Parte I
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Parte I Elementi di informatica 1
Introduzione all’hardware di un calcolatore
Parte I
Parte I Elementi di informatica 2
Eseguiamo una semplice somma:5 + 3 = 8
Leggere o ascoltare il testo dell’addizione (occhi o
orecchie).
Riconoscere nel segno + l’operazione di somma.
Calcolare il risultato.
Comunicare il risultato pronunciandolo o scrivendolo (voce o mano).
(cervello)
Uomo………..
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Un calcolatore può eseguire la stessa operazione
se dotato di:
un’unità che permette di comunicare il testo
dell’addizione;
un’unità operativa che esegue l’operazione;
i procedimenti necessari per calcolare il risultato;
un’unità che visualizza il risultato stesso.
………..Macchina
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InformaticaInformatica
HardwareHardware SoftwareSoftware
insieme dei componenti fisici. insieme dei programmi checonsentono al calcolatoredi operare e di elaborare dati.
Informazione+automatica = elaborazione automatica dei dati.
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Hardware carrozzeria, motore, accessori
…..parallelamente…..
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Schema di sovrapposizione
Hardware/Firmware(componenti elettronici, collegamenti fisici, etc.)
Software di base Software di comunicazione
Applicazioni
UTILIZZATORE
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Cosa significa:
PUBBLICITA’
case: cabinet middle ATXscheda madre: A7V sochet A via VT8364 ATA 100CPU: K7 Thunderbird AMD 1GHz sochet Aram: DIM PC133 256 MBFloppy disk driver: 3.5” 1.44MBHard disk: 46.1GB EIDE 7200R ultra ATA 100 307045ventola raffreddamento hard disk
Parte I Elementi di informatica 8
…..e ancora
DVD: 16x 40x ATAPI OEM
Monitor: 17” 1600x1200 77Hz dot pitch 0.21
scheda video: SK RADEON 64MB DDR-vivo OEM
masterizzatore: IDE 12-10-32x OEM Plextor
scheda audio: sound blaster player OEM
Parte I Elementi di informatica 9
Componenti hardware principali
Dispositivi di input– mouse, tastiera
Dispositivi di output– monitor, stampante
Memorie di massa– dischi, nastri
Nello stesso contenitore– processore (CPU)
• Interpreta e esegue le istruzioni
– Memoria centrale
Organizzazione hardware standard
Processore (CPU)
Processore (CPU)
Memoriacentrale
Memoriacentrale
Dispositividi input
Dispositividi input
Dispositivi di output
Dispositivi di output
Memorie di massa
Memorie di massa
Parte I Elementi di informatica 10
Central Processing Unit
CUCU ALUALU
REGISTRIREGISTRI
CPU - il microprocessore, il sistema che provvede a far eseguire il processo di elaborazione.
ALU - unità aritmetico-logica.
CU - unità di controllo di tutti i trasferimenti di informazioni fra memoria centrale,
ALU e unità di I/O.
Registri - locazioni di memoria “speciali”.
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Esempi
Intel (famiglia 86, Pentium)
Motorola (famiglia 68000)
AMD (Athlon)
IBM (6x86)
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Schema generale di basedi un calcolatore
CU
AL
U
CPU Memoriacentrale
bus
controller Cabinet
Memoria di massa Dispositivi I/O Dispositivi comunicazione
Parte I Elementi di informatica 13
Le Memorie
“Supporti” sui quali le informazioni vengono “fisicamente” memorizzate.
Si distinguono per: Velocità Costo per bit Tipo di accesso Accesso a byte o blocchi di byte Volatilità
Parte I Elementi di informatica 14
Due Tipi di Memoria Centrale
– RAM– ROM– Buffer– Cache
Ausiliaria o di massa– Nastri magnetici– Dischi magnetici– Dischi ottici
Parte I Elementi di informatica 15
Organizzazionedella Memoria Centrale
Bit = una cifra binaria.– valori: 0 o 1
Byte = 8 bit. La memoria principale è una lista di locazioni
numerate, ciascuna di un byte (o multipla di un byte). Il numero di byte utilizzato per memorizzare un dato
varia con il tipo di dato.
