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2 TUTTI I DIRITTI RISERVATI Vietata la riproduzione anche parziale Microsoft, MS-DOS, Windows, Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint, Microsoft Access e Microsoft Internet Explorer sono marchi registrati dalla Microsoft Corporation. Altri nomi e marchi citati sono generalmente depositati o registrati dalle rispettive case produttrici. Finito di stampare nel mese di luglio 2010 dalla «MultiMedia» - V.le Ferrovie dello Stato Zona Asi - Giugliano (NA) per conto della ESSELIBRI S.p.A. - Via F. Russo, 33/D - Napoli Grafica di copertina di Giuseppe Ragno

3 Premessa La conoscenza dell informatica è da tutti considerata un requisito indispensabile per potersi presentare correttamente e con le carte in regola ai diversi e ricorrenti eventi della vita scolastica, lavorativa e professionale: quasi tutte le scuole prevedono corsi di informatica, seppur a diversi livelli, così come in molte università senza le conoscenze e le abilità informatiche di base non si affrontano efficacemente i temi proposti dal curriculum accademico. Da diversi anni il mondo del lavoro richiede cittadini dell era digitale, in possesso delle tipiche capacità necessarie per avvicinarsi alla soluzione dei problemi con gli usuali dispositivi messi a disposizione dal mondo dell ICT. La maggior parte dei concorsi pubblici o privati prevede anche quiz e domande attinenti all informatica e all uso del computer. In realtà, da tempo ormai il computer non è più visto come un oggetto il cui corretto accesso è limitato ai soli specialisti o appassionati: soprattutto i giovani e giovanissimi utilizzano il computer e la rete internet abitualmente, anche se in molte circostanze tale uso è ristretto ai soli scambi interpersonali (chat, forum, blog ecc.). Oltre ad una doverosa premessa relativa alle basi dell Information and Communication Technology (ICT), sviluppata nella sua parte iniziale, quest opera affronta le principali applicazioni informatiche adottate su personal computer nel mondo del lavoro e della formazione. Pertanto, abbiamo pensato di rivolgere la nostra attenzione dapprima ai due sistemi operativi più diffusi nel campo dei personal computer, quali Windows Vista e Windows 7, ultime versioni della apprezzata famiglia di software di base di casa Microsoft, unanimemente ritenuta valido punto di riferimento in quanto a prestazioni e facilità d uso. Successivamente, il volume presenta molti aspetti delle applicazioni più frequentemente utilizzate dagli utenti di personal computer: elaborazione testi, foglio elettronico, data base, strumenti di presentazione ed utilizzo dei servizi internet. L idea alla base del libro è quella di illustrare i programmi componenti la suite Microsoft Office 2007 in quanto, oltre a costituire la raccolta di programmi più diffusa in ambito scolastico, universitario ed aziendale, questa contiene al suo interno tecniche e metodi da molti additati come dei veri e propri standard di sviluppo di documentazione utile nei diversi campi delle attività umane. Perciò, chi si cimenta sino in fondo nella lettura dell opera alla fine del suo percorso di studio possederà discrete conoscenze dei seguenti programmi Microsoft: Windows Vista; Windows 7; Word; Excel; Access; PowerPoint; Internet Explorer; Windows Mail.

4 Crediamo che la conoscenza dei temi trattati possa tornare utile in diversi ambiti, come ad esempio, in un colloquio per convincere l interlocutore di possedere le nozioni indispensabili per il lavoro ricercato oppure in una prova scritta per superare un concorso. Il metodo che proponiamo per procedere all esame dei diversi temi consiste nell esposizione modulare dei differenti argomenti, con ampio e sistematico ricorso a domande «a tappeto» su quanto esposto in ciascun paragrafo. In questa maniera, il lettore si avvicina gradualmente, e senza stress, alla conoscenza delle differenti applicazioni informatiche che naturalmente richiedono costanti esemplificazioni pratiche su PC, allo scopo di assimilare efficacemente le abilità e conoscenze previste. Antonio De Rosa e Giuseppe Di Capua

