP3). Alcuni modelli integrano la connettività telefonica e quindi sono anche telefono cellulare autonomo e da navigatori satellitari grazie al GPS incorporato.

6) Tablet PC: è un computer portatile che grazie alla presenza di un digitalizzatore permette all’utente di scrivere a mano sullo schermo.

7)Netbook, UMPC, MID: sono tutti dispositivi destinati alla navigazione in Internet e alla videoscrittura. Il Netbook è una versione in miniatura di un computer portatile. Gli UMPC sono computer con dimensioni a metà strada tra i palmari e i notebook. Non hanno una tastiera fisica e con schermo touch screen. I MID sono derivati degli UMPC e quindi ne presentano più o meno le stesse caratteristiche.

8) Smartphone: è un dispositivo portatile che abbina la funzionalità di gestore dei dati personali e quelle del telefono. Vi è la possibilità di installare altri programmi applicativi. Oggi esistono smartphone con connessione GSM/GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA e utilizzano le tecnologie Blutooth e Wi-Fi per le comunicazioni con altri dispositivi.

9) eReader: vengono considerati i nuovi libri del futuro. Vengono utilizzati per leggere libri elettronici (ebook). Alcuni sono dotati di porte USB e il collegamento Wi-Fi.

1)

2) 3)

4) 7)

5) 8)

6) 9)

COMPUTER PARTICOLARI

o WORKSTATION

o TERMINALI:Collegano singoli operatori al computer centrale. Normalmente costituito da un minicomputer. Possono essere:

o a) intelligenti;b) stupidi.

o Terminali self service:A) Bancomat;B) Certificato Comunale;C) Sportello Segreterie studenti Università.

Caratteristiche:• Interfaccia semplice e chiara;• Schermi sensibili al tatto per l’introduzione dei comandi;• Tastiera ridotta alla parte essenziale;• Funzioni di aiuto in linea.

• La scheda madre o motherboard è la componente che funge da piattaforma di comunicazione tra i vari dispositivi del computer.

Il computer svolge i suoi compiti attraverso due risorse: risorse hardware e risorse software.

• Le risorse hardware sono la parte fisica del computer;

• Le risorse software sono la parte logica del computer.

La CPU (Central Processing Unit) rappresenta il “cervello” del computer: è responsabile dell’esecuzione dei programmi e del controllo di tutto ciò che avviene all’interno del computer.

È composta da:• Unità di controllo (CU). Gestisce il funzionamento di tutte le

unità dell’elaboratore e dell’esecuzione dei vari programmi.

• Unità aritmetico-logica (ALU). Esegue le operazioni aritmetiche e logiche dei dati provenienti dalla memoria.

• Registri. Sono piccole memorie interne alla CPU, in grado di memorizzare un’ informazione in determinate fasi dell’elaborazione dei dati.

I vari tipi di CPU si differenziano in base alla CLASSE e alla FREQUENZA DI CLOCK.

• Classe: è indicata da una sigla che può essere INTEL,ADM,MOTOROLA.

• Frequenza di clock: il clock è un orologio molto veloce la cui frequenza è misurata in Megahertz, in milioni di oscillazioni al secondo ed in Gigahertz (GHz), ossia miliardi di oscillazioni al secondo.

Classe + Frequenza di clock = MIPS ( milioni di istruzioni al secondo).

• Conservano i dati elaborati

• Forniscono alla RAM dati già

memorizzati da rielaborare

Memorie

di massa

• RAM – mantiene i dati in memoria

durante l’elaborazione da parte della

CPU

• ROM – contiene istruzioni per

l’avviamento del computer

Memoria

centrale

Alu

Cu

Cpu - elabora Periferiche

Di output

Emissione

dei dati

Periferiche

Di imput

Inserimento

dei dati

La memoria di un computer è costituita dall’insieme dei dispositivi che conservano i dati e i programmi.

La memoria si divide in:• Memoria centrale: veloce e utilizzabile

dalla CPU per eseguire le operazioni di un programma;

• Memoria di massa: lenta, non utilizzabile dalla CPU. Può contenere maggiori dati.

La memoria di massa è una memoria lenta, trasportabile e meno costosa rispetto alla memoria centrale. Non può essere utilizzata dalla CPU per eseguire operazioni perciò i dati vengono prima trasferiti in memoria centrale.

I dispositivi di memoria di massa più utilizzati sono le memorie magnetiche e le memorie ottiche.

È costituita da un supporto piano ricoperto di materiale ferromagnetico sul quale è possibile memorizzare le informazioni magnetizzando delle areole (celle).

La registrazione e la lettura dei dati avviene grazie a una testina di lettura/scrittura.

