Corso di Informatica - Benvenuto — Scuola di Medicina · Novara, 24 maggio 2007 1 Corso di...

Novara, 24 maggio 2007 1

Corso di InformaticaLez. 1 di 12 – Docente: [email protected]

� Il computer� Le componenti� Le periferiche� Il software

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Modulo 1 ECDL (24.5.2007) :

Concetti di base delle tecnologie ICT

Modulo 2 ECDL (25.5.2007) :

Uso del computer e gestione dei file

www.ecdl.com secondo il Syllabus versione 4 (2002)

Parte del materiale riportato in queste diapositive proviene da:

- www.wikipedia.it

- Università degli Studi di Siena, Facoltà di Lettere e Filosofia

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Diapositiva 2

w11 Modulo 1 ECDL: richiede che il candidato comprenda i concetti fondamentali delle Tecnologie dell'Informazione (ICT) a un livello generale.Il candidato dovrà :- disporre di una conoscenza generale della struttura di un personal computer, sia dal punto di vista hardware, sia dal punto di vista software.- essere in grado di comprendere alcuni concetti di ICT quali la memorizzazione dei dati e la memoria.- comprendere come vengono utilizzate [le reti informatiche] e i programmi software nella vita quotidiana.- essere in grado di rendersi conto dei problemi legati alla salute e alla salute nell'uso dei computer [eal loro possibile impatto ambientale].- [essere consapevole degli aspetti fondamentali di protezione dei dati e di problematiche legali associate all'uso dei computer.] ; 23/05/2007

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INFORMATICA

E' la scienza che si propone di raccogliere, organizzare, elaborare e conservare le informazioni gestendole in modo automatico.

Il termine deriva dalla fusione delle parole:

INFORmazione autoMATICA

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ANALOGICO vs. DIGITALE

“ma tu ce l’hai il digitale terrestre?”

“il mio orologio è analogico”

“tutta la documentazione deve essere fornita in formato digitale”

“ho comprato una nuova fotocamera digitale”

“il suono analogico dei vecchi dischi in vinile è superiore al suono digitale dei CD”

analogico = vecchio = scarsa qualità ?

digitale = nuovo = alta qualità ?

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Diapositiva 4

w12 Analogico significa “continuo”. Il tachimetro dell’automobile (se a lancetta), l’orologio a lancette (se queste non si muovono a scatti), la manopola del volume di uno stereo (se non ha gli scatti), un termometro a mercurio: sono tutti esempi di strumenti analogici. I segnali analogici non si possono rappresentare direttamente con numeri ma solo con grandezze (angoli per le lancette, segnali elettrici, l’altezza del mercurio, ecc.), le quali non possono essere trattate e elaborate direttamente da un computer. ; 23/05/2007

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Si definisce informazione analogica (da analogo, cioè simile al segnale reale) la rappresentazione di un fenomeno fisico mediante un procedimento continuo.

Esempi:• un orologio meccanico che con il moto regolare della

lancetta segna il trascorrere del tempo in modo continuo;

• un termometro a mercurio che rappresenta la temperatura con una lancetta:

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Si definisce informazione digitale la rappresentazione di un fenomeno fisico mediante un procedimento di traduzione in cifre (in inglese cifra=digit) dei valori rilevati (procedimento discontinuo o discreto).

Esempi:• un orologio a cristalli liquidi in cui il passare del tempo èscandito da una successione di scatti.

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Diapositiva 5

w13 Nel sistema analogico, un segnale viene riprodotto per analogia. Ad esempio, nei vecchi dischi di vinile la profondità dei solchi seguiva le modulazioni del suono. Allo stesso modo, nella comune tv analogica i segnali luminosi e sonori producono segnali elettrici di frequenza e ampiezza variabile che vengono trasmessi nell'etere. L'apparecchio ricevente riesce a trasformare, per semplice analogia, i segnali elettrici di nuovo in segnali audio e video.

Nel sistema digitale, al contrario, qualunque messaggio è tradotto in sequenze binarie di 1 e 0. Non c'è alcuna analogia diretta tra il segnale e la conseguente traduzione binaria. L'apparecchio ricevente,dunque, deve essere istruito sul significato di ogni sequenza e su come questa si ricompone per formare un messaggio comprensibile. Il decoder televisivo ha proprio questo compito: decodificare il segnale digitale e trasformarlo in un segnale analogico comprensibile per la tv. Il segnale digitale ha una pulizia sconosciuta a quello analogico. L'altra faccia della medaglia è che basta un piccolo disturbo per bloccarlo: un graffio su un cd lo rende illeggibile, mentre un vinile avrebbe solo gracchiato. Altro esempio: la tv digitale terrestre non conosce effetto neve o righine: si vede perfettamente, oppure non si vede.

Per analogico si intende un sistema in cui una quantità fisica continuamente variabile (ad esempio, l'intensità di un'onda sonora) viene rappresentata da un'altra (ad esempio, la tensione di un segnale elettrico) nel modo più fedele possibile. È il sistema dell'imitazione. È digitale invece un sistema o dispositivo che sfrutta segnali discreti per rappresentare e riprodurre segnali continui sotto forma di numeri o altri caratteri. È l'universo nel quale le informazioni vengono rappresentate da sequenze di 0 e 1, attivo/inattivo, alto/basso, vero/falso.wally; 20/05/2007

Diapositiva 6

w15 Digitale significa avere a che fare con numeri. Se l’analogico è il regno del continuo, nel mondo digitale domina il discreto. In un orologio digitale che visualizza solo i minuti, in un determinato istante sono le 15.30, dopo un minuto sono le 15.31: non è possibile visualizzare gli infiniti attimi intermedi che sono invece rappresentati nell’orologio analogico dall’impercettibile, ma continuo movimento delle lancette.

Traducendo la realtà in numeri il digitale esprime i fenomeni in modo discontinuo (discreto). Il digitaledescrive la realtà in maniera più precisa rispetto all’analogico. Un disco di vinile (analogico) è simile all’originale mentre un CD è uguale all’originale.

Il “successo” del digitale è dovuto al fatto che i computer sono perfettamente in grado di trattare e elaborare numeri (anzi, non sanno fare altro!). Il punto fondamentale è questo: i computer possono manipolare esclusivamente informazioni digitali. Dal momento che i computer moderni sono in grado di elaborare diversi tipi di informazioni, si pone il problema di come renderle tutte di tipo digitale o, con un verbo piuttosto utilizzato, come digitalizzarle. Non è quindi questione di qualità o di modernità,ma soltanto di una esigenza pratica, legata al mondo dell’informatica.wally; 19/05/2007

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Quali sono i diversi tipi di informazione che devono essere convertiti in formato digitale per essere elaborati da un computer?

• testo• immagini• suoni

Il video si può considerare come una sequenza di immagini e di suoni.Per capire come sia possibile memorizzare in un computer un libro, una fotografia, una canzone o un film, dobbiamo comprendere in che modo le informazioni possono essere digitalizzate

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Digitalizzazione di un testo.

Una tabella di conversione fa corrispondere ogni singolo carattere di testo a un numero.

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Diapositiva 7

w13 wally 19/05/2007Contrariamente a quanto si potrebbe credere la registrazione digitale, pur essendo "a salti", può essere più precisa di quella analogica in quanto non soggetta ad interferenze e disturbi.

Occorre però che il numero di valori utilizzati sia molto elevato, in modo da cogliere ogni più piccola sfumatura.

Inoltre, se tre anni fa hai salvato le tue vecchie foto su un CD-R (supporto digitale), copia quei file su un disco nuovo, finchè puoi farlo. Questa è la bellezza dei documenti digitali: puoi farne delle copie perfette rispetto all’originale tante e tante volte.

La digitalizzazione è il processo di conversione, che applicato alla misurazione di un fenomeno naturale o fisico ne determina il passaggio dal campo dei valori continui a quello dei valori discreti. Oggi comunemente ci si riferisce a essa come al passaggio dall'analogico al digitale.

La misurazione della temperatura tramite un termometro o la rappresentazione di un suono tramite il tracciamento di onde sono esempi di grandezze di tipo analogico, in quanto i valori che possono essere assunti sono infiniti.

Quando la misura o la grandezza viene rapportata a dei valori medi o comunque predeterminati, e quindi lo spettro dei possibili valori non è più infinito, si è operata una conversione della grandezza dal campo del analogico-continuo a quello del digitale-discreto; in altre parole si è digitalizzato (dall'inglese digit=cifra) la misura.

In effetti l'operazione comporta una perdita di informazioni, che però in alcuni casi è accettabile in quanto si guadagna in semplicità di rappresentazione. In altri casi non è comunque percepita. ; 23/05/2007

Diapositiva 8

w14 In un certo senso il testo è già informazione discreta, dal momento che si basa su un numero finito disimboli (le lettere, le cifre, i simboli di punteggiatura, ecc.). La digitalizzazione del testo è quindi piuttosto facile, non a caso già i primi computer erano in grado dimemorizzare testi: è sufficiente una tabella di conversione con la quale assegnare a ogni lettera un numero corrispondente, come nei “codici segreti”. Una volta stabilito, ad esempio, che la lettera “A” corrisponde al numero 41, ogni volta che si preme il tasto con la “A” sulla tastiera, da qualche parte nella memoria del computer viene inserito questo numero. La logica è elementare: una lettera = un numero formato da un certo numero di cifre. Attualmente si usano codici formati da 7/8 cifre (ad esempio il codice ASCII) o da 16 cifre (UNICODE). ; 23/05/2007

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Digitalizzazione di un’ immagine.