Unità di misura della memoria:– Kilobyte: 1024 (=210) byte = 1 KB
– Megabyte: 220 byte = 1MB
– Gigabyte: 230 byte = 1GB
Parte I Elementi di informatica 16
Schema semplificato
00111100101011100110010001110100
256 00000000000000000000000100000000
•Indirizzo fisico: posizione all’interno della memoria.•Contenuto: informazione fisicamente me- morizzata all’interno.
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Tipi
ROM – non volatili– utilizzate per disporre di dati e programmi in
memoria centrale all’accensione
RAM– volatili e riscrivibili– contengono i dati in corso di elaborazione e i
programmi in esecuzione
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…..continua
Buffer– aree di memoria utilizzate nell’ambito di
trasferimenti tra dispositivi con velocità di trattamento delle informazioni diverse tra loro
– si trovano in varie componenti, anche periferiche
Parte I Elementi di informatica 19
…..continua
Cache– area di transito– buffer particolare tra processore e memoria
centrale
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Memorie di massa: tipi
Nastro magnetico– utilizzato per backup– informazione scritta in piste– informazione divisa in blocchi
• il nastro viene accelerato e una volta giunto a velocità opportuna inizia la scrittura/lettura di un blocco in un’unica operazione. I gap permettono le fasi di accelerazione e decelerazione
– accesso sequenziale all’informazione
Parte I Elementi di informatica 21
…..continua
Disco magnetico– cilindri - tracce, settori (formattazione)– informazione divisa in settori
• un braccio sul quale è montata una testina di lettura/scrittura per ciascuna superficie utile del disco si muove in senso radiale. La rotazione del disco permette il posizionamento sul settore. I settori sono separati da gap
– accesso diretto all’informazione
Parte I Elementi di informatica 22
– parametri di valutazione• tempo di posizionamento• tempo di latenza• tempo di trasmissione• tempo di accesso• capacità• velocità trasferimento dati
– hard disk, removable hard disk, floppy disk
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…..continua
Disco ottico– tecnologia laser– alta densità di memorizzazione– maggiore affidabilità– CD, CD-ROM,DVD
» Lettori: numero x = velocità multipla di quella base essendo la velocità base quella determinata dal bit rate necessario per la riproduzione di brani musicali
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dimensione– misura in pollici della diagonale
risoluzione– numero pixel– dimensione pixel– distanza tra pixel (dot pitch)
refresh profondità colore
– ogni pixel è realizzato mediante la terna RGB
Il Monitor
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Tasti alfanumerici
Tasti numerici
Tasti direzionali
Tasti funzionali
La tastiera
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…..continua
Tasti speciali: tra cui
Enter: conferma l’esecuzione di un comando
Ctrl: abbinato ad altri tasti ha funzionalità diverse secondo l’applicazione
Print Scrn: stampa negli Appunti il contenuto della videata
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Dispositivi di puntamento su video
mouse
track ball
touch screen
Parte I Elementi di informatica 28
Le stampanti
velocità– caratteri al secondo
qualità– punti per pollice
Parte I Elementi di informatica 29
a impatto– a margherita– a testina rotante– ad aghi
non ad impatto– getto inchiostro– laser
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Tutto chiaro!
PUBBLICITA’
case: cabinet middle ATXscheda madre: A7V sochet A via VT8364 ATA 100CPU: K7 Thunderbird AMD 1GHz sochet Aram: DIM PC133 256 MBFloppy disk driver: 3.5” 1.44MBHard disk: 46.1GB EIDE 7200R ultra ATA 100 307045ventola raffreddamento hard disk
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…..o quasi
DVD: 16x 40x ATAPI OEM
scheda video: SK RADEON 64MB DDR-vivo OEM
Monitor: 17” 1600x1200 77Hz dot pitch 0.21
masterizzatore: IDE 12-10-32x OEM Plextor
scheda audio: sound blaster player OEM
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InformaticaInformatica
HardwareHardware SoftwareSoftware
Modulo Centrale
Modulo Centrale
PeriferichePeriferiche