Modulo 1. Concetti di base della Tecnologia dell Informazione ( Parte 1.2)

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1 Modulo 1 Concetti di base della Tecnologia dell Informazione ( Parte 1.2) Prof. Valerio Vaglio Gallipoli Rielaborazione: prof. Claudio Pellegrini - Sondrio LA CPU Central Processing Unit Detto anche processore,, è il componente che esegue i programmi e coordina tutte la attività degli altri circuiti elettronici Al suo interno troviamo la ALU (Unità aritmetico- logica), specializzata nei calcoli aritmetici e logici, e la CU (Unità di controllo), avente funzione di governo E un circuito integrato identificato da una sigla o un nome (486, Athlon, Pentium4, ecc.) 2 1

2 Prestazioni della CPU La potenza di calcolo si misura in MIPS (milioni di istruzioni per secondo) Altra misura della velocità è la frequenza di clock, misurata in MHz (MegaHertz) o GHz (GigaHertz) e rappresenta quanti cicli macchina utili vengono compiuti in un secondo (un istruzione viene eseguita in uno o più cicli macchina) 3 La memoria centrale E il componente hardware dove vengono memorizzati i dati da elaborare ed i programmi da eseguire E organizzata in celle o locazioni Ogni locazione è identificata da un indirizzo che ne specifica l esatta posizione Indirizzo P I P P O Contenuto

3 Alcuni tipi di memoria centrale ROM (Read Only Memory) Può essere solo letta Non è volatile RAM (Random Access Memory) Può essere letta e scritta E volatile EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) Può essere cancellata e riscritta, oltre che letta Non è volatile 5 Capacità di memoria Si misura in base alla quantità di byte (gruppo di 8 bit) che è in grado di memorizzare Multipli del byte 1 KiloByte (KB) = 1024 byte 1 MegaByte (MB) = 1024 KByte 1 GigaByte (GB) = 1024 MByte 1 TeraByte (TB) = 1024 GByte La capacità di memoria minima di un PC odierno è di MByte. 6 3

4 La Cache RAM E un tipo di RAM molto veloce, cioè con tempi di lettura/scrittura ridottissimi, destinata ad ospitare le istruzioni e i dati utilizzati più di frequente E organizzata in due livelli Cache di primo livello (L1), risiede all interno del processore Cache di secondo livello (L2), incorporata sulla scheda madre del computer, all esterno del processore La cache L1 è più veloce ma di capacità più ridotta (32-64 Kb) ) rispetto alla cache L2 ( Kb) 7 BIOS Al momento dell accensione la memoria RAM è vuota Nella fase di accensione e avvio (bootstrap( bootstrap), il computer esegue un piccolo programma, il BIOS (Basic Input Output System),, contenuto in memoria non volatile di tipo ROM o EPROM Alcune funzioni del BIOS Abilita la tastiera Abilita le unità a disco per consentire il caricamento in memoria e l esecuzione del sistema operativo,, il programma che prenderà il successivo completo controllo della macchina 8 4

5 Le memorie di massa Sono memorie non volatili, usate per la memorizzazione permanente di dati e programmi Le più usate sono Disco rigido (hard( disk) Floppy disk CD-ROM (Compact Disk ROM) 9 E costituito da una meccanica (drive( drive) ) in grado di far ruotare una serie di dischi concentrici rivestiti di materiale magnetico su cui apposite testine leggono e scrivono i dati La parte elettronica che governa tutto il funzionamento è detta controller La capacità minima odierna è, tipicamente, di 120 GByte Altri parametri caratteristici sono il tempo d accesso (misurato in msec) ) e la velocità di rotazione dei dischi (rpm( rpm) Hard disk Interno di un drive per hard disk 10 5

6 Floppy disk Disco magnetico rimovibile di capacità relativamente ridotta, generalmente 1,44 MByte Il diametro del disco è di 3,5 pollici Ha bisogno di un apposita meccanica (drive) per essere utilizzato Drive per floppy disk Floppy disk 11 Supporti basati su tecnologia ottica con capacità di circa 700 Mbyte Il CD-ROM può essere solo letto Il CD-R (Recordable)) può essere scritto mediante un masterizzatore e poi usato solo in lettura Il CD-RW (ReWritable) può essere cancellato e riscritto fino a circa 1000 volte Non sono sensibili ai campi magnetici, ma risentono di graffi e polvere Per essere utilizzati hanno bisogno di un apposito lettore o, per la scrittura, di un masterizzatore CD-ROM ROM-RWRW Un lettore di CD-ROM 12 6

7 DVD (Digital Versatile Disk) Supporti ottici simili ai CD, ma con capacità di memorizzazione fino a 24 volte superiore (da 4,7 a 17 GByte) Usato soprattutto per la memorizzazione di film in qualità elevata, ma anche per programmi e dati voluminosi Può essere masterizzato con l apposito masterizzatore per DVD 13 Supporti magnetici ad accesso sequenziale,, di capacità elevata ma ad accesso lento, usati per operazioni di back-up up,, cioè di riversamento dei dati presenti sui dischi rigidi al fine di Proteggersi contro la perdita accidentale dei dati preziosi Archiviare i dati Nastri Unità a nastro 14 7