Tecnica bitmap: si suddivide l’immagine in una griglia tanti pixel. Il colore di ogni pixel può essere rapprentato da un numero.

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Digitalizzazione del suono.

Un segnale audio è un’informazione continua: in ogni istante l’ampiezza del segnale può variare liberamente in maniera analogica.Per rappresentare i suoni in un computer, l’onda analogicaviene trasformata in digitale approssimandone in ogni puntol’andamento con numeri interi:

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Diapositiva 9

w18 Le immagini non sono nativamente formate da elementi di base discreti come le lettere. Per risolvere il problema sono state escogitate due strategie, alle quali ci si riferisce normalmente con i seguenti termini:

* bitmap o raster: con questa tecnica si immagina di sovrapporre a una qualsiasi immagine una griglia il più possibile fitta. Ogni elemento della griglia (come se fosse un tabellone della battaglia navale) prende il nome di pixel e può essere considerato un punto del quale si può rilevare il colore. Ecco che spunta l’ elemento di base, simile alle lettere per il testo! Basta assegnare un codice numerico ad ogni diverso colore e il gioco è fatto. Una immagine diventa così memorizzabile sotto forma di una sequenza di numeri. Da qui il nome bitmap=mappa di bit, ovvero numeri. Già, ma quanti numeri? La dimensione dipende dalla grandezza dell’immagine, dalla griglia più o meno fitta (sichiama anche risoluzione) e da quanti bit si usano per codificare il colore (si chiama anche profondità del colore). Più questi valori sono elevati (griglia molto fitta=alta risoluzione e molti bit utilizzati=grande profondità di colore) è più l’immagine digitalizzata sarà simile all’originale. Il risultatofinale è generalmente un file di dimensioni piuttosto consistenti, in gergo si dice che le immagini pesano più del testo. Questa modalità di digitalizzazione è molto efficace per digitalizzare fotografie, meno per schemi e disegni tecnici. Le fotografie che si trovano sul Web e le foto scattate dalle fotocamere e dai telefonini sono tutte di tipo bitmap. *vettoriale: la grafica vettoriale si basa su un’idea semplice: ogni immagine può essere considerata un insieme di luoghi geometrici (punti, linee, ecc.). Ebbene, memorizzando soltanto le coordinate spaziali di questi elementi. Il risultato è una dimensione molto ridotta del file. Questo tipo di digitalizzazione non è però assolutamente adatto a memorizzare fotografie ma è molto utilizzata per schemi, diagrammi, disegni tecnici. Tra l’altro le immagini vettoriali possono essere rimpicciolite e ingrandite a piacimento, cosa che non avviene altrettanto bene con le immagini bitmap. Un esempio: le cartine geografiche che si trovano sul Web o sui navigatori GPS da automobile sono tutte realizzatecon grafica vettoriale.wally; 19/05/2007

Diapositiva 10

w16 wally 19/05/2007un suono può essere rappresentato graficamente come un’onda (si parla spesso di onde sonore). Come per le immagini, anche la rappresentazione numerica delle onde sonore può avvenire attraverso due modalità: * campionamento: è paragonabile alla tecnica bitmap vista per le immagini. Anche in questo caso si tratta di “sovrapporre una griglia” ma, dal momento che si tratta di suoni, sarà una griglia che si estende nel tempo e non nello spazio. Il suono viene infatti “analizzato” molte volte per secondo (finoa 44.100 volte, come nel caso dei comuni CD musicali, e allora si dice che la frequenza di campionamento è di 44.100 Hz o 44,1 KHz). Ognuno di questi “campioni” (da cui “campionamento”) costituisce dunque l’ormai consueto “elemento base” al quale si può finalmente assegnare un numero. In questo caso il numero rappresenta l’ampiezza del suono nell’ istante considerato. Anche per i suoni è importante la profondità ovvero il numero di bit utilizzati per esprimere il valore dell’ampiezza del suono. E’ facile intuire come il peso di un file audio (come vengono spesso chiamati i suoni digitalizzati) sia ancora più elevato di quello, già rilevante, delle immagini. Il suono campionatoè quello che ascoltiamo normalmente quando inseriamo un CD nello stereo di casa. * spartito o MIDI: questa tecnica è simile alla grafica vettoriale. Invece di campionare il suono si codificano, come se si trattasse di uno spartito, le istruzioni necessarie per riprodurlo con un sintetizzatore di suoni elettronico che è presente in tutte le schede audio di cui sono dotati i computer. In questo caso il file risultante è di dimensioni molto ridotte ma questa tecnica presenta l’enorme svantaggio di.. dipendere dall’esecutore! I sintetizzatori infatti producono un suono di scarsaqualità e non sono in grado di riprodurre la profondità del suono reale degli strumenti musicali e, soprattutto, della voce umana. Per questo motivo, i MIDI sono usati soltanto per particolari scopi, ad esempio come base per i karaoke o per piccoli pezzi musicali.wally; 19/05/2007

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Digitalizzazione di un video.

Un video può essere ricondotto ad una sequenza di immagini fisse (i fotogrammi) con una colonna sonora sincronizzata.

Per la digitalizzazione dei video, ovvero di “immagini in movimento con sonoro” si usa pertanto una combinazione delle tecniche bitmap e campionamento viste in precedenza, con le intuibili complicazioni che ne derivano, in primo luogo la estrema pesantezza dei file risultanti,

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RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE

Il principio di funzionamento di un computer si basa sul sistema digitale binario.

Il sistema numerico binario è un sistema numerico posizionale in base 2, cioè che utilizza due simboli, tipicamente 0 e 1, invece dei dieci del sistema numerico decimale tradizionale

Il bit è la cifra binaria: può assumere solo due valori {0, 1}.E’ la base del sistema binario.

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Diapositiva 12

w23 Il sistema numerico binario è usato in informatica per la rappresentazione interna dei numeri, grazie alla semplicità di realizzare fisicamente un elemento con due stati anziché un numero superiore.

Esso è considerato tra le più grandi invenzioni del matematico tedesco G. Leibniz; purtroppo però essa cadde nel vuoto e solo nel 1847 verrà riscoperta, grazie al matematico inglese G. Boole (da cui l'algebra booleana).

Ecco una tabella che confronta le rappresentazioni binarie (fino a 4 cifre) e decimali di alcuni numeri:

binario decimale

0000 = 00001 = 10010 = 20011 = 30100 = 40101 = 50110 = 60111 = 71000 = 81001 = 91010 = 101011 = 111100 = 121101 = 131110 = 141111 = 15

Con un bit (una singola cifra binaria) posso rappresentare solo due stati o entità distinte (0 e 1). Con un insieme di 2 bit posso rappresentare fino a 4 valori distinti (00, 01, 10 e 11). Con un insieme di 3 bit posso rappresentare fino a 8 valori distinti (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 e 111). E così via: con n bit posso rappresentare una "potenza binaria" (2 elevato a n) di valori distinti.wally; 20/05/2007

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RAPPRESENTAZIONE DELL’ INFORMAZIONE

Un computer "ragiona" unicamente interpretando gruppi di bit, cioè comandi rappresentati da sequenze di "uno" e di "zero“ (es. 00101100).

Un byte è una sequenza di 8 bit

E’ pertanto in grado di assumere 28 = 256 valori distinti

Il simbolo utilizzato per il byte come unità di misura della quantità di informazione è B

Multipli del byte: kB (kilobyte), MB (megabyte, GB(gigabyte), ..

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PREFISSI DEL SISTEMA INTERNAZIONALE

bilionesimo

Miliardesimo

Milionesimo

Millesimo

centesimo

Decimo

Dieci

Cento

Mille

Milione

Miliardo

bilione

0, 000 000 000 001ppico10-12

0, 000 000 001nNano10-9

0, 000 001µMicro10-6

0, 001mMilli10-3

0,01cCenti10-2

0,1dDeci10-1

10daDeca10

100hEtto102

1 000kKilo103

1 000 000MMega106

1 000 000 000GGiga109

1 000 000 000 000TTera1012

Diapositiva 13

w22 Un byte è una quantità di informazione "elementare" per molti scopi: servono ad esempio circa 200 livelli di grigio per passare dal bianco al nero perché l'occhio umano pensi di vedere una sfumatura continua, servono circa 200 caratteri diversi (lettere accentate comprese) per scrivere un qualsiasi testo di una lingua occidentale, servono circa 200 livelli di intensità per riprodurre un suono abbastanza fedele.

Per comodità di calcolo i multipli del byte vengono generalmente arrotondati a potenze di 2 (benché questo sia formalmente sbagliato), invece che di 10; tale ambiguità ha portato a definire nuovi prefissi per multipli binari: KiB, GiB, ecc.; tali valori non sono comunque entrati nell'uso comune.

Questa ambiguità viene sfruttata a fini commerciali dai produttori di hard disk, utilizzando i "corretti ma poco in uso" multipli decimali, in modo tale da far figurare quantità maggiori: ad esempio, un hard disk da 80 GB nominali potrà effettivamente contenere solo 74.5 GiB.