Le varie memorie hanno in comune la:• velocità di movimento del supporto di

memorizzazione, misurata in pollici/sec;• densità di memorizzazione, misurata in

bit/pollice;• velocità di trasferimento, misurata in bit/sec.

È un supporto di memorizzazione di massa ad accesso diretto. Il dispositivo di memorizzazione (drive) è composto da un’apparecchiatura dotata di testine, al cui interno il disco ruota velocemente attorno a un asse. La superficie del disco è costituita da molte areole. Queste si trovano su piste circolari dette tracce, su cui i dati vengono memorizzati. Ogni traccia è suddivisa in un numero fisso di settori, separati da gap (zone neutre).

L’operazione che provvede alla suddivisione del disco in tracce viene detta formattazione.

I dischi magnetici sono:

A) Nastri: gli unici dispositivi di memoria ad accesso sequenziale in cui le informazioni sono registrate una di seguito all’altra ed è quindi necessario farli scorrere dall’inizio. Sono lenti con un’ elevata capacità. Possono avere la forma di una cartuccia(data cartridge). Sono

usati per fare copie di backup.

B) Floppy disk: supporti di capacità limitata (1,44 MB) che possono essere utilizzati per trasferire dati in quantità limitata.

Supporto di memoria su cui la CPU può leggere e scrivere informazioni con un accesso casuale.

È una memoria volatile, ossia perde il suo contenuto quando viene spento il computer.

E’una memoria di lavoro e dinamica perché oltre a mantenere i dati in fase di elaborazione, immagazzina le informazioni dei programmi attivi.

Memoria non volatile e di sola lettura. Contiene informazioni fondamentali per il funzionamento del computer. Contiene il BIOS ROM predisposto dal costruttore della macchina al cui interno si trova il firmware routine, software che avvia una serie di istruzioni (software di boot),che consentono di:

1) autodiagnostica: controllare il funzionamento di ogni componente hardware;

2) Il riconoscimento delle periferiche di input e output;3) Il riconoscimento e la gestione del sistema operativo dal

disco fisso ad una zona della RAM affinchè abbia il controllo dell’ hardware.

In essa è memorizzato l’ instruction set che è l’insieme delle istruzioni.

Si possono suddividere in base al loro grado di programmabilità:

• PROM: si possono scrivere una sola volta;• EPROM: si possono scrivere e cancellare

per essere riutilizzate;• EEPROM: sono le ROM di tipo

programmabile. Contengono il BIOS, il firmware o altro software per il caricamento rapido in memoria;

• Flash-EPROM: simili alle EEPROM.

Il computer “comprende” solo impulsi elettrici, per cui tutti i dati che vengono inseriti (lettere, numeri …) devono essere convertiti in impulsi elettrici affinché possano essere memorizzati. Ogni impulso si definisce bit (binarydigit = cifra binaria). Pertanto, gli unici simboli che il computer riconosce sono le cifre 0 e 1. Per rappresentare un simbolo si hanno bisogno di 8 bit che equivalgono al byte.

Possiamo classificare in base alla memoria 1 Byte = 8 bitKilobyte =1024 byteMegabyte = 2^20 ByteTerabyte =2^30 ByteLa memoria è formata da celle numerate contraddistinte da una sequenza di bit. Il numero che le contraddistingue è l’indirizzo.Una parola è costituita da un numero di bit multipli di 8.

Le istruzioni di un programma sono codificate in Linguaggio Macchina.

• Ciclo macchina: è composto da un insieme di istruzioni macchina, espresse utilizzando il codice binario.

Ogni istruzione macchina si può dividere in 2 campi:• Campo codice operativo, che identifica il tipo di

istruzione che deve essere eseguita;• Campo operandi, che contiene i dati o i loro indirizzi

sui quali sarà eseguita l’operazione descritta dal codice operativo.

L’elaborazione delle istruzioni di un programma consiste nell’esecuzione di una precisa successione di passi elementari:

• Fase di fetch: prelevamento dalla memoria centrale dell’istruzione da eseguire;

• Fase di decode: interpretazione dell’istruzione;• Fase di execute: esecuzione dell’istruzione.L’intero procedimento viene chiamato ciclo di

istruzione ed è costituito da più microoperazioni che avvengono per passi detti cicli macchina. Il ciclo macchina è una sequenza di operazioni che CU deve eseguire ogni volta che deve accedere alla memoria.

È una particolare memoria caratterizzata da un’ elevatissima velocità. È frapposta tra la CPU e la memoria centrale. Serve per aumentare le prestazioni del computer.

MEMORIA CENTRALE

CPU

MEMORIA CACHE

Il bus è costituito da una serie di collegamenti hardware, uno per bit, su cui viaggiano tutte le informazioni che vengono scambiate tra l’unità centrale, la memoria e le unità di input/output.

