A prescindere dalle dimensioni e dal luogo in cui si trova, può essere definito come un elaboratore elettronico digitale

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1 Cos è un computer? A prescindere dalle dimensioni e dal luogo in cui si trova, può essere definito come un elaboratore elettronico digitale elaboratore elettronico digitale in grado di immagazzinare ed elaborare dati in base ad una serie di istruzioni (il programma) evidentemente utilizza componenti elettronici.. :-) elabora informazioni convertendole in segnali digitali basati sul sistema binario La domanda cos è un personal computer, però, richiede una risposta più precisa.

2 Hardware Desktop computer Mainframe Lavatrice

3 Computer: tipologie supercomputer mainframe minicomputer personal computer network computer terminali Maggiore potenza di calcolo Calcolo parallelo

4 Computer: tipologie supercomputer mainframe minicomputer personal computer network computer terminali funzioni centralizzate di elaborazione dati dimensioni notevoli

5 Computer: tipologie supercomputer mainframe minicomputer personal computer network computer terminali meno potenti dei mainframe dimensioni variabili

6 Computer: tipologie supercomputer mainframe minicomputer personal computer network computer terminali Utilizzo individuale: desktop (da scrivania) workstation (professionale) notebook tascabili, palmari (portatile) (dimensioni ridotte, funzioni ridotte)

7 Computer: tipologie supercomputer mainframe minicomputer personal computer network computer terminali Terminali con capacità di calcolo e spesso anche di immagazzinamento dati

8 Computer: tipologie supercomputer mainframe minicomputer personal computer network computer terminali Terminali stupidi, nessuna potenza di calcolo, sfruttano quella di un server cui si collegano

9 Computer Portatili Un laptop (spesso chiamato anche notebook) è un computer portatile progettato per poter essere trasportato in una valigia la più parte dei laptop presentano dimensioni di 30x23x5 cm. Un palmtop è un computer ancora più maneggevole, capace di essere sostenuto con una sola mano, delle dimensioni medie di 15x8x2cm.

10 Personal computer Ibm Pc Altair Apple ][ PC Acer Veritron Xerox Alto

11 La Apple Apple Macintosh Apple Cube 2000 Apple imac G5-2004

12 Hardware: esempi di case Il case (o cabinet) è il contenitore, l involucro in cui vengono montati la scheda madre, i dischi e le varie schede di cui è composto un personal computer PowerMac G4 La facilità di accesso alla parte interna può variare molto. Nei PowerMac è sufficiente manovrare una leva Silicon Graphics Tezro La forma del case può essere dettata, oltre che da motivi pratici, anche da considerazioni estetiche. Il parallelepipedo grigio non è d obbligo! Case generico per Pc

13 Hardware: un case smontato Parte anteriore Vista laterale Parte posteriore Alloggiamenti dischi Scheda madre Alimentazione

14 Tipi di case

15 Hardware L hardware è la parte che si può prendere a calci; il software quella contro cui si può solo imprecare. HARDWARE 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.

16 Componenti esterni Porte Tastiera Porte PS2 Tast./Mouse Porte USB Porte Audio In/Out/Mic Connettore Ethernet per la rete Uscita Monitor DVI Uscita Monitor VGA Porta parallela Porta seriale Monitor Mouse

17 Componenti opzionali Modem Scheda di rete Stampante Scanner

18 Componenti Interni CPU Disco fisso Scheda madre (motherboard) Interno di un unità centrale

19 La scheda madre La motherboard è probabilmente il componente più importante di un computer; svolge funzioni di integrazione e comunicazione tra tutti gli altri. organizzazione (forma e design) supporto per il processore supporto per le periferiche (numero e tipo di alloggiamenti) prestazioni (indirettamente e direttamente, attraverso il chipset) possibilità di aggiornamenti/espansioni

20 Il chipset Il chipset è l insieme dei processori collocati sulla scheda madre che si incaricano di gestire e coordinare il funzionamento di tutti i componenti presenti su di essa.