La capacita dei dispositivi hardware come gli hardisk non viene più misurata da anni in megabyte, mavista l'odierna capienza si ricorre al gigabyte o addirittura al terabyte.Il megabyte è comunque ancora molto utilizzato per esprimere le dimensioni dei file memorizzati nei nostri pc; a questo riguardo un comune file di 1 megabyte, a seconda del suo formato e del metodo di compressione utilizzato, può contenere:

* un libro * un centinaio di piccole immagini compresse * circa un minuto di musica compressa * da 1 a 4 immagini provenienti da una fotocamera digitale di media qualità * qualche secondo di video digitale compressowally; 20/05/2007

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AUTOMA

L’ automa è un sistema artificiale che imita il comportamento umano.

Un sistema automatico:

• riceve informazioni dall'esterno (input)• elabora le informazioni ricevute (processing)• invia all'esterno i risultati dell’elaborazione (output)".

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AUTOMA

INPUT OUTPUTPROCESSING

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COMPUTER

Il computer è un tipo di automa composto da componenti elettronici

In generale può essere definito come un elaboratore elettronico digitale :

• elaboratore in grado di immagazzinare e elaborare dati in base ad una

serie di istruzioni (un programma)

• elettronico evidentemente utilizza componenti elettronici.

• digitale elabora informazioni sotto forma di segnali digitali codificati

nel sistema binario

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ARCHITETTURA DI UN COMPUTER

Modello di von Neumann (il più comune)

BUS

CPU

(Processore)

MEMORIA

PRINCIPALE

MEMORIA

SECONDARIA

DISPOSITIVIDI INPUT E OUTPUT

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Diapositiva 18

w24 Nel 1946, John von Neumann elaborò un modelloteorico dell’architettura di un elaboratore che è tuttora valido e molto utilizzato.La grande maggioranza degli elaboratori odierni ha una architettura che può essere (più o meno facilmente) ricondotta al modello di von Neumann.

L’architettura di von Neumann è composta daquattro blocchi comunicanti tra loro per mezzo di un bus, ossia un canale per lo scambio di informazioni.

Il bus, presente in tutti i microcalcolatori, è composto da 50 a 100 fili in rame incisi sulla scheda madre ognuno dei quali può trasmettere cifre binarie (0 o 1) in successione, l'insieme delle quali è interpretato dai vari componenti del sistema secondo protocolli prestabiliti.

Il bus è in realtà costituito da tre bus distinti– bus dei dati– bus degli indirizzi– bus dei segnali di controllo

Sul bus dei dati viaggiano dati da e verso la CPU.Sugli altri viaggiano segnali che provengono soltanto dalla CPU.

La velocità del bus è la misura della quantità di dati che esso può gestire in un’unità di tempo.Lo standard PCI è nato a 32 bit e a 32MHz, ossia trasferiva un massimo di 32 bit di dati 66 milioni di volte al secondo.wally; 20/05/2007

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Cos’è la CPU?


La CPU (acronimo di Central Processing Unit ), detta comunemente processore, è il componente fisico che legge i dati e le istruzioni dalla memoria ed esegue le istruzioni. E’ il “cervello” del computer.

Le attività della CPU sono scandite da un orologio (clock), che sincronizza le operazioni.

Qualunque CPU possiede alcune unità distinte:• ALU (Arithmetic-Logic Unit)• CU (Control Unit)• Registri

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Come si misura la potenza di un processore?


La potenza di una CPU si può valutare con:

• velocità del clock, che si misura in GHz (miliardi di cicli per secondo)

• insieme di operazioni che è in grado di svolgere

• milioni di operazioni che svolge in un secondo (MIPS)

Diapositiva 19

w25 Nell'architettura Von Neumann classica, i dati e le istruzioni risiedono nella stessa memoria. Questa architettura è la più comune, perché è la più semplice e flessibile.

Qualunque CPU contiene:

* una ALU (Unità Aritmetico-Logica) che si occupa di eseguire le operazioni logiche e aritmetiche; * una Unità di Controllo che legge dalla memoria le istruzioni, se occorre legge anche i dati per l'istruzione letta, fa eseguire l'istruzione all'ALU e memorizza il risultato se c'è, scrivendolo in memoriao in un registro della CPU. * dei registri, speciali locazioni di memoria (dimensione tipica di 32 bit) interne alla CPU, molto veloci, a cui è possibile accedere molto più rapidamente che alla memoria: il valore complessivo di tutti i registri della CPU costituisce lo stato in cui essa si trova attualmente. - Registri speciali (il significato del contenuto è noto a priori e fisso)- Registri generali (il significato del contenuto dipende dall’istruzione)

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.

Le istruzioni di una CPU sono semplicemente dei numeri: in base al loro valore l'unità di controllo intraprende delle azioni predefinite, come per esempio leggere la successiva locazione di memoria percaricare un dato, oppure attivare la ALU per eseguire un calcolo, oppure scrivere il contenuto di un registro in una certa locazione di memoria o in un altro registro, oppure una combinazione di queste.wally; 20/05/2007

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HARDWARE – IL PROCESSORE

La legge di Moore (1965)

E’ un’osservazione empirica: il numero di transistor e le prestazioni di un processore raddoppiano ogni diciotto mesi

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HARDWARE – IL PROCESSORE

Le tecnologie dual core e multi core

Il termine multi core si usa per descrivere una CPU composta da più di due core, ovvero da più "cuori" di processori fisici montati sullo stesso circuito integrato. Costituisce la naturaleevoluzione delle CPU dual core.

Una CPU dual core (cioè con due "nuclei“) unisce due processori indipendenti e le rispettive cache in un singolo circuito integrato. Questo tipo di architettura consente di aumentare la potenza di calcolo senza aumentare la frequenza di lavoro, a tutto vantaggio del calore dissipato.

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Diapositiva 21

w4 Facciamo un esempio di come i microprocessori in commercio seguano la legge di Moore:

Nel maggio del 1997 Intel lancia il processore Pentium II 300 MHz con le seguenti caratteristiche:Frequenza: 300 MHz Numero di transistor: 7,5 milioni

Dopo tre anni e mezzo, ovvero nel novembre del 2000, mette in vendita il Pentium 4 1,5 GHz con le seguenti caratteristiche:Frequenza: 1,5 GHz Numero di transistor: 42 milioni

Come si può vedere, in 42 mesi le prestazioni dei processori sono circa quintuplicate, proprio come prevedeva la legge. Infatti, a ben vedere, la frequenza del processore è passata da 300 MHz a 1,5 GHz, esattamente cinque volte quella del Pentium II. Ad ulteriore conferma c'è anche il numero di transistor utilizzati per costruire il processore, un processore Pentium II è formato da 7,5 milioni di transistor, se moltiplichiamo per cinque quel valore otteniamo che il processore dovrebbe essere formato da circa 37,5 milioni di transistor, il Pentium IV è formato da 42 milioni, il che vuol dire che non solo Intel ha rispettato la legge, ma addirittura è riuscita a fare meglio. ; 22/05/2007

Diapositiva 22

w5 Nel corso del 2005 sono arrivati i primi chip dual core per mercato desktop; questo perché in pratica, si è giunti ad un momento in cui aumentare ulteriormente la frequenza di clock di una CPU (che fino aquesto momento erano state single core) è diventato molto oneroso e complicato, per via dei consumi che hanno superato abbondantemente i 100 W e il conseguente problema di raffreddamentodei circuiti.

I primi processori a 4 core di AMD arriveranno in commercio nel corso del 2007. ; 22/05/2007

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Nella memoria vengono archiviati tutti i dati che sono elaborati dalla CPU.

MEMORIA INTERNA O PRIMARIA

Formata da microcircuiti elettronici chiamati microchip.

Si divide in:• RAM: Random Access Memory• ROM: Read Only Memory

MEMORIA DI MASSA O SECONDARIA

E’ composta da unità di memorizzazione periferiche capaci di mantenere i dati nel tempo (anche a PC spento), quali:

• DISCHI FISSI• DISCHI REMOVIBILI• UNITA’ DI BACKUP

ARCHITETTURA DI UN COMPUTERw26

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Esistono diversi tipi di RAM:


Diapositiva 23

w26 I dati e le istruzioni che devono essere elaborati dalla CPU sono contenuti in diversi tipi di memoria primaria.

Caratteristiche della memoria primaria:• veloce• volatile• implementata con circuiti elettronici

Random Access Memory (memoria ad accesso casuale): la RAM è il principale tipo di memoria interna.Accesso casuale non significa che i dati sono sparpagliati a caso all’interno della memoria senza alcun criterio; bensì che al processore occorre sempre lo stesso tempo per accedere a unaqualsiasi (casuale) parte della memoria.La memoria RAM è una memoria volatile, ciò significa che quando si spegne il computer tutti i dati contenuti nella memoria RAM vengono persi.La grandezza della RAM viene misurata in megabyte e gigabyte; maggiore è la quantità di RAM, più spazio sarà disponibile per i dati sui quali può operare la CPU per l'elaborazione.wally; 20/05/2007

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Memoria ROM: Read Only Memory (Memoria a sola lettura)


E’ un tipo di memoria a sola lettura contenente dati e istruzioni che non possono essere modificati.Il computer può soltanto leggere informazioni e istruzioni dallaROM, ma non può scrivervi alcunché.