5 Parte Prima Introduzione all informatica

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7 Capitolo Primo Introduzione all ICT Sommario: 1. ICT e computer - 2. L hardware e il software - 3. Classificazione dei computer. 1. ICT e computer La diffusa presenza del computer in pressoché tutti gli ambienti in cui, al giorno d oggi, opera l uomo è la testimonianza dell importanza della disciplina dell informatica, nota anche come scienza dell informazione. Da un punto di vista etimologico la parola «informatica» è la fusione di «informazione» e «automatica». Negli ultimi anni, però, più che di informatica si sente spesso parlare di ICT, ovvero Information and Communication Technology. Con questo termine si indica sia l insieme delle scienze che studiano il trattamento automatico e digitale delle informazioni sia le varie tipologie di «forme tecnologiche» che ne consentono l elaborazione e l archiviazione dei dati. 2. L hardware e il software Naturalmente, lo strumento alla base del mondo dell ICT è il computer, inteso come sistema elettronico di elaborazione dati, costituito sia dalle parti materiali della macchina che dai programmi che consentono a quest ultima di eseguire le elaborazioni richieste. L insieme delle componenti materiali o fisiche del computer si chiama hardware. L hardware, ad esempio, si identifica con le schede formate a loro volta da circuiti elettronici che consentono al computer di avviarsi e funzionare regolarmente. Fanno parte dell hardware di un computer la scheda madre, la scheda video, il mouse, la tastiera ecc. Sono componenti hardware anche i dispositivi esterni al computer (pur se collegati ad esso) come le stampanti, il monitor o la webcam ecc. Semplificando: è hardware tutto ciò che, all interno o all esterno di un computer, si vede, si tocca e che si può rompere perché cade a terra. Perché un computer possa elaborare correttamente dati, il solo hardware non è sufficiente: occorrono anche i programmi di elaborazione. Un programma può essere definito come un insieme di istruzioni che operano su dati, allo scopo di risolvere un determinato problema, semplice o complesso che sia. È software l insieme dei programmi che rendono possibile il funzionamento di un computer. Se l hardware, perciò, può essere inteso come la parte «dura» (hard) del computer, il software è spesso contraddistinto dall essere «morbido» (soft).

8 8 Parte Prima - Introduzione all informatica Il software a sua volta può essere distinto in software di base (o di sistema) e applicativo. Tutti i programmi finalizzati alla gestione del sistema e delle sue risorse costituiscono il sistema operativo che appartiene alla categoria del software di base. Windows XP, Vista o Windows 7, ad esempio, sono i sistemi operativi della Microsoft che provvedono ad eseguire le funzionalità di base di un personal computer. Esistono diversi sistemi operativi che sono in grado di occuparsi delle funzionalità fondamentali di un computer; tra questi si citano, oltre ai tradizionali Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows NT (tutti della Microsoft) anche i sistemi operativi Unix, Linux, OS2 e MacOS X. La GUI Parlando di sistemi operativi, non possiamo fare a meno di descrivere brevemente l evoluzione che ha portato dai sistemi a riga di comando a quelli ad interfaccia grafica (Graphic User Interface o GUI). Il DOS, ovvero il più vecchio sistema operativo per PC, era del primo tipo, ed i comandi venivano materialmente digitati dall utente che, quindi, doveva conoscere la particolare sintassi utilizzata dal sistema. Per questo motivo utilizzare il DOS era consentito solo a chi conoscesse il linguaggio del sistema, per riuscire a comunicare con esso. Ad esempio, il comando COPY permetteva di copiare dei file, il comando MD permetteva di creare nuove directory (cioè quelle che oggi siamo abituati a chiamare «cartelle»). Il primo sistema operativo basato su un interfaccia grafica è stato il Mac OS, prodotto dalla Apple e giunto oggi alla versione X. Questo sistema operativo introdusse nel mondo degli utenti di personal computer una vera e propria rivoluzione: non era necessario infatti conoscere alla perfezione la sintassi in quanto questi ultimi potevano essere impartiti agendo su elementi grafici presenti sullo schermo (icone, pulsanti ecc.). Il sistema Mac OS è stato poi ripreso dalla Microsoft che lo ha utilizzato per il Windows, che è attualmente il sistema operativo ad interfaccia grafica più diffuso. Linux, dal canto suo, è stato per anni un sistema prevalentemente a riga di comando e per questo, nonostante la sua altissima affidabilità, costituiva un sistema di nicchia, utilizzato prevalentemente da esperti informatici. Negli ultimi anni, tuttavia, nel tentativo di diffondere maggiormente questo sistema operativo sono state create delle interfacce grafiche, quali KDE e Gnome, per renderne più semplice ed intuitivo l utilizzo. La parte principale del sistema operativo (detta modulo o kernel), che sovrintende e provvede al corretto funzionamento della macchina, è caricato al momento dell accensione e rimane nella memoria centrale del computer. Si ricorda, infatti, che i programmi componenti il software di base gestiscono i dispositivi hardware del computer e, per tali motivi, sono continuamente richiesti per l esecuzione delle diverse azioni richieste dall operatore. Esistono i programmi che servono all utente finale per svolgere diverse funzioni come, ad esempio, stampare le fatture, il giornale di magazzino, il bilancio, inserire i dati di vendita. Questi programmi spesso sono realizzati ad uso e consumo dell utente e in alcuni casi sono realizzati «su misura», in base alla dimensione ed all esigenza dell ambiente ove si opera. Questi programmi vengono definiti come il software applicativo. Con il termine applicazione (o procedura), in genere in ambito aziendale si vuole indicare un sottoinsieme di programmi connessi fra loro ed utilizzati per raggiungere un determinato obiettivo. Costituisce un esempio di applicazione la fatturazione, intesa come l insieme di quei programmi che permettono di ottenere le fatture, partendo dall immissione dei dati e giungendo sino alla stampa finale del documento.