21 Il Socket Il Socket (zoccolo) è il connettore, presente su ogni mainboard, sul quale alloggia il microprocessore. Lo zoccolo ha diversi formati, determinati i vari tipi di CPU utilizzabili: Socket 370 (Celeron) Socket 7 ( Intel Pentium, Pentium MMX, AMD k5/k6/k6-2/k6-iii, Cyrix) Slot 1( Pentium II e III,Celeron) Slot A (Amd Athlon) Socket A (462) - AMD Duron, AMD Athlon Socket 754/939/940 - AMD Athlon 64 /FX 64 Socket 478 Celeron, Pentium IV 478 fino all anno 2004 Socket 775 Pentium IV LGA775 a partire dal 2004 Socket 603/604 Intel XEON

22 Il clock Componenti diversi del computer sono sincronizzati in base a clock diversi. Sulla scheda madre esiste un circuito che genera il clock principale; un tick di questo clock rappresenta la più piccola unità di tempo durante la quale può essere eseguita un elaborazione di qualche tipo. Il clock principale è usato come base da altri circuiti che ne generano multipli o sottomultipli, per regolare le operazioni di dispositivi più veloci o più lenti.

23 Il processore Il processore è il chip singolo più importante. La velocità a cui opera è, di solito, diverse volte il clock di base generato dalla motherboard. Tale velocità si misura in Megahertz (milioni di cicli) per secondo. AMD Athlon XP Intel Pentium 4

24 CPU Central Processing Unit Il Processore (CPU) è la componente più complessa, svolge tutte le operazioni di manipolazione dei dati. Ha il compito di elaborare i dati presenti in memoria secondo le indicazioni ricevute da programma tramite appositi comandi. Si può definire la CPU come il cervello del computer. La CPU è composta da un unità di controllo (CU), e da un unità aritmetico logica (ALU). La potenza della CPU si valuta in: -velocità, che si misura in MHz (Milioni di cicli per secondo) -insieme di operazioni che è in grado di svolgere -milioni di operazioni che svolge in un secondo (MIPS)

25 CU- Control Unit L unità di controllo coordina e controlla l esecuzione dei comandi impartiti alla CPU. Gestisce il reperimento di dati e istruzioni dalla memoria interna ed il loro collocamento in apposite locazioni, dette registri, per poter essere elaborati dall ALU. I comandi vengono interpretati secondo regole ben precise e differenti per ogni tipo di microprocessore. Dopo che l ALU ha elaborato i dati, è di nuovo la CU che si occupa di copiare i risultati nella memoria RAM.

26 ALU Arithmetic Logical Unit E il componente più importante dell intero processore in quanto elabora, nel vero senso della parola, i dati provenienti dalla memoria. Il compito di questa unità è unicamente quello di eseguire i calcoli, le operazioni logiche e di confronto richieste dall unità di controllo. + - * / AND OR NOT < > = <>

27 OPERAZIONI LOGICHE Oltre alle classiche operazioni aritmetiche, la CPU è in grado di eseguire operazioni tra valori booleani (vero, falso) che restituiscono un valore booleano come risultato. Le operazioni logiche di base sono: AND: restituisce vero solo quando entrambi gli operandi sono veri OR: restituisce falso solo quando entrambi gli operandi sono falsi NOT: opera su un solo operando, restituendone l opposto Tramite la combinazione di questi operatori è possibile rappresentare condizioni logiche anche molto complesse. Per rappresentare lo stato, il computer usa un bit: 1=Vero, 0=Falso. Un operazione logica fra byte consiste nell applicare l operazione ai singoli bit che li compongono, in base alla posizione: AND =

28 Il processore:prestazioni Esistono diversi criteri per valutare la performance di un processore. Sono tutti più o meno discussi o discutibili. Velocità di clock (MHz) Mips (millions instructions per second) Flops (floating-point operations per second) icomp, icomp 2.0 (Intel COmparative Microprocessor Performance) P-rating, SPECint, SPECfp (real-world benchmarks)