All’interno della ROM vengono immagazzinate e memorizzate le istruzioni di base che coordinano il funzionamento del PC e non sono modificabili dall’utente.In questa memoria si trovano i programmi che servono perl’avvio della macchina, i cosiddetti programmi di sistema e ilBIOS.

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Memorie di massa

1. Sono più lente di quella primaria2. Sono permanenti3. Utilizzano tecnologie ottiche, magnetiche o a stato solido

Il DISCO FISSO è la principale unità di registrazionepermanente del PC ed è in grado di conservare grandi quantità di dati e programmi.

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Diapositiva 25

w28 Vi è un'ulteriore tipo di memoria nei computer di oggi: la memoria cache.E' un tipo di memoria velocissimo nelreperimento e nella memorizzazione dati, collocata a stretto contatto con la CPU. Tale memoria è adibita esclusivamente a contenere i dati che la CPU deve elaborare. La memoria cache è necessaria in quanto il processore è molto veloce e la memoria RAM non sarebbe ingrado di rispondere prontamente alle sue richieste.Nei processori di ultima generazione la memoria cache è stata collocata all’interno del processore stesso per ottimizzarne le prestazioni. Dimensioni tipiche di questa memoria sono comprese fra 512KBe 4MB, a seconda della potenza del processore.wally; 20/05/2007

Diapositiva 26

w29 Quando si scrive un documento con un computer il programma di videoscrittura risiede in memoria RAM, così come il documento che stiamoeditando.Poiché la RAM è volatile, se vogliamo poter recuperare il documento in un secondo momento, è necessario memorizzarlo su Memoria di Massa sotto forma di FILE.Si definisce: * SALVATAGGIO di un file l’operazione di memorizzazione da RAM a memoria di massa * APERTURA (o caricamento) di un file l’operazione opposta di recupero da memoria di massa a memoria RAM.

Esistono più tipi di memoria permanente: * Supporti Magnetici (dischi fissi, floppy, zip, nastri…). Sfruttano la capacità di superfici magnetiche di trattenere lo stato‘magnetizzato/non magnetizzato’ facile da cambiare e rileggere tramite una testinadi lettura/scrittura che li converte in segnali elettrici. * Supporti Ottici (CD-ROM, DVD,…) Usano la caratteristica di ‘riflessione/non riflessione’ di un raggio laser. * Supporti Magneto-OtticiSfruttano la superficie magnetica per memorizzare i dati e quella ottica per allineare la testina * Memorie Flash (usate da camere digitali, agende elettroniche,...)Un tipo particolare di memoria elettronica a stato solido che permette di mantenere lo stato delleproprie celle anche alla disconnessione dal segnale elettrico.wally; 20/05/2007

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TIPI DI COMPUTER

• SUPERCOMPUTER• MAINFRAME• PERSONAL COMPUTER• TERMINALI• PALMARI

Maggiore potenza di calcolo mediante il calcolo parallelo.Applicazioni nella meteorologia e nelle simulazioni di sistemi complessi.

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TIPI DI COMPUTER - SUPERCOMPUTER

Diapositiva 27

w30 I computer possono essere divisi in alcune categorie molto generali, a seconda delle loro caratteristiche salienti, dell'uso che in generale se ne fa, del software e dei sistemi operativi che fannogirare e dell'epoca in cui sono comparse. Le definizioni nel tempo sono molto cambiate e i confini nonsono mai così netti.

All'inizio dell'informatica i computer occupavano stanze intere, l'energia richiesta per il funzionamento ed il raffreddamento era elevata e, naturalmente, erano costosissimi; per questo motivo li si tendeva a sfruttare il più possibile e, quindi, l'utilizzo era suddiviso generalmente fra un numero di utenti piuttosto grande.

* I mainframe oggi sono dei computer non molto più grandi del PC di casa, ma nonostante le dimensioni questi computer sono potentissimi, possono addirittura sopportare più di 1000 utenti. L'unico difetto è che sono molto costosi e che alcuni sono di grosse dimensioni, infatti di solito vengono utilizzati nelle scuole, negli alberghi ed in altre strutture che hanno bisogno di una potenza molto elevata. * In un secondo tempo, negli anni sessanta, in particolare da Digital e da HP, vennero introdotti elaboratori dal costo abbastanza ridotto da poter essere comprati anche da piccole aziende o da singoli dipartimenti di ricerca e di dimensioni paragonabili ad un armadio. Questo permise un utilizzo più flessibile e quindi le prime sperimentazioni in campo informatico. Per distinguerli dai mainframe venne coniato il termine minicomputer. * All'inizio degli anni settanta l'introduzione del primo microprocessore, l'Intel 4004, rese disponibili computer dal prezzo abbastanza ridotto da poter essere acquistati anche da una singola persona. La prima generazione di questi dispositivi era destinata soprattutto agli appassionati, perché di difficile utilizzo. I personal computer possono essere considerati microcomputer. * La seconda generazione di microcomputer, che prende il nome popolare di home computer, fece il suo ingresso nel mercato nella seconda metà degli anni Settanta e divenne comune nel corso degli anni Ottanta, per estinguersi entro i primi anni Novanta con l'ascesa dei personal computer.Gli home computer, macchine a costo contenuto e di utilizzo prevalentemente domestico, contribuirono largamente a diffondere a livello popolare l'uso del computer e all'alfabetizzazione informatica di vasti strati di popolazione (specie giovanile) nei paesi sviluppati.

Basati su processori a 8 bit e costruttivamente molto semplici, erano dotati di interfacce esclusivamente testuali e come memorie di massa sfruttavano, almeno inizialmente, le cassette audio.Erano utilizzati prevalentemente come console per videogiochi, oppure per i primi approcci con la programmazione.Con oltre dieci milioni di macchine vendute, il più rappresentativo computer di questa categoria fu il Commodore 64. Anche lo ZX Spectrum della Sinclair ebbe buona diffusione. * Per Personal Computer si intende un microcomputer economico destinato, prevalentemente, ad un utilizzo personale da parte di un singolo individuo. Si distingue da un Home computer principalmente perché si prestano - grazie alle maggiori risorse hardware e software a disposizione - ad utilizzi maggiormente produttivi rispetto a questi ultimi, destinati ad un utilizzo ludico o didattico. Dato che la definizione di Personal Computer nacque con la diffusione dei computer PC IBM, oggi per Personal Computer (PC), spesso si intende un computer da essi derivato, ma inizialmente il termine andrebbe riferito a macchine con sistemi operativi e tipi di microprocessori del tutto diversi, quali la prime versioni dell'Apple (Apple I e soprattutto l'Apple II). * I supercomputer: dotati di elevatissima capacità elaborativa e distinti dai mainframe perché solitamente destinati ad una singola applicazione come previsioni meteorologiche o simulazioni. * Un computer palmare (detto anche palmare), spesso designato in inglese con il termine palmtop o con la sigla PDA (acronimo di personal digital assistant), è un computer di ridotte dimensioni, tale da essere portato sul palmo di una mano, dotato di uno schermo sensibile al tocco (o Touch Screen). Originariamente concepito come agenda elettronica (organizer), o sistema non particolarmente evoluto dotato di un orologio, di una calcolatrice, di un calendario, di una rubrica dei contatti, di una lista di impegni/attività e della possibilità di memorizzare note e appunti (anche vocali) (personal information manager), si è fatto sempre più complesso nel corso degli anni.wally; 20/05/2007

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TIPI DI COMPUTER


Svolgono funzioni centralizzate di elaborazione dei dati per migliaia di utenti simultanei.Sono costosi e alcuni di grosse dimensioni.

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TIPI DI COMPUTER


Computer economico di dimensioni ridotte destinato all’uso personale.

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TIPI DI COMPUTER


Computer “stupidi” : nessuna potenza di calcolo. Sfruttano le risorse di un server a cui si collegano via rete.

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TIPI DI COMPUTER


Computer di dimensioni così ridotte da essere gestiti con una sola mano. Hanno meno funzioni e memoria di un PC, e un sistema operativo più limitato.

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HARDWARE & SOFTWARE

“L’hardware è la parte che si può prendere a calci; il softwarequella contro cui si può solo imprecare”.

Il termine hardware è riferito a tutte le parti del computer che si possono toccare. Le componenti esterne al computer (in generale, anch'esse definite hardware) sono dette periferiche.

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HARDWARE

Il case (o cabinet) è il contenitore, l’involucro in cui vengono montati la scheda madre, i dischi e le varie schede di cui ècomposto un personal computer.

• super tower

• tower

• midi-tower

• mini tower

• desktop

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Diapositiva 34

w9 Per case (parola della lingua inglese) si intende l'involucro esterno di un computer, solitamente in metallo, alluminio, plastica e ultimamente anche legno.

Viene identificata dalla parola case, solo la parte operativa della macchina, in cui risiedono alimentatore, scheda madre, memorie di massa e alcune periferiche di input come dispositivi cd-rom e masterizzatori.