9 Capitolo Primo - Introduzione all ICT 9 Altri esempi di applicazioni sono le procedure di magazzino, di gestione dell orario scolastico o di gestione della contabilità. Il software applicativo funziona in quanto esiste il sistema operativo che provvede ad occuparsi delle funzioni di base della macchina. Perciò i programmi applicativi non sono autonomi ma dipendono dal sistema operativo che esiste su quel determinato computer. Tra i programmi che rientrano nel software applicativo, alcuni sono programmi di utilità generale che, ad esempio, consentono di redigere un documento, che realizzano i fogli di calcolo, che consentono di elaborare immagini. Questi programmi sono anche definiti come applicazioni orizzontali in quanto in maniera trasversale sono presenti in tutti gli ambienti. Poiché molti di questi programmi svolgono funzioni ed attività connesse al tipico lavoro d ufficio, è entrato nella prassi riferirsi ad essi anche con il termine di programmi applicativi per l Office Automation. Con il termine suite, infine si vuole indicare l insieme di tutti i programmi che una determinata società di software offre sul mercato, generalmente a prezzi ridotti. Tipo di software Scopo Pacchetti commerciali Elaboratori di testi (word processing) Scrittura, modifica, memorizzazione e stampa di documenti Microsoft Word, Corel WordPerfect, Works Fogli elettronici Memorizzazione e calcoli su dati strutturati Microsoft Excel, Lotus 123 (spreadsheet) in righe e colonne, con produzione di grafici Database Memorizzazione di grandi moli di dati per Microsoft Access, DBASE IV, elaborazioni anche complesse FileMaker Grafica Elaborazione di immagini Corel Draw, Adobe Photoshop, Paint shop Disegno tecnico (CAD) Progettazione di strutture tecniche AutoCAD, MicroStation Posta elettronica (electronic mail) Gestione della posta elettronica Microsoft Outlook Express, Eudora, Thunderbird, Microsoft Mail Navigazione ipertestuale Esplorazione di pagine Web Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator Firefox, Opera 3. Classificazione dei computer Non esiste un solo tipo di computer, né una sola tecnologia di architettura di computer. In tal senso, si possono individuare sei classi di elaboratori elettronici: supercomputer; mainframe; minicomputer; workstation; personal computer; network computer.

