1 Il computer. Il computer è un elaboratore dati. Home

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1 1 Il computer Il computer è un elaboratore dati

2 2 Il computer Il computer è un apparecchiatura elettronica che riceve dati e che, dopo averli elaborati, restituisce altri dati. I dati possono essere: numeri, testi, immagini,video, suoni

3 3 Hardware e Software Il termine Hardware, letteralmente parte dura, indica l insieme delle componenti elettroniche e meccaniche di un computer. Il termine Software, letteralmente parte molle, indica tutto ciò che non è materiale, cioè l insieme dei programmi.

4 4 Il linguaggio del PC Il linguaggio del PC, definito linguaggio macchina, usa combinazioni di due cifre: lo zero e l uno ( sistema binario ). Queste due cifre prendono il nome di bit; quindi un bit è la più piccola unità di informazione in informatica. Una sequenza composta da otto bit prende il nome di byte, minima unità fisica sufficiente a rappresentare un carattere e usata come base per calcolare la dimensione delle memorie. kilobyte ( abbreviativo: KB ) che equivale a 1024 byte; megabyte ( abbreviativo: MB ) che equivale a 1024 KB; gigabyte ( abbreviativo: GB ) che equivale a 1024 MB; terabyte ( abbreviativo: TB) che equivale a 1024 GB;

5 5 Tipi di computer I Supercomputer sono i sistemi di elaborazione più potenti e più veloci, utilizzati principalmente nelle università e nei centri di ricerca. I Mainframe ( Elaboratori centrali) sono grossi computer utilizzati per elaborare una grande mole di dati, come quelli di una Banca o di un centro anagrafico. I Personal Computer ( PC ) sono calcolatori nati per poter essere utilizzati da una sola persona, come strumento di lavoro personale. Workstation, computer particolarmente potenti, per uso tipicamente professionale. Desktop, computer particolarmente adatti all uso familiare, detti anche commerciali. Notebook ( PC portatili ), particolarmente leggeri, con tastiera e schermo incorporati, resi autonomi da batterie ricaricabili. Palmari detti cosi perché stanno su una mano; hanno tastiere ridotte al minimo e piccoli schermi sui quali si può scrivere con una specie di penna.

6 6 Personal computer Notebook Desktop Palmare

7 7 Com è fatto e come funziona un PC Scheda madre Struttura di un PC.

8 8 La scheda madre La scheda madre è la base alla quale si collegano tramite circuiti integrati e transitori ( BUS ) tutti i componenti ( processore, memoria di massa centrale, memoria di massa principale, scheda video, scheda audio, interfacce o porte per le periferiche, ecc ); essa rappresenta di fatto il cuore del PC. Nella maggior parte dei computer impiegati a livello familiare le schede madri hanno anche la scheda audio e la scheda video integrate. In utilizzi professionali, invece, le schede audio e video integrate vengono disabilitate e sostituite da schede molto più costose ma anche più precise, connesse in appositi spazi della scheda madre ( internamente oppure esternamente sulle porte delle periferiche).

9 9 il processore ( CPU ) Il processore o CPU ( Central Processing Unit ) è l unità centrale di elaborazione. La CPU rappresenta il cervello di ogni computer in quanto interpreta ed esegue tutte le operazioni richieste dalle applicazioni e dal sistema operativo, controllando e sovrintendendo a tutte le funzioni del PC. La CPU gestisce tutto il sistema, prelevando i dati in ingresso ( input ) ed eseguendo l elaborazione dei dati; essa restituisce un risultato in uscita ( output ). La CPU consta di due unità fondamentali: ) la CU ( unità di controllo ), che dirige e coordina il lavoro di tutte le parti componenti computer; ) la ALU ( unità di calcolo ), che elabora i dati forniti dall unità di controllo. Citiamo alcuni esempi di processori : Intel (Pentium, Celeron, Centrino, Core), AMD (Athlon, Sempron, Turion)

10 10 La memoria centrale Due banchi di RAM NB: Tutte le informazioni che la CPU utilizza devono poter essere conservate per un tempo più o meno lungo, secondo lo scopo a cui devono servire: ciò avviene per mezzo di un dispositivo collegato alla stessa che, proprio per il ruolo che svolge, viene chiamato memoria centrale. Le memoria centrale si divide in memoria RAM e memoria ROM. La memoria RAM è una memoria ad accesso casuale di tipo non permanente perché perde tutte le informazioni quando interviene un interruzione nell alimentazione. La RAM è una memoria che il processore può leggere e su cui può scrivere. Essa è realizzata in moduli ( piccole schede ), inseriti negli appositi slot ( alloggiamenti ) presenti sulla scheda madre, ed è organizzata in banchi; la capacità si misura in megabyte. La memoria ROM è una memoria di sola lettura dove sono immagazzinate unicamente le informazioni di avviamento e configurazione iniziale del computer: senza di essa il PC non può funzionare. Essa è una memoria abbastanza piccola, e non è facilmente modificabile.