Esterni al case, invece, restano monitor, tastiera e, ovviamente, il mouse.wally; 13/05/2007

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TIPI DI CASE

Mini tower

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TIPI DI CASE

Small factor

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TIPI DI CASE

Ultra small factor

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TIPI DI CASE

LCD computer

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TIPI DI CASE

Keyboard computer

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HARDWARE

Il retro di un case :

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HARDWARE

Un case aperto:

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HARDWARE - LA SCHEDA MADRE

La motherboard , o “scheda madre”, è probabilmente il componente più importante di un computer. Essa svolge le funzioni di integrazione e comunicazione fra tutti gli altri.

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HARDWARE - LA SCHEDA MADRE

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PERIFERICHE DI UN COMPUTER

Periferiche di input Periferiche di output

Scanner, mouse, joystick,

tastiera, modem, discoMonitor, stampante, modem,

disco

La comunicazione da e verso l’esterno avviene attraverso dispositivi di input/output chiamati periferiche.

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IL DISCO FISSO

Il disco fisso è formato da uno o più dischi magnetici rigidi che girano continuamente ad altissima velocità e da due o più testine di lettura che si spostano per accedere ai dati richiesti.

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IL DISCO FISSO

• Tecnologia impiegata: magnetica• Capacità di memorizzazione: 80-500 GB• Velocità di accesso ai dati: alta, nell’ordine delle decine di ms

Il partizionamento divide il disco fisico in volumi logici. E’un’operazione necessaria anche se si intende usare un unico volume.

Nei sistemi operativi Microsoft, ciascun volume del disco fisso viene identificato da una lettera dell’alfabeto (C:\, D:\, ecc.).

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w38 Il disco fisso è molto veloce nell’accesso ai dati che reperisce con accesso diretto (ma è comunque molto meno veloce della RAM).A differenza dei dati caricati nella RAM, le informazioni su disco fisso restano memorizzate quando di spenge il computer.

Si ha accesso diretto (o casuale) ai dati quando,ovunque sia l’informazione richiesta, la si puòraggiungere immediatamente, senza doverattraversare un percorso; è questo i caso dellamemoria RAM e di dispositivi a disco quali Dischi Fissi,Floppy, CD, DVD, ecc..

Si ha accesso sequenziale ai dati quando, perraggiungere l’informazione richiesta, ènecessario scorrere tutte le informazionipresenti fino a posizionarsi sul puntorichiesto. E’ questo il caso dei dispositivi anastro quali DAT, Videocassette,Musicassette, ecc..wally; 20/05/2007

Diapositiva 46

w39 Prima di poter scrivere su un supporto di memorizzazione è necessario compiere l’operazione di FORMATTAZIONE, checonsiste nel predisporre degli spazi all’interno dei quali troveranno posto le informazioni.Nel caso dei dischi la suddivisione è rappresentata da cerchi concentrici (detti tracce) a loro volta ripartiti in segmenti (detti settori) adibiti al contenimento dei dati.Tale suddivisione permette di identificare i punti nei quali i file sono memorizzati.Esiste uno spazio particolare, detto FAT (File Allocation Table), all’interno del quale è memorizzato l’indice del contenuto dei settori. Tale tabella permette di conoscere la collocazione dei blocchi di informazione che compongono i file.wally; 20/05/2007

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UNITA’ REMOVIBILI

Anche queste unità permettono di registrare dati in manierapermanente, ma sono supporti esterni o estraibili con facilità, agevoli da trasportare.

Sono di solito meno capienti del disco fisso e prevedono tempi di accesso più lenti.

Esempi:Floppy (dischetti), CD, DVD, chiavette USB, ecc.

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PERIFERICHE E CONNETTORI

Esistono vari tipi di interfacce per il collegamento delle periferiche: PS/2, seriali, parallele, audio, video, USB, FireWire (IEEE 1394).

Porte PS/2 Porte parallela (in alto) e seriale (in basso)

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Diapositiva 48

w3 La porta parallela è posta sempre nella parte posteriore di un PC ed è facilmente individuabile: ha 25 piccoli fori (è quindi di tipo femmina) disposti su 2 file: 13 sulla prima fila e 12 sulla seconda.

Le differenze più rilevanti di una porta parallela rispetto ad una seriale sono le seguenti:

* Trasmissione - Quando viene trasmesso un dato con la porta parallela, vengono inviati 8 bit alla volta contemporaneamente. Nella porta seriale vengono invece mandati 8 bit in fila uno dietro l'altro. * Velocità di trasmissione - Nelle porte parallela è più alta e va dai 50 Kbyte al secondo (per i modelli SSP) ai 2 Mbyte al secondo (per i modelli EPP). * La lunghezza del cavo - Nelle porte parallele, il cavo di connessione non può superare i 4-5 metri,pena la perdita dei dati. Nelle porte seriali questa lunghezza è maggiore. * La programmazione della porta - Mentre la porta seriale viene controllata via hardware, quella parallela necessita di un software apposito che gestisca i registri interni.wally; 13/05/2007

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IL MOUSE

Il mouse è un dispositivo in grado di inviare un input ad un computer in modo tale che ad un suo movimento ne corrisponda uno analogo di un indicatore sullo schermo detto cursore. È inoltre dotato di uno o più tasti ai quali possono essere assegnate varie funzioni.

1. Rotelle di scorrimento della pagina2. Rotelle di rilevazione del movimento3. Sfera di movimento4. Vano per le batterie (wireless)

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MOUSE MECCANICI E OTTICI

una sfera (1) di gomma fa girare due rotelle (2) forate (3) disposte ortogonalmente tra loro. La velocità di rotazione è misurata da sensori (5) a infrarossi (4) e trasmessa al computer.

I mouse ottici utilizzano un LED o un laser per illuminare la superficie d’appoggio e un trasduttore ottico-elettrico (fotodiodo) per rilevare il movimento relativo alla superficie d'appoggio. Hanno quasi soppiantato i mouse meccanici.

Guardare direttamente il LED o il laser di un mouse può causare danni alla retina.

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Diapositiva 49

w15 Il mouse è un sistema brevettato da D. Engelbart nel 1967.Le tecnologie utilizzate nei mouse hanno essenzialmente tre finalità:

1. rilevare il movimento del mouse 2. inviare il dato al dispositivo al computer 3. permettere l'attivazione di funzioni

Attualmente i mouse si connettono al PC mediante porte di tipo PS/2 oppure USB. ; 23/05/2007

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w5 I mouse meccanici, pur avendo il pregio di essere economici, hanno lo svantaggio di sporcarsi molto facilmente con l'utilizzo. La polvere tende a incastrarsi nelle rotelle che rilevano il movimento rendendo l'utilizzo problematico e impreciso.

Rispetto ai mouse tradizionali, i mouse ottici hanno il pregio di non avere parti meccaniche che possano venir bloccate dalla polvere. Questo permette di utilizzarli generalmente senza alcun bisogno di manutenzione. Un altro vantaggio è la possibilità di essere utilizzati su superfici lisce, su cui la sferadi un mouse tradizionale slitterebbe.

L'unico problema può essere dato dall'utilizzo su una superficie riflettente. Poiché il LED illumina il piano d'appoggio e il sensore acquisisce l'immagine, qualsiasi materiale riflettente inganna l'acquisizione dell'immagine e quindi la rilevazione precisa del movimento.wally; 13/05/2007

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MOUSE SENZA FILI

Un mouse senza filo (wireless) è collegato al computer tramite un piccolo ricevitore, con il quale comunica attraverso:

• onde radio• raggi infrarossi• via Bluetooth

Vantaggi: non c’è bisogno di un cavo.

Svantaggi: pile, necessità di alimentare separatamente la base di ricarica, possibili interferenze con il segnale radio e l'eventualità che l'utente si dimentichi di appoggiare il mouse sulla base di ricarica a computer spento ottenendo così un mouse non funzionante fino a ricarica effettuata.

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LA TASTIERA

QWERTY (pronuncia "cuèrti") è oggi il più comune layout per tastiere, utilizzato nella maggior parte delle tastiere inglesi per computer e macchine da scrivere, ma utilizzato anche per la maggior parte delle tastiere italiane.

La tastiera in campo informatico è una periferica derivata da quella in uso nella macchina per scrivere. Essa consente l’immissione dei dati per mezzo della pressione manuale dei tasti.

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Diapositiva 51

w6 La mancanza del cavo rende necessarie alcune aggiunte al corredo di un mouse tradizionale:

* batterie d'alimentazione * ricevitore / base di ricarica, ovvero un dispositivo collegato via cavo al computer che riceve i segnali del mouse e che ricarica la batteria del mouse quando questo viene appoggiato * cavo di alimentazione, per il ricevitore.wally; 13/05/2007

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w21 Il layout QWERTY fu brevettato nel 1864 e venduto nel 1873, quando cominciò a comparire sulle macchine da scrivere. Per lingue diverse dall'inglese sono stati effettuati piccoli cambiamenti al layout. Es. in Germania QWERTZ, in Francia AZERTY. I record mondiali di velocità nella digitazione sono generalmente ottenuti utilizzando il layout di Dvorak (1936).