10 10 Parte Prima - Introduzione all informatica Gli elaboratori più potenti sono i supercomputer, caratterizzati da altissime velocità di calcolo e potentissime capacità di memorizzare dati. Tali macchine, il cui costo è nell ordine di alcuni milioni di euro, sono dotate di sofisticate procedure di gestione, e sono indicate per risolvere problemi che si basano su modelli matematici nei vari campi tecnicoscientifici. Si pensi alle elaborazioni di previsioni meteorologiche o alle applicazioni in campo militare o alle esigenze di calcolo necessarie nei campi dell ingegneria molecolare o spaziale. Si tratta di computer che possono svolgere contemporaneamente più elaborazioni (e perciò anche detti elaboratori paralleli) e che sfruttano spesso la presenza di più dispositivi di calcolo logico-aritmetico (processori). I supercomputer, a causa della loro limitata diffusione, hanno la Un supercomputer peculiarità di presentare un alto rapporto costo/prestazioni. Con il termine mainframe si indica un computer di grandi dimensioni, in grado di fornire alte prestazioni, sia nel senso del numero di utenti serviti dalle elaborazioni (centinaia o migliaia) che in quello del numero di processi eseguiti in una certa unità di tempo. Per tali motivi, ai mainframe sono associate le caratteristiche della multiutenza e del multiprocesso. Un mainframe è in grado di elaborare grandi quantità di dati, sfruttando a tal fine processori dedicati alla gestione delle operazioni di ingresso (lettura, digitazione ecc) e di uscita dei dati stessi (visualizzazione, registrazione, stampa ecc.). In generale, l utente medio di un mainframe interagisce con questo attraverso dispositivi costituiti da video e tastiera, detti terminali, usualmente disposti lontano (anche migliaia di chilometri) dal Un mainframe centro del sistema.

11 Capitolo Primo - Introduzione all ICT 11 Una classe a parte è occupata dai minicomputer, da un certo punto di vista simili (seppur in scala minore) ai mainframe ed idonei a fornire risposte efficienti alle aziende di dimensioni medio-piccole. Un minicomputer è, infatti, multiutente e serve perciò un gran numero di utenti contemporaneamente (diverse decine); inoltre, possiede dispositivi in grado di memorizzare grandi quantità di dati su dischi e nastri magnetici. Questo tipo di elaboratore spesso esegue elaborazioni interattive e predilige le funzionalità dei collegamenti alla velocità nei calcoli. Perciò, molto risalto viene dato alla presenza di processori dedicati alla gestione delle fasi di ingresso e di uscita. Le workstation costituiscono un ulteriore classe di computer che occupa una posizione intermedia tra i personal ed i minicomputer: sono apparecchiature dedicate ad applicazioni di tipo scientifico e nel campo dell ingegneria e della progettazione grafica. Un esempio di minicomputer: Una workstation è, in genere, dotata di un monitor il Sistema IBM AS/400 di grandi dimensioni e può far ricorso a più processori centrali CPU (Central Processing Unit); a seguito delle elaborazioni di immagini, che notoriamente necessitano di molto spazio, dispongono di memorie ad elevata capacità di registrazione. Le procedure eseguite sulle workstation riguardano, soprattutto, applicazioni grafiche e scientifiche e, pertanto, hanno bisogno di elevate capacità di calcolo. Normalmente, il sistema operativo presente su una workstation è multiutente e multiprocesso. Oggi, ormai la presenza dei personal computer (PC) nei più disparati ambienti è un fenomeno capillare ed inarrestabile. Un personal computer è un elaboratore di piccole dimensioni, normalmente monoutente, dal costo contenuto (meno di euro) e come dice anche il nome utilizzato per scopo personale e professionale. Quando un personal computer è usato in modo Una workstation autonomo e pertanto non è collegato ad una rete di computer viene indicato con il termine di stand alone: è la tipica situazione del personal computer presente nell ambito domestico. In altre situazioni, invece il personal computer può essere connesso ad altri computer (mainframe, minicomputer, personal computer, ecc): in questo caso si parla più propriamente di rete di computer. Un personal computer

