Parte IConoscenze Informatiche1 Introduzione allhardware di un calcolatore Parte I.
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Parte I Conoscenze Informatiche 1
Introduzione all’hardware di un calcolatore
Parte I
Parte I Conoscenze Informatiche 2
Eseguiamo una semplice somma5 + 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………..
Parte I Conoscenze Informatiche 3
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
Parte I Conoscenze Informatiche 4
InformaticaInformatica
HardwareHardware SoftwareSoftware
insieme dei componenti fisici insieme dei programmi checonsentono al calcolatoredi operare e di elaborare dati
Informazione+automatica = elaborazione automatica dei dati
Parte I Conoscenze Informatiche 5
Hardware carrozzeria, motore, accessori
…..parallelamente…..
Parte I Conoscenze Informatiche 6
Schema di sovrapposizione
Hardware/Firmware(componenti elettronici, collegamenti fisici, etc.)
Software di base Software di comunicazione
Applicazioni
UTILIZZATORE
Parte I Conoscenze Informatiche 7
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 Conoscenze Informatiche 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 Conoscenze Informatiche 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 Conoscenze Informatiche 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”
Parte I Conoscenze Informatiche 11
Schema generale di basedi un calcolatore
CU
AL
U
CPU Memoriacentrale
bus
controller Cabinet
Memoria di massa Dispositivi I/O Dispositivi comunicazione
Parte I Conoscenze Informatiche 12
Esempi
Intel (famiglia 86, Pentium)
Motorola (famiglia 68000)
AMD (Athlon)
IBM (6x86)
Parte I Conoscenze Informatiche 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 Conoscenze Informatiche 14
Due Tipi di Memoria Centrale
– RAM– ROM– Buffer– Cache
Ausiliaria o di massa– Nastri magnetici– Dischi magnetici– Dischi ottici
Parte I Conoscenze Informatiche 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 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 Conoscenze Informatiche 16
Schema semplificato
00111100101011100110010001110100
256 00000000000000000000000100000000
•Indirizzo fisico: posizione all’interno della memoria•Contenuto: informazione fisicamente me- morizzata all’interno
Parte I Conoscenze Informatiche 17
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
Parte I Conoscenze Informatiche 18
…..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 Conoscenze Informatiche 19
…..continua
Cache– area di transito– buffer particolare tra processore e memoria
centrale
Parte I Conoscenze Informatiche 20
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 Conoscenze Informatiche 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 Conoscenze Informatiche 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
Parte I Conoscenze Informatiche 23
…..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.
Parte I Conoscenze Informatiche 24
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
Parte I Conoscenze Informatiche 25
Tasti alfanumerici
Tasti numerici
Tasti direzionali
Tasti funzionali
La tastiera
Parte I Conoscenze Informatiche 26
…..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
Parte I Conoscenze Informatiche 27
Dispositivi di puntamento su video
mouse
track ball
touch screen
Parte I Conoscenze Informatiche 28
Le stampanti
velocità– caratteri al secondo
qualità– punti per pollice
Parte I Conoscenze Informatiche 29
a impatto– a margherita– a testina rotante– ad aghi
non ad impatto– getto inchiostro– laser
Parte I Conoscenze Informatiche 30
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
Parte I Conoscenze Informatiche 31
…..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
Parte I Conoscenze Informatiche 32
InformaticaInformatica
HardwareHardware SoftwareSoftware
Modulo Centrale
Modulo Centrale
PeriferichePeriferiche