Di solito le tastiere sono “localizzate”: ciascuna lingua adotta un set di caratteri dell'alfabeto, oltre ai numeri, alla punteggiatura e ad alcuni caratteri detti di controllo.Il posizionamento dei tasti sulle tastiere varia oltre che a seconda del paese di destinazione, anche in base ai diversi modelli, tra cui quelle compatte per i personal computer portatili.wally; 19/05/2007

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LA TASTIERA

Layout di una tastiera italiana standard IT 107 :

Tasti più significativi: backspace, tabulazione, blocco maiuscolo, shift di sinistra, Alt, Control di sinistra, Alt Gr, barra spaziatrice, Ritorno a capo o Invio, Stamp o R Sist.

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LA TASTIERA

Connessioni per la tastiera: mini DIN, PS/2, USB, wireless e bluetooth.

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LA TASTIERA

• Esempi di tecniche per l'inserimento di dati alternative all'uso della tastiera?

Codici a barre e smartcard, tastiera virtuale con il mouse

• Come si digita la chiocciola (@, at in inglese) ?

Alt Gr + tasto @

• Come si digitano le parentesi graffe { } ?

Shift + Alt Gr + [ oppure Alt + 123 e Alt + 125

• Come si digita il simbolo (tilde) ?

Alt + 126

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IL MONITOR

Le tecnologie più importanti utilizzate nella costruzione dei monitor sono il tubo a raggi catodici (CRT – Cathode RayTube) e i cristalli liquidi (LCD – Liquid Crystal Display).

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Diapositiva 56

w17 Il termine tubo a raggi catodici (1897), più comunemente tubo catodico o CRT (acronimo del termine inglese Cathode Ray Tube), indica la tecnologia comunemente usata per la visualizzazione nei monitor e nei televisori, che consiste nel convogliare ad hoc dei raggi catodici (eletroni) su di una superficie sensibile, che ricostruisce l'immagine visibile.Attualmente la tecnologia del tubo catodico è destinata ad una progressiva obsolescenza in favore delle tecnologie al plasma, a cristalli liquidi e OLED, meno ingombranti, più parsimoniose nel consumoelettrico e con costi di produzione in continua discesa.

Uno schermo a cristalli liquidi, o LCD (Liquid Crystal Display), è uno schermo sottile e leggero senza nessuna parte mobile. Esso è composto da un liquido intrappolato in numerose celle. Ogni cella è provvista di contatti elettrici in modo da poter applicare un campo elettrico al liquido che contiene.

Una delle caratteristiche principali degli schermi a cristalli liquidi è il basso assorbimento di potenza elettrica. ; 23/05/2007

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IL MONITOR

La grandezza dello schermo si misura in diagonale utilizzando il pollice come unità di misura ( 1 pollice o inch = 2.54 cm )

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IL MONITOR

La risoluzione è la quantità di dettaglio che un monitor è in grado di fornire. E’ espressa in pixel (colonne x righe).

QVGA

XGASVGA

Sigla

1024 x 76817 “ 4:3

1280 x 96019 “ 4:3

800 x 60015 “ 4:3

Risoluzioni consigliate

Monitor

La risoluzione massima dipende dalla profondità del colore e dalla memoria della scheda video.

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IL MONITOR

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IL MONITOR

LE POSSIBILI RISOLUZIONI DELLO SCHERMO

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w35 VGA (dall'inglese Video Graphics Array) è uno standard analogico relativo a display per computer introdotto sul mercato nel 1987 da IBM. E’ stato superato nel tempo da XGA e SVGA, ma tutte le schede grafiche lo devono ancora saper gestire.

Le specifiche VGA prevedono modalità a 16 e 256 colori.

Il termine VGA è anche usato spesso per riferirsi alla risoluzione di 640×480. Uno schermo XVGA, invece, ha 1024 per 768 pixel in 256 colori. wally; 20/05/2007

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IL MONITOR - il connettore VGA

Il termine VGA è anche usato per riferirsi alle tecniche di connessione del computer al monitor (per esempio un "connettore VGA" si distingue da un "connettore DVI"). La connessione VGA standard tra PC e monitor termina con uno spinotto maschio a 15-pin. Il cavo VGA trasporta l'immagine allo schermo anche a risoluzioni come 1600×1200 o più alte.

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IL MONITOR - il connettore DVI

DVI (Digital Visual Interface): trasmette al monitor un segnale in forma digitale (quindi privo di disturbi).

Le immagini prodotte dalle interfacce DVI sono molto nitide, ad alta risoluzione e predisposte per l'HDTV.

Ne esistono di vari tipi (DVI-A, DVI-D, DVI-I).

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IL MONITOR - la scheda grafica

Scheda video (oscheda grafica) PCI con attacchi VGA, DVI e S-video.

S-videoDVI

VGA

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IL MONITOR - la scheda grafica

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LO STANDARD USB (Universal Serial Bus)

E’ uno standard di comunicazione seriale che consente di collegare diverse periferiche a un computer.

Caratteristiche: flessibilità, semplicità; un unico bus per molte periferiche; non sono necessari dispositivi di controllo e porte dedicate; facilmente espandibile; economico; connessioni a caldo; supporto dispositivi tempo reale (audio - telefono).

Larghezza di banda:- USB 1.0: 1,5 Mbit/s;- USB 1.1: 12 Mbit/s;- USB 2.0: 480 Mbit/s.

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Tipo A (maschio)

Tipo B (femmina)

Tipo mini-A

Tipo A (femmina)

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w16 Lo standard USB è stato sviluppato nel 1995 da un consorzio: (Compact, HP, Intel, Lucent, Microsoft, Nec, Philips).

Il cavo è composto da 4 fili: massa, alimentazione (5V), Dati+, Dati-.

Il sistema USB è asimmetrico, consiste in un singolo gestore e molte periferiche collegate da una struttura simile ad un albero attraverso dei dispositivi chiamati hub (concentratori). Supporta fino ad un massimo di 127 periferiche per gestore.La lunghezza massima che può avere il cavo senza che il segnale diventi troppo debole è pari a 5m; oltre questo limite è necessario ricorrere ad uno o più hub attivi che amplifichino il segnale. Le specifiche prevedono il collegamento consecutivo di al massimo 5 hub.

Se il sistema operativo lo consente supportano la rimozione a caldo e il reinserimento delle periferichesenza dover riavviare il computer.

USB può collegare periferiche quali mouse, tastiere, scanner, macchine fotografiche digitali, stampanti, casse acustiche, microfoni e altro ancora.

USB non ha ancora totalmente rimpiazzato il connettore PS/2 della tastiera, per via del costo economico del vecchio modello.

All'interno del computer, l'USB invece non ha rimpiazzato lo standard ATA o SCSI per via della sua lentezza. Il nuovo standard serial ATA per es. consente trasferimenti dell'ordine di 150 Mbyte per secondo, una velocità molto più elevata dello standard USB, che nella versione 2.0 raggiunge un massimo di 60 Mbyte per secondo (480 Mbits/s).Questa velocità cosi elevata consente all'USB di competere con lo standard Firewire ad armi quasi pari. Infatti lo standard USB ha delle limitazioni di carattere tecnico che ne sconsigliano l'utilizzo su telecamere e dispositivi che manipolano flussi video.

Le specifiche dell'USB stabiliscono due tipi di connettori per collegare i dispositivi, il connettore A e B.Molti produttori cercando di ridurre le dimensioni dei dispositivi hanno prodotto connettori più piccoli di quelli standard. Questi dispositivi sono dei dispositivi USB a tutti gli effetti, l'unica cosa che cambia è il connettore che è fisicamente diverso.

; 23/05/2007

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Adattatori USB PS/2

hub USB

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LA CHIAVETTA USB

Una chiave o chiavetta USB è un'unità di memorizzazione di massa portatile utilizzabile mediante la porta USB di un comune personal computer.Adattatori USB PS/2

1. Connettore USB2. Chip di gestione3. Pin per test industriali4. Memoria5. Oscillatore6. Diodo led di funzionamento7. Interruttore per blocco-scrittura8. Spazio per una seconda

memoria (non utilizzato)

Capacità tipiche:

512 MB – 8 GB

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w8 I dati solitamente vengono immagazzinati in una "memoria flash" contenuta nella chiavetta.

Il numero di scritture che una memoria flash può supportare non è illimitato, seppur molto alto (oltre 100.000 cicli di scrittura).

Nel download o upload di dati la chiavetta USB è il supporto più veloce; supera in velocità di lettura e scrittura CD e DVD, ma è più lento delle componenti interne del computer, che, in ordine decrescentedi velocità di caricamento dei dati sono: memoria cache, RAM e Hard Disk.wally; 13/05/2007

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I LETTORI DI SCHEDE (CARD READER )

Un lettore di memorie è un dispositivo per comunicare con smartcard o memorie flash

Capacità tipiche:

256 MB – 4 GB

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DISPOSITIVI BLUETOOTH

Fornisce un metodo standard e economico per scambiare informazioni tra dispositivi diversi (palmari, cellulari, PC, stampanti, fotocamere digitali) attraverso una frequenza radio “sicura” a corto raggio (10-100 m).

Adattatore Bluetooth per porte USB

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w3 Una memory card o scheda di memoria è un dispositivo elettronico contenente una memoria flash, in grado di immagazzinare dati in forma digitale e di mantenerli in memoria anche in assenza di alimentazione elettrica (memoria non volatile).