12 12 Il personal computer in rete Parte Prima - Introduzione all informatica Quando è in rete, un personal computer si può trovare in due situazioni differenti: in alcuni casi il personal computer utilizza risorse che la rete mette a sua disposizione (stampanti, dischi, programmi ecc.). In questo caso si dice che il personal computer è un client. Viceversa, quando è proprio il personal computer che gestisce il traffico della rete, sovrintendendo ai collegamenti tra i client e mettendo a loro disposizione le risorse della rete, allora si dice che questo personal computer funge da server di rete. Esiste una differenza sostanziale tra una rete di computer gestita da un personal computer che funge da server ed il collegamento tra terminali gestito da un mainframe o da un minicomputer: in quest ultimo caso i terminali sono stupidi, nel senso che non possono fare altro che presentare richieste di elaborazione al computer che, dopo averle evase, le invia ai terminali stessi. Nel caso di una rete di personal computer, i client sono dei terminali intelligenti, in quanto godono di una propria capacità elaborativa e, quindi, possono eseguire pure una parte dell elaborazione. Non tutti i personal computer sono uguali; ne distinguiamo, infatti, tre principali modelli anche se tutti e tre i tipi di personal computer sono predisposti per contenere, oltre agli alloggiamenti, anche espansioni successive (masterizzatori, memoria supplementare, modem ecc.). il personal computer di tipo desktop costituisce il modello tradizionale, predisposto per essere posizionato su un tavolo con il monitor posizionato al di sopra del case; il personal computer di tipo tower si differenzia dal tipo desktop esclusivamente per il fatto che il case contenente l unità centrale è posta in senso verticale (solitamente a terra, ai piedi di una scrivania); il personal computer portatile laptop (o notebook), di tecnologia più recente, risulta essere leggero e maneggevole soprattutto per il fatto che possiede un autonomia in termini di batteria ricaricabile pari a qualche ora e pertanto permette all utente di non essere vincolato alla rete elettrica. Il laptop può essere facilmente trasportato, infatti ha dimensioni di ingombro minime (simili ad un libro di grandi dimensioni) e soprattutto un peso ridotto, addirittura inferiore al chilogrammo per alcuni modelli più recenti. Nei portatili il monitor è solitamente costituito da uno schermo LCD a cristalli liquidi, integrato nell apparecchiatura complessiva, ed è generalmente di 15 pollici. Un limite del portatile è costituito proprio dalla miniaturizzazione delle sue componenti, in particolare della sua tastiera che è alquanto ridotta rispetto a quella tradizionale e che, quindi, può presentare qualche difficoltà iniziale di adattamento (soprattutto per un utente alle prime armi). Inoltre, normalmente al mouse è sostituito il touchpad, ovvero una sorta di piccola superficie rettangolare, sensibile al tatto, che consente di controllare il movimento del puntatore sullo schermo, come il mouse. Le prestazioni di un notebook non sono inferiori a quelle di un normale personal computer a fronte, però, di un costo talvolta supera anche notevolmente quello dei PC tradizionali. I computer portatili sono caratterizzati da dimensioni e peso molto contenuti. Ciò si «paga» però in termini di prezzo, che è più elevato rispetto a quello dei normali PC. I note bok sono molto utilizzati in ambito professionale, in quanto permettono di lavorare anche

13 Capitolo Primo - Introduzione all ICT 13 in viaggio o lontano dall ufficio. I portatili, infatti, sono dotati di batterie che li rendono utilizzabili anche se non si ha a disposizione una rete elettrica (in auto, in treno ecc.). Negli ultimi anni hanno trovato una discreta diffusione e un enorme successo commerciale i cd. netbook o subnotebook. Si tratta di computer portatili di dimensioni molto ridotte dotati di una tastiera e di un monitor di pochi pollici e caratterizzati da un hardware molto semplice. Sono computer destinati soprattutto alla navigazione e all utilizzo di servizi via Internet (ecco perché sono chiamati netbook) anche se è possibile utilizzare programmi di videoscrittura e qualche altra piccola applicazione. I netbook sono pensati soprattutto per un pubblico non professionale che ha bisogno di avere un computer facilmente portatile da connettere ad Internet via wireless. Un ulteriore classe di computer da annoverare è quella dei palmari o PDA (Personal Digital Un popolare netbook Assistant); si tratta di un tipo di sistemi multimediali di ridottissime dimensioni (grandi quanto un agendina tascabile) che sfruttano sia la miniaturizzazione che una sofisticata quanto innovativa tecnologia. All inizio il palmare era concepito come un semplice organizer (una agenda elettronica dove tenere traccia di note, appuntamenti) dotato di calendario, orologio, calcolatrice e una rubrica dei contatti e con scarse capacità di elaborazione e memorizzazione. I modelli più recenti eguagliano ormai le prestazioni di un normale computer e possono, ad esempio, collegarsi con altri personal computer ed è possibile installare programmi di media complessità come fogli elettronici, calcolatrici scientifiche, client di posta elettronica e piccoli video giochi. La loro memoria può essere facilmente espansa; i palmari più recenti sono in grado di fungere anche da telefono cellulare in modo autonomo. L utilità di un palmare è nella sua estrema portabilità, anche se le ridotte dimensioni dello schermo rappresentano una sua significativa limitazione. Un palmare, pur se sprovvisto materialmente di una vera e propria tastiera, consente, attraverso un dispositivo detto touch screen, con la pressione del dito (o di una minuscola penna di plastica), non solo di disegnare sullo schermo LCD a cristalli liquidi, ma con l ausilio di un sof- Un Personal Digital Assistant tware particolare di simulare a video una tastiera virtuale per immettere dati.