29 COPROCESSORI E PROCESSORI PARALLELI In realtà all interno dei moderni computer non c è un solo processore che svolge tutti i tipi di elaborazione. Il processore principale è affiancato da un insieme di microchips accessori (coprocessori) adibiti a specifiche funzioni, quali la gestione delle operazioni di input-output, della tastiera, dell USB (Universal Serial Bus), dei Floppy disk, dei dischi fissi, della memoria, del PCI (Peripherical Component Interconnect), dell audio, del video, ecc L insieme dei processori accessori su mainboard è detto CHIPSET. Un particolare processore accessorio è il coprocessore matematico, il cui compito è esclusivamente quello di svolgere in maniera ottimizzata le operazioni matematiche in virgola mobile. Nelle moderne CPU il coprocessore matematico è integrato all interno della CPU stessa. Oltre ai processori secondari, un computer può presentare più processori principali che lavorano in contemporanea, suddividendosi equamente il carico di lavoro, ciò al fine di incrementare le prestazioni complessive della macchina; si parla allora di processori paralleli.

30 Per la prossima lezione: ESERCIZIO Ricercare informazioni su internet ed elencare vari modelli di processore attualmente disponibili sul mercato, dettagliando per ognuno: il miglior prezzo trovato le caratteristiche tecniche costruttive le prestazioni la frequenza di funzionamento il voltaggio di funzionamento..altre caratteristiche reperite

31 CU Unità di controllo ALU Unità aritmetico logica RAM ROM DISCHI UNITA REMOVIBILI

32 MEMORIE Nella memoria vengono archiviati tutti i dati che sono poi elaborati dalla CPU. Si distingue in: 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, quali: DISCHI FISSI DISCHI REMOVIBILI UNITA DI BACKUP

33 MEMORIA PRIMARIA (INTERNA) 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

34 MEMORIA RAM Random Access Memory (memoria ad accesso casuale) E 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 una qualsiasi (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; maggiore è la quantità di RAM, più spazio sarà disponibile per i dati sui quali può operare la CPU per l'elaborazione.

35 La memoria centrale (Ram) Esistono diversi tipi di Ram. L utilizzo dell uno o dell altro è legato al processore, o semplicemente alle esigenze particolari del computer su cui dovranno funzionare (per i computer portatili hanno evidentemente importanza le dimensioni dei chip).

36 INDIRIZZAMENTO DI MEMORIA Ogni cella della memoria è identificata da un numero, chiamato Indirizzo di Memoria. In questo modo ogni dato all interno della memoria presenta una precisa collocazione, ed è pertanto possibile recuperarlo, o decidere dove memorizzarlo, indicandone l indirizzo. Lo spazio di indirizzamento indica il massimo indirizzo di memoria rappresentabile, ed è vincolato al numero di bit utilizzati per rappresentare gli indirizzi di memoria. Ad esempio, prevedendo 2 bytes (16 bits), l indirizzo massimo rappresentabile sarà 65535, ciò spiega il limite massimo di memoria supportata dai vecchi computer a 16 bit. Indirizzi Memoria

37 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 dalla ROM, ma non può scrivervi alcunché. All interno di essa 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 per l avvio della macchina, i cosiddetti programmi di sistema e il BIOS (Basic Input Output System) sistema di base per il controllo di entrata ed uscita.

38 Memorie non volatili: la Rom Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi tipi di Rom: Rom Prom EProm EEprom Read Only Memory Programmable Read Only Memory Erasable Programmable Read Only Memory Electrically Eras. Progr. Read Only Memory L unico tipo veramente di sola lettura è il primo, e il più vecchio. Le flash ROM, aggiornabili via software, sono quelle di uso corrente. Le ROM sono utilizzate anche in dispositivi diversi dai personal computer (ad esempio negli arcade e cellulari)

39 MEMORIA CACHE La memoria cache: è un tipo di memoria velocissimo nel reperimento 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 in grado 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.