Ne esistono vari tipi: alcuni sono "proprietari", ovvero funzionano solo sui dispositivi elettronici per i quali sono stati progettati (come ad esempio le memory card per le PlayStation), mentre altri sono compatibili con una grande varietà di dispositivi elettronici, rendendo così possibile lo scambio di dati tra di essi.

sono da considerarsi un'evoluzione dei classici floppy disk utilizzati in passato per trasferire dati da un computer all'altro, rispetto ai quali hanno due fondamentali vantaggi: la non influenzabilità da parte dei campi magnetici, e l'enorme capacità di memoria rispetto ai floppy. Anche la più piccola tra le memory card oggi in commercio, infatti, con una capacità di appena 16 o 32 MB, può contenere l'equivalente dei dati contenuti rispettivamente in 11 o 22 classici floppy, con un ingombro notevolmente inferiore.

L'utilizzo di schede di memoria riduce anche considerevolmente il costo per megabyte: un floppy da 1.44 MB che costi 50 centesimi ha un costo per MB di 35 centesimi, contro i 6,25 di una memory cardda 128 MB (costo intorno agli 8 euro) e gli 1,7 centesimi di una card da 1 GB (costo intorno ai 17 euro, capacità pari a 700 floppy).

La veloce diffusione e l'elevato numero di produttori e gli interessi commerciali ad essi legati, hanno fatto si che non si sia ancora giunti ad uno standard per questi dispositivi di archiviazione portatili. Esistono molti tipi diversi di memoria flash, differenti per dimensione, forma e interfaccia. Le più diffuse sono Secure Digital (SD), Compact Flash (CF), MultiMedia Card (MMC).

; 22/05/2007

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w7 Attualmente più di un miliardo di dispositivi montano un'interfaccia Bluetooth.I telefoni cellulari che integrano chip Bluetooth sono venduti in milioni di esemplari e sono abilitati a riconoscere e utilizzare periferiche Bluetooth in modo da svincolarsi dei cavi.

BMW è stato il primo produttore di autoveicoli a integrare tecnologia Bluetooth nelle sue automobili inmodo da consentire ai guidatori di rispondere al proprio telefono cellulare senza dover staccare le mani dal volante.

Il protocollo Bluetooth lavora nelle frequenze libere di 2,45 GHz. Le versioni 1.1 e 1.2 del Bluetooth consentono velocità di trasferimento fino a 723,1 Kbit/s. La versione 2.0 gestisce una modalità ad altavelocità che consente trasmissioni fino a 2,1 Mbit/s.wally; 13/05/2007

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L’UNITA’ OTTICA – IL CD-ROM

La prima generazione di unità CD-ROM (Compact Disk) trasferiva dati a 150 KB/s e vi faceva riferimento come velocità1x.I modelli di oggi hanno velocità di trasferimento di 32x, 48x, ..Si noti che un’unità CD-RW ha tre tipi di velocità:- lettura - scrittura- riscrittura

Si usa ad es. la notazione 24x/8x/4x.

Le unità ottiche di tutti i tipi utilizzano l’alloggiamento standard da 5,25 pollici.

Il CD ha una capacità massima di 650-800 MB.

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L’UNITA’ OTTICA – IL DVD-ROM

Il Digital Versatile Disk (DVD) è l’evoluzione tecnologica del CD-ROM.

Ne esistono di vari tipi:

• DVD+R• DVD-R• DVD-RAM• DVD-RW• DVD+RW• ..

Il DVD singola faccia singolo strato ha una capacità massima di 4,5 GB.

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w10 Sono stati individuati 3 principali campi d'applicazione per il DVD:

1. DVD-Video, destinato a contenere film, in sostituzione della videocassetta. 2. DVD-Audio, pensato per sostituire il CD Audio grazie a una maggiore fedeltà. 3. DVD-ROM, destinato a sostituire il CD-ROM.

Gli standard DVD-Video e DVD-ROM sono apparsi sul mercato sin dal 1997, ottenendo un enorme successo commerciale.In Italia il primo lettore DVD è stato commercializzato dalla Panasonic nell'aprile 1998 al costo di 1.200.000 lire (619,75 euro), anche se ancora era impossibile acquistare DVD.

Formalizzato nel corso del 1999, il formato DVD-R è lo standard ufficiale per i DVD Registrabili.Nel 2000 è stato formalizzato lo standard DVD-RW, che ricalca le caratteristiche dei DVD-R "for general use", ma con la possibilità di essere riutilizzato fino a mille volte (teoricamente).

Negli anni necessari alla formalizzazione dello standard DVD-R, sono stati commercializzati altri 2 formati per la registrazione in formato DVD: il DVD+R (e DVD+RW) dal consorzio Sony-Philips, ed il formato DVD-RAM, supportato da Matsushita e JVC. Questi formati differiscono notevolmente dal formato DVD-R in termini tecnici, anche se i più moderni lettori e masterizzatori sono in grado di supportare DVD registrabili in qualunque formato (con qualche riserva per il DVD-RAM).

Più recente è l'introduzione di standard per la masterizzazione di DVD a doppio strato, simili al DVD-9 industriale, e con una capienza di circa 9 GB di informazioni. Anche in questo caso la cordata Sony-Philips ha giocato d'anticipo, commercializzando il formato DVD+R Dual Layer (c.d. DVD+R DL) fin dal 2002, mentre solo nel 2004 si è formalizzato lo standard ufficiale DVD-R DL.

Gli standard proposti per succedere al DVD sono il Blu-Ray e il DVD ad alta definizione (HD-DVD), tra loro incompatibili. ; 22/05/2007

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IL PERSONAL COMPUTER

Riepilogo:

• Monitor• Scheda madre• CPU (Microprocessore)• RAM• Schede di espansione• Alimentatore• Unità ottica • Disco fisso (hard disk)• Mouse• Tastiera

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HARDWARE

Quali sono i fattori che influenzano le prestazioni di un computer?

La frequenza e l’architettura del microprocessore

Le dimensioni della RAM

Il numero e tipo di processi attivi

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I programmi si dividono in sistemi operativi (che svolgono lefunzioni di base) e programmi applicativi (che svolgono le funzioni specifiche) .

Il sistema operativo è l’insieme dei dati e dei programmi che rendono possibile l’inserimento dei dati e dei comandi da parte dell’utente, ossia che rendono “operativo” il computer. E’ il primo software caricato dal PC durante l’avvio, dopo che è andata a buon fine la verifica che tutti i componenti funzionano correttamente.Coordina il funzionamento delle componenti e gestisce le funzioni di base.

SOFTWARE

Esempi? DOS, MS Windows, Linux, Mac OS.

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% di PC nel mondo con [sistema operativo] Microsoft:

MICROSOFT WINDOWS

Fonte: www.netapplications.com (aprile 2007)

Microsoft Corporation è una compagnia multinazionale con un fatturato annuo di oltre 40 miliardi di $, 76.000 impiegati in 102 paesi. Ha la sede principale a Redmond nello stato di Washington e appartiene a Bill Gates.

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Diapositiva 75

w41 Quando si accende un computer la memoria RAM è vuota.

La memoria ROM contiene il BIOS che permette alla macchina di compiere le prime operazioni di verifica e enumerazione dei componenti installati (memoria, scheda video, disco fisso, lettore DVD, tastiera, ecc.) e di comunicazione tra gli stessi. In questa fase viene compiuta un’operazione di diagnosi del sistema (conteggio memoria, controllo periferiche, assegnazione irq, ecc.) e avviata la procedura di BOOTSTRAP da disco. In una particolare traccia del disco fisso (o, se presenti, dal floppy o dal cd-rom, e ora anche da sistemi USB) è contenuto il codice di avvio del sistema operativo installato.

Il bootstrap termina con l’avvio del caricamento dell’intero sistema operativo.

Una volta terminato il caricamento del sistema operativo, il computer è pronto ad essere utilizzato, e possono essere avviati i programmi applicativi per elaborare i documenti.

Il Sistema Operativo è un gestore di risorse: * Una volta in esecuzione il SO si “impossessa” delle risorse dell’elaboratore (CPU, memoria, periferiche) diventandone il gestore. * Il SO assegna organicamente a turno l’uso della CPU e della memoria alle varie applicazioni, intervenendo nei casi di errori “eccezionali” (ad es. un programma che accede alla memoria di un altro programma) o per svolgere operazioni “critiche”wally; 20/05/2007

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w8 wally 01/05/2007Tappe fondamentali di Microsoft:- 1978: fondazione da parte dell’allora ..enne Bill Gates- 1981: viene venduto il suo primo prodotto, MS-DOS- 1985: rilasciato il primo Windows- 1989: rilasciato il primo Office- 1990: esce Windows 3.0 (100.000 copie vendute in due settimane)- 1993: Windows NT 3.1, sistema operativo per server- 1995: Windows 95 (oltre 1 milione di copie vendute in 4 giorni)- 1995: in agosto esce anche il primo Internet Explorer- 1996: escono Windows NT 4.0 server e workstation- 2000: a febbraio viene rilasciato Windows 2000.- 2001: rilasciato Windows XP.- 2001: a novembre entra con Xbox nel mercato delle game console- 2004: condannata a pagare quasi 500 milioni di dollari dall'antitrust europea per posizione monopolistica sul mercato- 2006: esce Internet Explorer 7- 2007: a gennaio escono Windows Vista e Office 2007 ; 23/05/2007

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I driver di periferica (device driver) sono programmi specializzati nella gestione di un particolare componente hardware.E’ il sistema operativo a caricarli in memoria durante laprocedura di avvio del computer.