14 14 Parte Prima - Introduzione all informatica Un PDA, normalmente, è utilizzato in collegamento (anche attraverso raggi infrarossi) ad un personal computer per scaricare dati e funziona spesso come fax o telefono cellulare. Inoltre è usato anche come registratore vocale e come lettore di file musicali. Naturalmente, anche il palmare necessita di un sistema operativo: quello più diffuso è il Windows CE, che è una versione ridotta di Microsoft Windows. I costi di un palmare si aggirano attorno alle poche centinaia di euro, ma la sua diffusione è abbastanza limitata, in quanto è contrastata dalla sempre più massiccia presenza sul mercato dei computer portatili che, con il passar del tempo, nonostante continuino ad aumentare le prestazioni, riescono contestualmente a ridurre dimensione e peso. Ultima categoria di computer da prendere in esame è costituita dai network computer; il loro scopo specifico è quello di connettersi ad una rete, in particolare ad Internet e pertanto non sono particolarmente forniti di memoria o di processori sofisticati o potenti, in quanto sfruttano soprattutto dati presenti su un server. Questionario 1. Da quali parole deriva la parola informatica? (par. 1 ) 2. Quale è la differenza tra hardware e software? (par. 2 ) 3. Come può essere ulteriormente classificato il software? (par. 2 ) 4. Cosa è una GUI e che differenza c è rispetto alle interfacce a riga di comando? (par. 2 ) 5. Quale è il nome di un programma utilizzato per il disegno tecnico? (par. 2 ) 6. Quale è la differenza tra un computer client e un computer server? (par. 3 ) 7. Che cosa sostituisce il mouse nei portatili? (par. 3)

15 Capitolo Secondo Come è fatto un computer Sommario: 1. I componenti di un personal computer - 2. Le unità di ingresso o input. -3. Le unità di uscita La memoria centrale Bit e byte Il sistema binario L unità logico-aritmetica L unità di controllo L unità centrale di elaborazione (cpu) Le memorie di massa o ausiliarie Indicatori delle prestazioni di un computer. 1. I componenti di un personal computer Per comprendere le interrelazioni instaurate tra i diversi componenti di un computer, iniziamo con l analizzare i singoli componenti di un elaboratore elettronico. Dal punto di vista funzionale, negli elaboratori elettronici si ritrovano sempre almeno cinque unità: unità di ingresso o input; unità di uscita o output; memoria centrale; unità logico-aritmetica; unità di controllo. Questi componenti non sono separati fra loro, ma costituiscono un tutt uno, con lo scopo comune di effettuare le elaborazioni desiderate dall utente per ottenere risultati corretti ed in tempo utile. Ecco perché spesso si parla di sistema di elaborazione elettronico dei dati. Il concetto di sistema richiama proprio la presenza di più componenti, le cui dinamiche sono regolate da leggi e priorità e sono finalizzate all ottenimento di informazioni utili e preziose, attraverso l elaborazione di semplici dati. Lo schema funzionale (la cd. «architettura»), riprodotto nei moderni computer fin dal lontano 1947 e che è stato definito per la prima volta da John Von Neumann, è riportato nel diagramma che segue. UNITÀ DI INGRESSO UNITÀ CENTRALE ELABORAZIONE UNITÀ DI CONTROLLO UNITÀ LOGICO-ARITMETICA MEMORIA CENTRALE UNITÀ DI USCITA