40 BUFFER, STACK, CODE E PILE Capita spesso di dover archiviare momentaneamente alcune informazioni nell attesa che possano essere elaborate e quindi smaltite. La logica di trattamento di tali dati temporanei può essere di tipo: CODA (FIFO: First In First Out) Il primo dato entrato è il primo ad uscire; è così che lavora il BUFFER CODA PILA (LIFO: Last In First Out) Il primo dato entrato è l ultimo ad uscire; è così che lavora lo STACK PILA

41 BUS DATI Il BUS è un canale, cui sono collegati più componenti, che si occupa di condurre le informazioni all elemento del computer cui sono destinate. All interno di un computer esistono più BUS che rendono possibile il transito dei dati dalle periferiche alla memoria, dalla memoria ai processori, dai processori alle periferiche, dalla CU all'alu. Se non esistesse tale meccanismo di trasporto, sarebbe necessario, per ogni componente del computer, tracciare un collegamento fisico distinto verso ognuno degli altri dispositivi. Ogni bus è composto da due elementi: bus indirizzi che indica la posizione in memoria bus informazioni che trasporta i dati da elaborare CPU RAM ROM PCI USB FDC IDE BUS BUS

42 MEMORIE DI MASSA 1. più lente di quella primaria 2. permanenti 3. tecnologie ottiche o magnetiche

43 USARE LA MEMORIA DI MASSA Quando si scrive un documento con un computer il programma di videoscrittura risiede in memoria RAM, così come il documento che stiamo editando. 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 SALVATAGGIO APERTURA

44 SUPPORTI MAGNETICI, OTTICI, MAGNETO-OTTICI, OTTICI, MEMORIE FLASH 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 testina di 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-Ottici Sfruttano 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 che permette di mantenere lo stato delle proprie celle anche alla disconnessione dal segnale elettrico.

45 DISCO FISSO Il DISCO FISSO è la principale unità di registrazione permanente del PC ed è in grado di conservare grandi quantità di dati e programmi. E 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. E molto veloce nell accesso ai dati (ma molto meno della RAM), che reperisce con accesso diretto. A differenza dei dati caricati nella RAM, le informazioni su disco fisso restano memorizzate quando di spenge il computer.

46 I dischi fissi Tecnologia impiegata: Capacità di memorizzazione: Velocità di accesso ai dati: magnetica ~120GB alta, nell ordine delle decine di ms

47 Struttura dei dischi Settori Tracce e cilindri

48 Partizionamento 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 viene identificato da una lettera dell alfabeto (C:\, D:\, ecc.).

49 FORMATTAZIONE, TRACCE E SETTORI Prima di poter scrivere su un supporto di memorizzazione è necessario compiere l operazione di formattazione che consiste 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. traccia settore settore settore

50 ACCESSO DIRETTO Si ha accesso diretto (o casuale) ai dati quando, ovunque sia l informazione richiesta, la si può raggiungere immediatamente, senza dover attraversare un percorso; è questo i caso della memoria RAM e di dispositivi a disco quali Dischi Fissi, Floppy, Zip, CD, JAZ, ecc..

51 ACCESSO SEQUENZIALE Si ha accesso sequenziale ai dati quando, per raggiungere l informazione richiesta, è necessario scorrere tutte le informazioni presenti fino a posizionarsi sul punto richiesto. E questo il caso dei dispositivi a nastro quali DAT, Videocassette, Musicassette, ecc.. testina nastro

52 UNITA REMOVIBILI Tali unità permettono anch esse di registrare dati in maniera permanente, ma su supporti piccoli e facilmente trasportabili. I supporti sono di solito meno capienti del disco fisso e prevedono tempi di accesso più lenti. Si distinguono dispositivi ad accesso diretto Zip da MB, LS 120, Floppy da 3.5 da 1.44 MB Unità JAZ da 1-2 GB, Unità CDRW, DVD-RAM, ecc Memorie Flash: Pen Drive, Memory Cards (SD, XD, RS, CF, SM) e dispositivi ad accesso sequenziale Nastri, unità DAT, ecc

53 I dischetti (floppy disk) Tecnologia impiegata: Capacità di memorizzazione: Velocità di accesso ai dati: magnetica 1,44 MB bassa Supporti removibili, introdotti nel 1971 nel formato a 8. Utilizzati per il trasporto ed il backup dei dati, oggi sono spesso rimpiazzati da unità più capienti e veloci. Anche i dischetti vanno formattati. Il partizionamento non è invece necessario.