In un sistema di elaborazione si trovano 3 tipi di bus:• Bus degli indirizzi: trasporta l’indirizzo necessario

per trovare una cella di memoria;• Bus dei dati: viene utilizzato per lo scambio di

informazioni tra i vari dispositivi;• Bus di controllo: il suo scopo principale è di

coordinare e controllare il traffico di tutte le informazioni viaggianti sugli altri due.

Si definisce capacità di un supporto di memorizzazione di massa la quantità di dati che esso può contenere. La sua unità di misura è il byte.

Il tempo di accesso è dato dalla somma del tempo di:• Posizionamento: il tempo necessario affinché la

testina si posizioni sulla traccia;• Latenza: il tempo di attesa necessario affinché il

settore passi sotto la testina di lettura/scrittura.La velocità di trasferimento è la quantità di byte

trasferiti da o per la memoria di massa misurata in MB/sec.

L’hard disk è costituito da una pila di dischi di alluminio che ruotano intorno ad uno stesso asse. Questi sono rinchiusi in un contenitore ermetico nel quale si trova un braccio a forma di pettine sulle cui estremità si trovano le testine di lettura/scrittura. L’insieme di tutte le tracce equidistanti dall’asse viene detto cilindro.

Sono hard disk che, attraverso specifici cassetti posti sul case, permettono la rimozione diretta senza l’ausilio di un tecnico specializzato.

Ci sono vari tipi di dispositivi rimovibili:• Chiavette USB: sono dispositivi piccoli e

pratici che permettono l’archiviazione di dati e programmi. Hanno una capacità massima di 32 MB.

• La memory card: tra queste ricordiamo:• Flash memory: riguardano le fotocamere digitali e i

cellulari. La più comune flash memory è il BIOS dei computer. Altri tipi di flash memory sono le SmartMedia, CompactFlash ecc.

Caratteristiche principali:� sono ad accesso veloce;� sono piccole e leggere;� non hanno parti meccaniche e sono silenziose.

• SD: sono schede dalla capacità elevata (fino a 32 GB). Esiste il formato standard ma ce ne sono di diverse forme come le miniSD o le microSD.

• Hard disk esterni: sono hard disk presenti in un box esterno al computer e collegabile attraverso una porta FireWire o USB 2.0 o Ethernet.

• Hard disk esterni multimediali: dischi esterni dalle notevoli capacità di memorizzazione e dalla buona velocità di trasferimento di dati.

• Media player portatili: dispositivi di memoria di massa con la presenza di un schermo LCD per la visione dei contenuti multimediali.

Semplici pezzi di plastica policarbonata. Su di esso è incisa una lunga traccia a spirale che parte dal centro e arriva all’esterno del disco ed è formata da una sequenza di aree dette land. Durante la creazione di un CD, la traccia viene deformata con piccolissimi buchi detti bump. Sopra al pezzo policarbonato c’è uno strato di alluminio. Viene aggiunto uno strato di acrilico e infine l’etichetta .

Sono usati per registrare la musica. La capacità è di circa 650 MB che corrisponde a 74/80 min di registrazione.

Ci sono 3 tipi di CD:• CD-ROM: dischi di sola lettura;• CD-R: possono essere scritti una sola volta

ma non possono essere cancellati o riscritti. Hanno una capacità di 790 MB;

• CD-RW: possono essere scritti e cancellati fino a 1000 volte. Ha la stessa capacità dei CD-R.

Sono usati per registrare filmati o prodotti multimediali e possono contenere fino a 17 GB.

Esistono vari tipi di DVD:• DVD-R: possono essere scritti una sola volta;• DVD+R: possono essere scritti una sola volta;• DVD-RW: possono essere scritti e cancellati più

volte;• DVD+RW: possono essere scritti e cancellati più

volte;• DVD-RAM: possono essere scritti e cancellati più

volte ma non sono compatibili con i comuni lettori.

È un supporto ottico per la televisione ad alta definizione. Grazie a un laser a luce blu riesce a contenere fino a 50 GB di dati.

Tastiera: è composta da 102 tasti classificati in:• : : : costituiti dalle lettere

dell’alfabeto, vocali accentate, lettere minuscole e maiuscole;

• tasti numerici: costituiti dai numeri da 0 a 9 posti sia nella parte standard che a destra;

• tasti di controllo: servono per svolgere particolari funzioni di servizio generale;

• tasti funzione: caratterizzati dalle sigle F1,F2,F3… posti nella parte alta della tastiera.

tasti standard

Mouse: è composto da una scatoletta su cui sono presenti due pulsanti e una rotella (scroll). Il suo movimento permette di muovere il puntatore sullo schermo.