11 11 La memoria di massa principale La memoria di massa principale ( detta hard disk o disco rigido perché si trova alloggiato stabilmente all interno del PC ) serve a contenere il sistema operativo e i programmi, nonché tutte le informazioni legate al corretto funzionamento del computer. È vivacemente sconsigliabile lasciare i propri documenti su questa unità. Meglio salvare i propri file su altri supporti ( memorie di massa aggiuntive: floppy, CD- ROM, DVD, pen drive, schede di memoria e hard disk esterni). Strutturalmente un hard disk è costituito da: ) una pila di dischi sovrapposti e distanziati tra loro in modo che fra questi possono inserirsi le testine di lettura e scrittura; ) un perno centrale rotante su cui sono fissati i dischi; ) un motore che mette in rotazione i dischi; ) un insieme di testine montate in modo da inserirsi tra i dischi come fossero i denti di un pettine; ) alcuni circuiti elettronici che consentono al PC di muovere le testine di lettura/scrittura sui piatti.

12 12 Memorie di massa aggiuntive ( dischi rimovibili ) Pen Drive Le memorie di massa aggiuntive rappresentano le unità di salvataggio dei nostri dati; le principali possono essere classificate in ottiche e magnetiche. Le memorie di massa ottiche sono: CD ( Compact Disc ) e DVD ( Digital Versatile Disc). Le memorie di massa magnetiche sono: Hard Disk esterni e floppy disk. Altre memorie aggiuntive sono: la pen drive e la memory card. La Pen Drive, detta comunemente chiavetta, rappresenta uno dei più recenti tipi di memoria esterna e rimovibile. È costituita essenzialmente da un circuito integrato e può avere una capacità variabile ha piccole dimensioni è portatile, può essere facilmente collegata al computer attraverso le porte USB. Le memory card sono schede di memoria nate soprattutto per le macchine fotografiche digitali, capaci di memorizzare ogni genere di dati; si leggono e si scrivono tramite periferiche esterne al PC, oppure ad esso incorporate. CD-ROM e DVD Memory card

13 13 Floppy disk Il floppy disk è un supporto di memoria flessibile, in materiale plastico, ricoperto da uno strato magnetizzato in entrambe le facce. Tale disco interno ha un diametro di 3,5 ed è protetto da una custodia di plastica. La capacità del floppy disk e di 1,44 MB

14 14 CD-ROM Il CD-ROM, nato prima come Compact Disc audio, può memorizzare dati, suoni, immagini, filmati, con una capacità di circa 700 MB. La matrice del disco ottico è composta da una lastra di materiale vetroso con uno strato fotosensibile. La scrittura dei dati avviene con un raggio laser che incide le informazioni sullo strato fotosensibile. L operazione lascia sulla matrice una serie di piccole depressioni, dette pit, disposte a spirale. In fase di lettura, quando il raggio laser cade sulla superficie piana viene riflesso, mentre quando colpisce le depressioni non c è riflessione: rilevando i cambiamenti di luminosità del raggio si ricostruiscono tutte le informazioni originali. Durante la fase di lettura non c è alcun contatto tra l organo di lettura e la superficie del disco: viene garantita così una durata pressoché illimitata. Un normale CD-ROM può essere solamente letto, ma esistono anche supporti registrabili e riscrivibili. ) Il CD-R è scrivibile oltre che leggibile: ciò significa che può essere masterizzato una volta e letto come un normale CD-ROM. ) Il CD-RW è riscrivibile oltre che leggibile: ciò significa che può essere scritto, aggiornato, cancellato e riscritto. La periferica che accoglie e governa questi tipi di CD si chiama masterizzatore.