54 Altri supporti removibili Tecnologia impiegata: Capacità di memorizzazione: Velocità di accesso ai dati: magnetica variabile media Sono state sviluppate diverse alternative ai floppy disk. Tra queste, degne di nota sono lo Iomega Zip e l Imation Superdisk. Il primo ha una capacità di circa 100 MB, e il secondo di 120.

55 Cd e Dvd Tecnologia impiegata: Capacità di memorizzazione: Velocità di accesso ai dati: ottica CD, fino a 700 MB; DVD, fino a ~16GB media, nell ordine delle centinaia di ms La tecnologia alla base di Cd e Dvd venne sviluppata nel Esistono ormai diversi standard, che definiscono il modo di scrivere informazioni sui supporti, così come il tipo di supporti e le loro caratteristiche.

56 Unità di backup Le unità a nastro vengono usate specificamente per il backup, non per lo spostamento dati. La ragione è che questa tecnologia consente solo un accesso sequenziale al contenuto del nastro. I loro punti di forza stanno nella capacità di memorizzazione e nel basso costo dei nastri. Unità a nastro (DAT) Tape library

57 MEMORIA VIRTUALE La memoria virtuale: è una memoria fittizia lentissima, in quanto consiste in una simulazione di memoria interna ottenuta utilizzando una parte del disco fisso. Tale memoria si rende necessaria quando la memoria RAM non è abbastanza capiente da contenere tutte le informazioni sulle quali stiamo lavorando: il computer ricorre allora al disco fisso per memorizzare le informazioni eccedenti. Tale memoria è utile in quanto permette di utilizzare il computer anche quando la memoria RAM è completamente occupata, tuttavia è bene non farne troppo uso se non si vuol incorrere in evidenti rallentamenti di prestazioni della propria macchina.

58 ESERCIZIO Per la prossima lezione: Stampare un carrello di acquisto, composto presso un negozio on-line di componenti per computer, contenente i seguenti articoli: 512 Mb di RAM, del tipo più veloce trovato 1 Hard Disk da 80 Gb, del tipo più veloce trovato 1 lettore ZIP 1 masterizzatore di DVD 10 supporti DVD vergini 1 unità di backup a nastro 10 nastri per la suddetta unità Formattare un disco floppy sia su MAC che su PC Portare tutti i tipi supporti di memorizzazione di memoria di massa che riuscite a reperire (compresi quelli ormai in disuso) Preparare un elenco contenente il nome di ogni supporto di memoria di massa conosciuto e le sue caratteristiche.

59 FILE FILE, FORMATO DI FILE Un file (archivio) è un insieme di informazioni collegate memorizzate su memoria di massa. Ogni file ha un nome che consente al sistema di memorizzarlo e recuperarlo in qualsiasi momento. FORMATO DI FILE In un file si possono memorizzare informazioni di diversi tipi, quali testi, immagini, suoni, animazioni, ecc Il formato di un file, definisce il tipo di informazioni memorizzate al suo interno ed il modo in cui lo sono disposte al suo interno.

60 TIPI DI FILE E importante aprire un file con il corretto programma di elaborazione. Ad esempio, sarebbe inutile tentare di aprire con un programma di disegno un file contenente un suono. Per distinguere il tipo di informazioni contenute in un file (che ricordiamo essere semplicemente una lunga catena di 0 e 1) viene definito il Tipo di File. Ad ogni tipo di file è associato uno o più programmi adibiti alla sua elaborazione. I vari sistemi operativi utilizzano differenti meccanismi per riconoscere il tipo di un file; ad esempio i sistemi Windows identificano il tipo tramite l estensione del nome del file (gli ultimi caratteri dopo il punto) mentre i sistemi Mac inseriscono in testa ad ogni file la descrizione del tipo.