La Trackball è analoga al mouse ma con modalità di movimento diverse. Per muovere il puntatore basta far muovere la pallina che si trova nella parte superiore.

Il Touchpad è il tipico strumento dei computer portatili: una piastrina rettangolare sensibile al tatto utilizzata in sostituzione del mouse.

Scanner: dispositivo che permette di leggere fogli che contengono testi e trasformarli in formato digitale. Possono essere manipolate attraverso il programma OCR che trasforma testi acquisiti come immagini in file di testo

Webcam (telecamera digitale): funziona come una macchina fotografica di dimensioni ridotte. Tutto ciò che viene ripreso dalla webcam viene registrato sul computer.

Microfono: permette di registrare il suono in forma digitale.

Penna ottica: sfrutta il laser per leggere vari codici come quelli a barre.

Tavoletta grafica: composto da un piano di lavoro e una penna. Il disegno fatto sul piano viene riprodotto sullo schermo.

• Joystick: dispositivo utilizzato nei video giochi e costituto da una manopola con pulsante.

• Macchina fotografica digitale: è in grado di acquisire immagini in formato digitale, per una visualizzazione tramite computer o per utilizzo in file di diversa tipologia.

PERIFERICHE DI OUTPUT• Video: denominato anche monitor display o

schermo che consente di visualizzare i dati in itinere e finali. Esistono vari tipi di monitor:

• A cristalli liquidi o LCD;• Al plasma;• A tubo catodico(oggi in disuso).Oltre che per le dimensioni in pollici il video

si differenzia anche per la risoluzione dello schermo cioè per i pixel.

• La stampante detta anche printer. Le più diffuse sono:

• Stampanti a getto d’inchiostro: o (inkjet) stampa mediante piccoli getti d’inchiostro prodotti da impulsi di tipo elettrico o magnetico.

• Stampanti laser: il raggio laser compone la pagine sul tamburo rotante. Per effetto elettrostastico il toner(polvere) d’inchiostro si attacca alle zone scure del tamburo che ruotando, vi aderisce il foglio di carta e gli trasferisce l’inchiostro. Il foglio passa poi attraverso due rulli ad alta temperatura.

• Stampante ad aghi: o a impatto: un tempo serviva per produrre stampe in più copie. La stampa avviene mediante aghi che battono un nastro inchiostrato posto sopra la carta.

• Plotter: è un dispositivo per la stampa costituito da un carrello in grado di muoversi sulla superficie di un foglio secondo le coordinate cartesiane. Viene utilizzato per la stampa di prospetti architettonici.

SOFTWAREIl termine software indica la parte invisibile

del computer, costituta dai programmi residenti nella memoria del computer e dai supporti di memorizzazione.

Il sistema operativo è necessario per il funzionamento del computer, gestisce le risorse di un computer, le applicazioni, le periferiche. Interagisce con l’hardware e fornisce la GUI(Graphical User Interface) cioè l’interfaccia utente.

Il sistema operativo:1) Si colloca fra l’hardware e il software

applicativo, consentendo l’esecuzione dei programmi e lo scambio di dati tra la CPU e le periferiche per l’archiviazione e la distribuzione;

2) Controlla l’input e l’output di qualunque operazione (il trasferimento di dati dalla memoria di un computer a una periferica o a una memoria di massa);

3) Gestisce le code di stampa (spool);4) Fornisce la GUI;5) Consente di operare su file e cartelle.

I principali sistemi operativi sono: Windows, Linux, Mac OS Unix Os /2, MSDOS(non più usato).

I sistemi operativi sono sottoposti a revisioni e aggiornamenti che portano a nuove versioni più evolute.

Il software applicativo è un programma creato per corrispondere a precise esigenze dell’utente (

Word, Excel, Access, Skype, giochi…).Il software di sistema è indispensabile

all’elaboratore per funzionare:Il software applicativo invece non è necessario al

funzionamento del computer ma risponde a esigenze dell’utente.

Windows dispone di una serie di utilità che agevolano l’utilizzo del computer nei casi in cui l’utente abbia difficoltà ad utilizzare la tastiera o a leggere quanto appare sullo schermo.

Basta andare su Start/tutti/Programmi/accessori/accessibilità

Ci sono ad esempio:1) Riconoscimento vocale consente di utilizzare la

voce per controllare i programmi e trasformare in testo scritto le parole dell’utente;

2) Assistente vocale (screen reader) mediante l’utilizzo di casse acustiche è in grado di leggere tutto ciò che è visualizzato sullo schermo;

3) Lente di ingrandimento;4)Tastiera sullo schermo.