15 15 DVD Il DVD è sostanzialmente un evoluzione del CD: la dimensione del supporto è rimasta invariata e anche la struttura a spirale dei dati. Quello che cambia sono la dimensione dei pit e il passo della spirale stessa. Questo incrementa la quantità dei dati da 700 MB a 4,7 GB (singola faccia, singolo strato) o a 15,9 GB ( doppia faccia, doppio strato). Doppia faccia significa che i dischi possono essere letti da entrambi i lati; doppio strato significa che il sistema ottico è in grado di focalizzare il raggio laser a due profondità diverse del supporto.

16 16 Scheda video e audio La scheda video consente di visualizzare su un monitor immagini e dati alfanumerici. Essa è dotata di un proprio processore, detto processore grafico, e di una propria RAM, destinata a contenere i dati da visualizzare. La scheda audio permette di elaborare i suoni multimediali. Essa è dotata di un processore audio ( con il compito di gestire tutti i calcoli relativi al suono ), di convertitori ( responsabili di convertire il suono ) e di una serie di connettori per collegare il PC a casse, microfoni e altri apparecchi audio.

17 Dentro il PC. 17

18 18 Le interfacce Le porte per le periferiche, dette anche interfacce, sono delle connessioni situate generalmente nella parte posteriore del cabinet, alle quali si collegano i Connettori jack componenti esterni. Si distinguono in: seriale, parallele, PS/2 e USB. Le porte seriali ( denominate porte COM ) consentono il trasferimento dei dati, un bit alla volta. Vengono solitamente utilizzate per connettere periferiche a basso trasferimento di dati, come il mouse o un modem esterno. Le porte parallele ( denominate porte LPT ) consentono il trasferimento simultaneo di 8 bit: vengono di solito utilizzate per connettere la stampante, o lo scanner. I PC generalmente sono dotati di una sola porta parallela. La porta PS/2, nota anche come porta mouse, viene utilizzata per connettervi il mouse, rendendo disponibile una porta seriale per altre unità. È simile a quella in cui è collegata la tastiera, ma le due porte non sono intercambiabili. La porta USB è un interfaccia seriale creata con l intento di sostituire le porte seriali, parallele, quelle per la tastiera e il mouse. Consente il collegamento di periferiche anche a macchina accesa,realizzando quella che è comunemente chiamata la connessione delle periferiche a caldo. I connettori a jack si trovano sulla scheda audio e servono per collegarvi il microfono, le cuffie e/o le casse acustiche.

19 19 Le porte per le periferiche.

20 20 Le unità di entrata e uscita dati Unità di entrata Unità di uscita Tastiera Mouse PC Stampante Video Microfono Casse Le unità di entrata sono dispositivi di input che servono a immettere dati nel computer: le principali sono la tastiera e il mouse. Le unità di uscita sono dispositivi di output che rendono comprensibili i dati nel computer: le principali sono il monitor e la stampante..

21 21 Le periferiche di input e di output

22 22 Struttura generale del PC.

23 23 La tastiera La tastiera è lo strumento principale per comunicare con il computer. Nella tastiera di tipo classico possiamo individuale quattro zone, nelle quali si trovano i seguenti tasti:

24 24 La tastiera: alcuni tasti di scelta rapida Alcune operazioni importanti che si possono eseguire dalla tastiera : F1- guida in linea F8- schiacciato prima che si avvii il sistema operativo permette di entrare in modalità provvisoria. Alt+F4- equivale al comando ESCI. Ctrl+Alt+Canc- apre il task manager di Windows Stamp- si ottiene la copia di ciò che il monitor sta visualizzando. Ctrl+Z- annulla l ultima operazione eseguita con il programma. Tasto Windows+E-si apre risorse del computer Se il computer si è bloccato come si può procedere? 1) Alt+F4 2) Ctrl+Alt+Canc 3) Ctrl+Alt+Canc-Canc 4) Reset

25 25 Il mouse. Il mouse viene utilizzato per rendere più veloce e immediato il lavoro con il computer. I modelli in commercio sono di tipo meccanico, ottico, senza fili e touch-pad. Il modello più vecchio è il mouse di tipo meccanico (detto informalmente a rotella): vi è una sfera (1) (solitamente in metallo rivestita di gomma) che 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. La sfera, pur avendo il pregio di essere economica, ha 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. Per pulire un mouse meccanico è sufficiente sfilare la sfera, solitamente sbloccando una ghiera, e ripulire le rotelle interne con una pinzetta o un bastoncino cotonato leggermente imbevuto di alcol.