Esempi di componenti di cui serve deve esistere un driver:disco fisso, scheda video, unità ottica, modem.

SOFTWARE - DRIVER

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Gli applicativi, o applicazioni, vengono lanciati dall’utente o dal sistema, una volta avviato il sistema operativo.

Esempi:- Navigatore (browser) per Internet- Elaboratore di testi- Foglio di calcolo- Programma di posta elettronica- Fotoritocco, elaborazioni grafiche, disegno- Elaborazione di filmati- Utilities (cmpressione di file, backup automatico, antivirus)

SOFTWARE - APPLICAZIONI

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Le applicazioni possono essere classificate anche in base all’origine.

SOFTWARE - APPLICAZIONI

- Commerciale : a pagamento

- Shareware : limitato nelle funzioni, o nel tempo, se non si paga (fini valutativi)

- Freeware : gratuito

- Open source : gratuito e “aperto”

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MICROSOFT WINDOWS

Windows 3.0 (1990)

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MICROSOFT WINDOWS

Windows 3.11 (1993)

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MICROSOFT WINDOWS

Windows 95 (1995)

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MICROSOFT WINDOWS

Windows 2000 (1999)

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MICROSOFT WINDOWS

Windows XP (2001)

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MICROSOFT WINDOWS

Windows Vista (2007)

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Spostare e/o il computer quando è acceso.

Coprire le griglie di ventilazione.

Mangiare e bere vicino al PC.

Tenere il PC vicino a fonti di calore (es. termosifoni).

Cosa non si deve mai fare con un PC?w9

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w9 Quali precauzioni occorre adoperare per evitare rischi elettrici?o L’impianto elettrico dovrà soddisfare a precisi requisiti tra cui la presenza di salvavita e di un buon impianto di messa a terra. Inoltre le prese elettriche dovranno essere numerose in modo da evitare l’utilizzo di pericolose prolunghe o Assicurarsi che i cavi di alimentazione siano correttamente collegati e non si verifichino sovraccarichi (evitare spine multiple)o I vari cavi che escono dal retro del Pc dovranno essere raccolti e legati in modo da non creare intralcio agli utilizzatorio Disposizione delle apparecchiature lontano da fonti di calore e umiditào Non collocare vicino all’unità centrale possibili sorgenti di campo magnetico (si rischia di perdere i dati delle memorie di massa) ; 22/05/2007

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PC e ergonomia

A) Posizione dello schermo

B) Posizione dei polsi

C) Posizione del busto

D) Supporto lombare

E) Spazio per le ginocchia

F) Sostegno per le cosce

G) Altezza del sedile

H) Tipo di sedile

I) Supporto per i piedi

J) Supporto per la carta

Fonte: www.prochilditalia.com

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PC e ergonomia

Fonte: www.prochilditalia.com

I problemi muscolo-scheletrici legati all' uso del PC possono essere ricondotti alle seguenti cause:

• Postura innaturale mentre si utilizza il PC.• Sedile inadeguato. • Postazione lavorativa realizzata senza criteri ergonomici.

Ottimizzando l' ergonomia della propria postazione di lavoro e scegliendo con cura gli arredi e il posizionamento degli stessi è possibile ridurre al minimo i rischi di incorrere in problemi di salute.

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w6 Che cos’è l’ergonomia ?È la disciplina che analizza il rapporto tra l’uomo e l’ambiente di lavoro, per migliorare la produttività einsieme alleggerire lo sforzo psicofisico del lavoratore

Quali norme disciplinano in Italia gli obblighi del datore di lavoro in materia di prevenzione dei rischi per i lavoratori ai video terminali ?Legge 626/94

Quali problemi di salute possono essere associati all’uso di un computer ?o Emicranieo Dolori alla schienao Bruciori agli occhio Miopieo Insonniao Dolori muscolari alle braccia e alle mani

Quali pratiche possono concorrere a creare un buon ambiente di lavoro con il computer ?Collocazione adeguata del monitor , tastiere e sedie regolabili, mouse efficiente, disponibilità di illuminazione e ventilazione adeguate, frequenti interruzioni nell’uso del computer.

IL MONITOR.1. Il margine superiore del monitor dovrebbe essere all' altezza degli occhi o immediatamente al di sotto in modo che l' operatore guardi leggermente verso il basso.2. L' operatore non dovrebbe aver bisogno di inclinare il capo all' indietro per guardare una qualsiasi parte dello schermo. Persone portatrici di lenti bifocali sono particolarmente soggette a questo problema. Per loro è consigliabile posizionare il monitor molto basso.3. Posizionare il monitor direttamente davanti all' operatore, non al lato. La profondità dell' area di lavoro deve essere abbastanza ampia (minimo 90 cm a seconda delle dimensioni del monitor) da da poter permettere questa sistemazione. Il monitor di lato può sottoporre a stress il collo.4. Tenere sempre una distanza di almeno un braccio dallo schermo (50-70 cm dagli occhi).5. Gli eventuali supporti per i documenti cartacei devono essere posti frontalmente all' operatore.

LA SEDIA 1. La sedia dovrebbe fornire un buon supporto per la zona lombare. 2. Il busto deve poter rimanere perpendicolare al pavimento. Se presenti, i braccioli dovrebbero essere imbottiti ed ad una altezza che permette al gomito di poter essere adiacente al corpo. I braccioli, inoltre, dovrebbero essere retrocessi per poter permettere di raggiungere il piano di lavoro mantenendo i gomiti ad un angolo tra i 90 ed i 100 gradi. 3. Sedili con cinque gambe sono preferibili per ragioni di stabilità. 4. Il sedile deve poter essere regolato in altezza. 5. Il bordo della sedia deve essere lontano dalla zona di flessione del ginocchio per evitare di esercitare pressione sui tendini. 6. Le gambe devono disporre di spazio a sufficienza. Le ginocchia non devono toccare contro il piano porta-tastiera. 7. I piedi devono poter essere appoggiati comodamente a terra. E' possibile utilizzare un sostegno atto allo scopo.

LA TASTIERA1. Il supporto porta-tastiera deve essere abbastanza ampio da poter ospitare sia la tastiera che il mouse e garantire a quest' ultimo una buona superfice di utilizzo.2. L' altezza della tastiera dovrebbe essere tale da permettere ai gomiti di poter rimanere ad angolo retto rispetto alla perpendicolare del corpo.3. Il tavolo del computer deve essere il più sottile possibile per permettere alle gambe di avere spazio sufficiente.4. Le spalle devono essere rilassate. La tastiera dovrebbe essere tirata vicino al corpo.5. I polsi dovrebbero essere in linea con la tastiera. Supporti per i polsi, della stessa altezza della

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barra spaziatrice, possono aiutare a tenere i polsi nella loro posizione neutra.6. E' consigliabile spostare la mano piuttosto che allungare le dita per raggiungere tasti periferici della tastiera.

L'ILLUMINAZIONE 1. Le finestre dovrebbero avere veneziane o altri mezzi per regolare la luce che filtra. 2. Al fine di ridurre riflessi ed affaticamento degli occhi, il monitor dovrebbe essere posizionato ad angolo retto rispetto alle finestre od altre fonti di luce. 3. Lo schermo deve essere tenuto pulito. 4. Occorre predisporre una fonte di luce alternativa per illuminare l' area lavorativa se quella ambientale dovesse risultare insufficiente.

ALTRO 1. Eseguire regolarmente esercizi di stretching (almeno ogni ora) e concedersi numerose mini-pause quando si è sottoposti a lunghe sessioni di dattiloscrittura. 2. Evitare di colpire con forza i tasti: mantenere mani e dita rilassate mentre si digita. ; 22/05/2007

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w7 Problemi muscolo-scheletrici derivanti dall' utilizzo improprio del PC variano dal semplice affaticamento con indolenzimento di arti, schiena e collo fino a vere e proprie patologie.

Le patologie che possono svilupparsi sono prevalentemente associate a mansioni che richiedono movimenti ripetitivi effettuati per lunghi periodi di tempo. Le due patologie più frequentemente associate all' uso del computer sono la Tenosinovite e la Sindrome del Tunnel Carpale (STC).

La Tenosinovite è l'infiammazione della guaina di rivestimento del tendine ed è causata dalla rapida, ripetitiva flessione di dita e polso. La Tenisinovite è spesso associata alla Tendinite, l' infiammazione del tendine.

La Sindrome del Tunnel Carpale è una condizione causata dalla compressione del nervo mediano che passa attraverso il Tunnel Carpale delle ossa del polso.

La pressione sul nervo può causare indolenzimento, insensibilità, formicolìo, bruciore o dolore nei palmi, nelle dita o nei polsi. Il problema può aggravarsi con il tempo diffondendosi lungo tutto il braccio ed indebolendo i muscoli. ; 22/05/2007

Corso di Informatica - Benvenuto — Scuola di Medicina · Novara, 24 maggio 2007 1 Corso di...

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