61 IMMAGINI: gif, jpg, tif, aif, pic, pcx, iff, SUONI: wav, mid, snd, mp3, VIDEO: avi, mpg, mov, divx, TESTO: txt, doc, asc, rtf, wpd, wri, ESEGUIBILI: exe, com, DOCUMENTI WEB: htm, asp, php, DATABASE: mdb, dbf, db2, ESEMPI DI TIPI DI FILE

62 Per la prossima lezione: ESERCIZIO Preparare: 1 immagine in formato sia TIF che PCX 2 brani musicali in formato MID 1 filmato in formato sia MPG che MOV 1 documento in formato TXT, DOC, RTF e WRI

63 Dispositivi di I/O Input Microfono Scanner Mouse Tastiera Modem Input / Output Drive Processore Scheda di rete Output Casse Monitor Stampante Masterizzatore

64 Input: tastiere La tastiera è senza dubbio il dispositivo di input più comune ed usato. Il layout, ovvero la disposizione dei tasti, non è casuale: nelle macchine da scrivere era pensato per ridurre le possibilità che i martelletti relativi si accavallassero. Diversi dei layout esistenti prendono il nome dalle prime sei lettere della prima riga (alfabetica). Il più diffuso è il layout QWERTY (altri layout: QZERTY, AZERTY, DVORAK)

65 Input: tastiere Le tastiere si sono evolute principalmente in due settori: l aumento delle funzioni disponibili, in seguito all aggiunta di tasti (tasti funzione, tastierino numerico, funzioni multimediali, Internet) la modifica della forma. Oggi è abbastanza comune trovare tastiere ergonomiche, che dovrebbero ridurre eventuali problemi alle articolazioni derivanti dall uso prolungato.

66 Input: tastiere Per l uso con dispositivi portatili, e per quello in ambienti particolari, sono state create tastiere dalle caratteristiche peculiari: Tastiera virtuale Tastiera arrotolabile ed impermeabile

67 Input: gli scanner Lo scanner è un dispositivo che consente al computer di acquisire immagini, fotografie e pagine di testo. Esistono diversi tipi di scanner: gli scanner piani sono i più diffusi, in quanto presentano il miglior rapporto prezzo/prestazioni; gli scanner a tamburo sono rivolti all uso professionale, ed hanno costi decisamente elevati. La scansione permette di leggere una superficie come matrice di punti, quindi come immagine. Tuttavia esistono software in grado di effettuare il riconoscimento dei caratteri presenti, dividendo la pagina digitalizzata in testo e immagini. Tali software sono detti OCR (Optical Character Recognition). Il risultato dipende, ovviamente, sia dalla qualità del software che da quella del supporto cartaceo originale.

68 Lettori codice a barre Lettore di carte magnetiche Unità di lettura codice a barre Lettori codice a barre Penna ottica

69 Input: dispositivi di puntamento Con la diffusione di interfacce utente grafiche (MacOS, Windows, ecc.) sono stati sviluppati dispositivi di puntamento sempre più evoluti. Alcuni dei quali si adattano particolarmente bene a specifici contesti d uso. Mouse Trackball Touchpad Trackpoint Tavoletta grafica

70 Il mouse Il primo mouse venne progettato da Doug Engelbart nel 1963, ma perché si diffondesse commercialmente fu necessario attendere 15 anni e la Apple. Oggi i mouse stanno rimpiazzando anche le ultime parti meccaniche con tecnologie ottiche; sono inoltre sempre più comuni le versioni senza fili.

71 Trackball e altro Trackman Wheel Trackpoint. Comune nei portatili IBM Joystick TrackMan A onde radio

72 Tablet, dispositivi hands-free Tavoletta grafica con mouse e penna ottica Dispositivo di puntamento hands-free

73 Dispositivi di output: monitor Le tecnologie più importanti utilizzate nella costruzione dei monitor sono il tubo a raggi catodici e i cristalli liquidi. LCD CRT (Liquid Crystal Display) (Cathode Ray Tube) CARATTERISTICHE Risoluzione Dot pitch (solo per i CRT) Refresh Consumo (solo per i CRT, negli LCD è fisso)

74 Monitor - Risoluzione La risoluzione è la quantità di dettaglio che un monitor è in grado di fornire. E espressa in pixel. I monitor CRT sono in grado di supportare diverse risoluzioni, corrispondenti a diversi standard definiti nel corso degli anni (640x480 corrisponde allo standard VGA). Risoluzione Dimensioni (consigliate) monitor Nei monitor LCD, invece, la risoluzione è fissa, perché a ciascun pixel corrisponde un transistor. E possibile comunque scalare l immagine (ma si perde in qualità).