26 26 Il mouse I modelli più recenti detti mouse ottici hanno sostituito la pallina con un raggio laser a luce rossa, che evita l accumulo di polvere, (Il mouse ottico utilizza un laser per rilevare il movimento relativo alla superficie d appoggio). Un mouse senza fili (wireless) è collegato al dispositivo tramite un piccolo ricevitore, con il quale comunica attraverso onde radio, raggi infrarossi o via Bluetooh. Tali dispositivi possono essere di tipo meccanico o ottico. Nei notebook il mouse è sostituito da un touch-pad sul quale si può far scorrere il dito facendo muovere il puntatore sul monitor.

27 27 Monitor Il monitor ( o unità video ) è una periferica che visualizza sullo schermo le immagini generate dalla scheda video del PC, permettendo all utente il dialogo in modo interattivo. Lo schermo può essere costituito da un tubo a raggi catodici ( CRT, acronimo di Cathode-Ray Tube ), simile ad un televisore, o da un display a cristalli liquidi ( LCD, acronimo di Liquid Crystal Display). Qualunque immagine rappresentata sullo schermo è composta da piccolissimi punti accostati, detti pixel (abbreviazione di picture element ). Come un bit rappresenta l unità più piccola di informazione che un PC è in grado di elaborare, un pixel è l elemento più piccolo che può essere manipolato per creare lettere, numeri o immagini che si originano sullo schermo mediante l accensione dei pixel. Monitor LCD Monitor CRT

28 28 La stampante La stampante è un apparecchio che serve per riprodurre su carta quanto viene scritto o disegnato sul video. I due tipi principali di stampanti per PC sono: a getto di inchiostro e laser. Le stampanti a getto d inchiostro scrivono attraverso una testina mobile che, spostandosi in senso orizzontale, spruzza direttamente sulla carta un sottilissimo getto di inchiostro liquido. La qualità di stampa dipende dalla risoluzione di stampa che si misura in dpi e dal numero dei colori disponibili. Alcuni modelli stampano in tricromia, combinando i tre colori primari ( ciano,magenta e giallo); altri in quadricromia, disponendo del nero oltre ai tre colori primari. Le stampanti laser stampano per mezzo di un sistema termico simile a quello delle fotocopiatrici: possono stampare sia in bianco e nero che a colori e offrono le migliori qualità di stampa. Il plotter e un dispositivo di stampa in grado di restituire immagini grafiche precise, anche di grande formato quali tavole di progetto, carte geografiche, poster, ecc

29 29 Scanner Lo scanner ( analizzatore di immagini ) è una periferica di input che, partendo da documenti originali ( tipicamente cartacei ), è in grado di fornire al PC una rappresentazione grafica di tipo digitale.

30 30 Comunicare con altri Computer Un PC per comunicare con altri computer ha bisogno di un dispositivo di rete: ( scheda di rete o modem ) e di una rete di comunicazione. Le reti di comunicazione possono essere : LAN,MAN,WAN e Internet. La rete LAN è una rete locale che mette in comunicazione diretta, attraverso cavi speciali (cavi di rete), diversi computer disposti nello stesso ambiente. In base al tipo di comunicazione che si vuole ottenere si possono istallare tre diverse strutture di rete: 1) Struttura a Bus: tutti i PC sono sullo stesso livello. 2) Struttura a stella: un PC centrale chiamato server, di solito più potente degli altri, viene collegato agli altri computer. 3) Struttura ad anello: non esiste un server e tutti i PC sono sullo stesso livello. N.B. Quando le dimensioni della LAN escono fuori dell edificio e coprono aree più vaste prendono il nome di MAN (Metropolitan Area Network) o, ancora più estese, WAN ( Wide Area Network )

31 31 Comunicare da una rete LAN ad Internet Se siamo in presenza di una rete locale ( LAN ), in cui più computer hanno la necessità di connettersi a Internet utilizzando una sola linea, abbiamo bisogno di un router o di un modem-router, che permette le comunicazioni tra Internet e la rete locale e di uno Swich che va ha gestisce il traffico dati della rete locale. Alcuni tipi di router incorporano un access point, un dispositivo che rende la rete disponibile anche in versione wireless, cioè senza fili.