Unità di apprendimento 1

Il computer

Il computer nella vita di tutti i giorni

Il computer è uno strumento indispensabile nel mondo in cui viviamo

È attualmente disponibile in diverse forme che vanno dai dispositivi mobili (smartphone e tablet) ai dispositivi fissi (pc e laptop).

Il computer nella vita di tutti i giorni

E’ utile per produrre documenti, fare calcoli, comunicare, giocare, disegnare, progettare, ascoltare musica…

E’ costituito da diversi componenti elettronici indispensabili che permettono di elaborare i dati chiamati chip

In sintesi…

Il computer è utile per sostituire l'uomo in tutti i compiti ripetitivi o che necessitano di calcoli complessi, grazie alla capacità di elaborazione e di memorizzazione dei dati

Definizione di computer

Il nome esatto completo è: elaboratore elettronico digitale logico

Sinonimi:• “elaboratore elettronico”

• “calcolatore”

• “computatore”

• “Personal Computer”

Il computer e l’uomo

Il computer è in grado di effettuare delle operazioni ripetitive assai velocemente e per questo può “sostituire” l’uomo in molte attività nelle quali è indispensabile la velocità di calcolo

Il computer e l’uomo

Un computer è formato da hardware, software e firmware

L’Hardware è l’insieme delle parti solide che lo compongono, come ad esempio i circuiti elettronici, la tastiera oppure lo schermo,

Il software è l’insieme dei programmi che lo fanno funzionare

Il firmware è un particolare software installato dal costruttore, che non può essere cancellato che svolge solo piccoli compiti, quali ad esempio l’accensione del computer

Il computer e l’uomo

Il computer è composto da una unità centrale di elaborazione che svolge un compito analogo al “cervello” umano

Analogamente all’uomo che possiede i 5 sensi, il computer comunica con il mondo esterno attraverso le periferiche: la tastiera, il mouse, lo scanner, la stampante, il monitor ecc

Il computer e l’uomo

L’attività che svolge un computer consiste nell’elaborare informazioni che provengono dall’esterno e fornire dei risultati attraverso 3 fasi:

fase di input (o di immissione dati, quando ad esempio scriviamo una lettera mediante la tastiera)

fase di elaborazione (quando il computer elabora attraverso i circuiti elettronici che lo compongono)

fase di output (quando il computer comunica i risultati)

La macchina di Von Neumann

Lo scienziato John Von Neumann descrisse lo schema di uno dei primi computer dell’era moderna in cui possiamo identificare alcuni elementi come: la memoria centrale (RAM)la CPUle memorie di massale periferiche di input e di output

Il case e l’unità di elaborazione

Il case del computer possiede un pannello frontale e uno posteriore

Il pannello frontale fornisce le seguenti prese di collegamento:

Lettore o masterizzatore CD o DVD

Alloggiamenti liberi

Floppy disk

Pulsante accensione

Presa per cuffia

Presa microfonoPorte USB

Il computer, una macchina aggiornabile

1. Monitor2. Scheda madre3. Unità di elaborazione4. Memoria RAM5. Schede espansione6. Alimentatore7. Lettore/masterizzatore

CD/DVD8. Disco rigido9. Mouse10. Tastiera

Scheda madre Elabora e

memorizza; in essa risiede l'unità di elaborazione e un tipo particolare di memoria detta memoria centrale

Schede di espansione

Esistono moltissime schede di espansione che permettono di collegare al computer videocamere, televisori ad alta definizione, videoproiettori, anche per mezzo di connessioni senza fili (wireless). Oppure ancora schede di rete per connettere i computer tra di loro

Come ragiona il computer Un computer è formato da circuiti elettronici in

grado di comprendere soltanto due valori diversi, “acceso” o “spento”. È acceso quando passa l’energia elettrica, spento quando non passa

Sono proprio questi due stati (acceso/spento) che costituiscono l’informazione più elementare che un computer è in grado di comprendere: tale informazione prende il nome di bit. Quando passa corrente il circuito comprende 1, altrimenti interpreta tale stato come 0