75 Dot pitch Il Dot pitch rappresenta la distanza, in millimetri, tra le triadi di fosfori che compongono lo schermo. Minore è la distanza, più ravvicinati risultano gli elementi dell immagine, che appare meglio definita. Oggi, un dot pitch accettabile dev essere nell ordine degli 0,26mm.

76 Refresh Il refresh rate rappresenta il numero di volte che lo schermo viene ridisegnato in un secondo. Per i monitor a tubo catodico, un basso refresh (meno di 60 Hz) implica uno sfarfallio fastidioso. Nei monitor LCD, a causa della diversa tecnologia non vale l assunto per cui maggiore è il refresh, migliore la qualità.

77 Consumo Il monitor è tra i componenti che consumano di più. Per questo motivo, sono state elaborate diverse linee guida per ridurre il consumo (e, di conseguenza, i costi): DPMS APM ACPI (Display Power Management Signaling) (Advanced Power Management) (Advanced Configuration and Power Interface) Tali sistemi di gestione definiscono delle interfacce tra il sistema operativo e quei componenti hardware in grado di gestire la propria alimentazione.

78 Risparmio energetico Un monitor dotato di impostazioni di risparmio energetico si porta in uno stato di consumi ridotti, quando il segnale in input resta inalterato per un certo tempo. I sistemi operativi odierni, a partire da Windows 95, supportano questa funzionalità. È possibile, ad esempio, prevedere a seguito di un periodo d inattività, che il computer vada in standby, dove il monitor funziona ancora, senza visualizzare alcuna immagine, o si spenga.

79 Dispositivi di output: stampanti Tecnologie di stampa principali ad aghi a sublimazione a getto d inchiostro laser

80 Stampanti ad aghi Le stampanti ad aghi sfruttano l'impatto di una griglia di aghi contro un nastro inchiostrato, trasferendo così l'inchiostro sulla carta. La qualità di stampa dipende dal numero di aghi. Questo tipo di stampante è piuttosto rumorosa e la qualità della stampa ottenuta risulta abbastanza scadente. Si tratta di una tecnologia ormai obsoleta. FX pin

81 Stampanti a getto d inchiostrod Le stampanti a getto d inchiostro, come suggerisce il nome, sono dotate di ugelli che spruzzano l inchiostro sulla pagina, indirizzandolo in maniera da formare il testo e le immagini richieste. Sono abbastanza silenziose, ma quanto a velocità e qualità di stampa sono in genere inferiori alle stampanti laser.

82 Stampanti laser Utilizzano una tecnologia simile a quella delle fotocopiatrici: un laser crea un immagine della pagina su un tamburo fotosensibile; sul tamburo viene applicata una polvere molto fine (il toner) che aderisce unicamente alle aree sensibilizzate; il tamburo viene applicato alla pagina, trasferendo il toner su carta. HP LaserJet 4550

83 Stampanti multifunzione Esistono poi dispositivi che mettono a disposizione le funzionalità di più periferiche in una, tipicamente per piccole aziende intenzionate a risparmiare spazio e denaro. Di solito le funzionalità integrate sono quelle di una stampante laser, di uno scanner, di una fotocopiatrice e di un fax. Il modello riportato ha anche una scheda di rete, e dunque non richiede di venir collegato ad un PC. HP OfficeJet g95

84 Plotter Il plotter è un dispositivo di stampa di grosse dimensioni, in cui la testina di stampa è costituita da uno o più pennini di diversi colori. viene utilizzato per riprodurre grafici, schemi tecnici o altri disegni al tratto di carattere analogo. I plotter trovano largo utilizzo nel settore CAD (Computer Aided Design) e sono in grado di operare su fogli di grandi dimensioni.

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