8 Unità per backup: ZIP DRIVE Capacità del disco: 250 Mbyte Utilizzo: backup, piccolo hard-disk disk estraibile 15 Dispositivi o unità di INPUT Consentono l acquisizione dall esterno dei dati che devono essere elaborati Principali dispositivi di input Tastiera Mouse Tauchpad Trackball Joystick Scanner Webcam,, Videocamera, Fotocamera Tavoletta grafica Microfono Lettore di codici a barre 16 8

9 La tastiera alfanumerica e il mouse Tasto Escape Tasti funzione Invio Backspace Canc Tastierino numerico Tab Caps Lock Shift Alt Shift Control Tasti cursore 17 Dispositivi di puntamento Trackball MOUSE Touchpad 18 9

10 Scanner Consente l acquisizione di immagini, foto Parametri di scelta sono il formato (A4, A3) e la risoluzione del sensore, misurata in punti per pollice (dpi) Uno scanner A4 19 Zoom digitale, microfono integrato e sensore CCD Webcam Consente di realizzare filmati e scattare fotografie da 1.3 megapixel Chiamate video in diretta Invio di fotografie e brevi filmati in allegato ai messaggi di posta elettronica 20 10

11 Dispositivi o unità di OUTPUT Consentono la comunicazione verso l esterno dei risultati dell elaborazione Principali dispositivi di output Monitor video Stampante Plotter Videoproiettore Altoparlanti 21 Dati caratteristici da valutare Dimensione della diagonale (pollici) Risoluzione (pixel) Frequenza di refresh (Hz) Dot pitch (mm) Il monitor CRT Risoluzioni tipiche: 640x320, 800x600, 1024x768, 1280x1024 Emette radiazioni la cui emissione è comunque contenuta entro limiti stabiliti da apposite norme 22 11

12 Tecnologia a cristalli liquidi (LCD) Ingombro ridotto Non emette radiazioni Dati caratteristici da valutare Risoluzione Diagonale Contrasto Angolo di visuale Il monitor LCD-TFT 23 Videoproiettore 24 12

13 Stampanti Dispositivi periferici di output che forniscono l informazione in modo non volatile su supporti cartacei o simili Principali tecnologie Laser Inkjet (getto d inchiostro) Aghi Sublimazione Parametri di scelta Velocità (ppm( ppm) Risoluzione (dpi( dpi) Numero di colori fondamentali Formato di stampa Possibilità di stampare fronte/retro Interfaccia 25 Stampante laser Vantaggi Alta qualità di stampa Alta velocità Molto indicata per stampa di numerose copie Basso costo per pagina Svantaggi Alto costo dell hardware per stampanti multifunzione a colori Caratteristiche tecniche tipiche 16 ppm 1200 dpi 26 13

14 Stampante inkjet Svantaggi Inchiostro solubile in acqua Alto costo per pagina a colori Vantaggi Basso costo hardware Bassa rumorosità Accettabile resa cromatica Elevata qualità di stampa Stampa su numerosi tipi di supporto Caratteristiche tecniche tipiche 1200 x 1200 dpi Quadricromia/esacromia 27 Stampante ad aghi Principio di funzionamento: una testina ad aghi impatta su un nastro inchiostrato Vantaggi Basso costo Consente l uso del modulo continuo Permette copie contemporanee Svantaggi Alta rumorosità Bassa qualità di stampa Scarsa qualità nella stampa a colori Caratteristiche tecniche tipiche 80/136 colonne Modulo continuo 28 14

15 Stampante a sublimazione Principio di funzionamento la testina di stampa è una matrice di elementi riscaldati elettricamente che agiscono su carta termica,, ossia sensibile al calore Vantaggi Qualità fotografica molto elevata con ottima resa cromatica Alta velocità (una pagina A4 in 75 sec) Svantaggi Poco indicata per stampe comuni monocromatiche 29 Stampante multifunzione Tecnologia inkjet Funzioni: Scanner Stampante Fotocopiatrice a colori Fax Caratteristiche tecniche tipiche 17 ppm b/n 12 ppm a colori Scansione 48 bit 1200 x 2400 dpi 30 15

16 Converte i segnali dell elaboratore in segnali in grado di essere trasmessi su linee telefoniche analogiche o digitali (e viceversa) MODEM Tipi di modem Interni / esterni / integrati su scheda madre Analogici / ISDN / ADSL Un modem esterno analogico 31 Le porte del PC!! I dispositivi periferici si collegano ai connettori presenti nella parte posteriore dell unità centrale, corrispondenti alle varie porte di I/O (input/output) 32 16

17 Alcuni tipi di porta di I/O Porta parallela (LPT1) Usata prevalentemente per collegare stampanti e scanner In alcuni computer recenti non è più presente Porta seriale (COM1, COM2, ecc.) Usata per connettere stampanti, mouse, modem e vari altri dispositivi che comunicano secondo protocolli seriali Porta USB (Universal( Serial Bus) E una porta seriale veloce supportata da tutti i moderni dispositivi Consente il collegamento e lo scollegamento anche a computer acceso 33 Parametri che determinano le prestazioni di un computer Tipo e velocità della CPU Capacità di memoria RAM Capacità e velocità dell hard disk Tipo di scheda video 34 17

18 Un esempio di configurazione per un PC CPU Pentium 4, 3.0 GHz RAM 1 GByte Hard Disk 200 GByte Lettore CD-DVD DVD 52x Scheda video 256 MByte RAM Monitor LCD-TFT Fine parte

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