Come ragiona il computer

Se di lampadine ce ne fossero tre invece di due, avremmo 8 combinazioni diverse, se fossero quattro le combinazioni sarebbero 16 ecc. Risulta quindi evidente che, con più bit a disposizione, si ottengono più valori

Come ragiona il computer

I computer utilizzano uno standard di bit per ogni informazione: 8 bit

Si ottengono 256 stati diversi L’insieme di 8 bit si chiama Byte Se un bit può rappresentare solo due

stati (1 e 0), un Byte ne può rappresentare 256 (da 0 a 255)

Come ragiona il computer

I caratteri alfabetici, i numeri e i caratteri della punteggiatura (, ; . : - ecc.) vengono memorizzati nel computer come sequenza di Byte

La tabella ASCII (American Standard Code for Information Interchange) contiene per ogni lettera (a, b, c, … A, B, C, …), numero (1, 2, 3, 4, … 0) o carattere speciale (%, ?, !, £, $, & …), un relativo codice, che va da 0 a 255

Le memorie

Le memorie presenti in un computer possono essere suddivise in:• memorie centrali o principali (main

memory)

• memorie di massa

• memorie USB

Le memorie

Le memorie possiedono una capacità che si esprime in Byte

Scala di equivalenza:• 1 Byte equivale a 8 bit• 1 “chilo” Byte (1 kByte) equivale a 1024 Byte• 1 “mega” Byte (1 MByte) equivale a 1024 kByte• 1 “giga” Byte (1 GByte) equivale a 1024 MByte• 1 “tera” Byte (1 TByte) equivale a 1024 GByte• 1 “peta” Byte (1 Pbyte) equivale a 1024 Tbyte

Le memorie di massa Le memorie di massa hanno lo scopo di

conservare i programmi e i dati in modo permanente

Le memorie di massa più diffuse sono collocate all’interno del case(memorie interne). Es: Hard disk

Le memorie di massa che possono essere collegate esternamente al computer, vengono chiamate memorie esterne. Es: Penna USB

Disco fisso o rigido (hard disk)

Permette di immagazzinare enormi quantità di dati ma non è estraibile

Le memorie centrali

Vengono anche chiamate memorie centrali Contengono un numero limitato di informazioni Si dividono in:

• memoria RAM (Random Access Memory), cioè memoria ad accesso casuale, consente sia la scrittura che la lettura dei dati in essa contenuti

• memoria ROM (Read Only Memory), cioè memoria di sola lettura, consente soltanto la lettura dei dati in essa contenuti

• memoria Cache

Memoria RAM

La RAM (Random Access Memory) è la memoria che contiene i dati e i programmi in corso di esecuzione

E’ di tipo volatile, significa che perde il suo contenuto quando il computer viene spento

Memoria ROM

La ROM (Read Only memory) è una memoria a sola lettura. Contiene un programma che permette di “accendere” il computer, chiamato BIOS (Basic Input Output System)

Cache memory La memoria cache (termina che deriva dalla

lingua francese e che significa nascosto) memorizza i programmi in esecuzione richiesti più frequentemente.

Il funzionamento di una CPU

La CPU durante il suo funzionamento, non fa altro che eseguire le istruzioni di un programma

Il programma è formato da istruzioni scritte attraverso un linguaggio apposito, chiamato linguaggio macchina, composto da istruzioni scritte in forma binaria

La CPU comunica con le restanti componenti del computer mediante i Bus (canali di trasmissione dei bit)

Le periferiche sono multimediali Le periferiche si dividono in:

• periferiche di input• periferiche di output• periferiche di input/output

Sono di Input le periferiche che permettono all’utente di comunicare con il computer (tastiera, mouse, scanner)

Sono di output le periferiche che consentono al computer di mostrare i risultati dell’elaborazione (monitor, stampante, plotter)

Sono di input/output le periferiche che ricevono e inviano dati al computer (modem, monitor touch screen, memorie di massa)