16 16 Parte Prima - Introduzione all informatica Secondo lo schema di Von Neumann qualsiasi elaborazione del computer è guidata da programma che si trova nella memoria centrale della macchina e dà luogo ad una serie di azioni interrelate delle diverse componenti hardware. 2. Le unità di ingresso o input Le unità (o periferiche) di ingresso, o di input, permettono il collegamento dell elaboratore elettronico con l esterno, consentendo l immissione nel sistema sia dei dati che delle istruzioni componenti un programma. Materialmente, nella maggior parte dei casi, l unità di ingresso può essere costituita da diverse apparecchiature adatte allo scopo, le più diffuse delle quali sono: la tastiera; il mouse; la trackball; il touchpad; lo scanner; la fotocamera digitale; il microfono. Qual è l elemento comune di tutti i dispositivi appena citati? Tutti consentono di immettere dati in un processo di elaborazione. Naturalmente, ciascuno di essi possiede delle peculiarità che incidono profondamente sulla forma dei dati immessi. In questo senso, la tastiera è una periferica adatta ad immettere dati testuali, ovvero disposti secondo la forma di caratteri e serve soprattutto quando si eseguono programmi interattivi, cioè programmi che instaurano una sorta di dialogo tra l utente ed il computer. Viceversa, le periferiche come il mouse, il trackball o il touchpad servono soprattutto a gestire il puntatore sullo schermo e pertanto sono utilizzate nei programmi visuali e di grafica. Ricordiamo che in realtà il trackball ed il touchpad hanno la stessa funzione del mouse e sono presenti soprattutto sui notebook. Quando, invece, si ha l esigenza di inserire dati sotto forma di immagini, allora periferiche come lo scanner o la fotocamera digitale risultano di estrema utilità. Una trackball Uno scanner

17 Capitolo Secondo - Come è fatto un computer 17 La presenza degli scanner si è molto diffusa in questi ultimi anni, favorita anche dal repentino abbassamento di prezzo dei modelli. In realtà lo scanner assomiglia molto ad una piccola fotocopiatrice, con lo scopo però di digitalizzare immagini «catturate» da foglio e trasferirle nelle memorie del computer. Ovviamente, si privilegerà la fotocamera digitale qualora si voglia prelevare dalla realtà una determinata immagine e trasferirla in memoria di un personal computer. Il microfono, infine è una periferica di input che, connessa ad un personal computer, consente di immettere suoni (voce, musica ecc.) nella macchina. La sua utilità è indispensabile in talune applicazioni, quali la videoconferenza, quando diversi utenti distanti fra loro, desiderano dialogare fra loro. Ricordiamo però che i dati possono essere prelevati oltre che dai dispositivi appena elencati anche da altri supporti, ovvero da dischi magnetici, minidischi magnetici, nastri magnetici, DVD-ROM ecc., che costituiscono, come si vedrà nel seguito, quelle che vengono definite memorie di massa. Pertanto, da questo punto di vista, altre possibili unità di ingresso sono il lettore di dischi, il lettore di minidischi, il lettore di nastri, il lettore di DVD-ROM ecc. 3. Le unità di uscita Le unità di uscita permettono l emissione dei risultati finali di un elaborazione dal sistema verso l esterno. E intuitivo comprendere quale sia l importanza di riuscire a presentare i risultati di una elaborazione di dati in una forma comprensibile ed ordinata. Per fare ciò, l unità di uscita preleva i risultati della memoria centrale e li riporta su un supporto adatto. Le periferiche di output più diffuse sono il monitor e la stampante. Il monitor o schermo video è il dispositivo di output più diffuso e più apprezzato dall utente finale, in quanto grazie ad esso è possibile visualizzare in modo naturale i risultati dell elaborazione o seguire in tempo reale lo stato di esecuzione di un certo programma. Esistono due tipi di schermi: quello con Un monitor CRT tubo a raggi catodici (CRT = Cathod Ray Tube) e quello a cristalli liquidi ( LCD = Liquid Crystal Display). Il monitor CRT è ancora oggi il più diffuso e si basa sulla tecnologia tradizionale che esiste anche nei comuni televisori e che ricopre il tubo catodico di una miriade di sottili strisce di fosforo (di colore rosso, verde e blu) che opportunamente sparate da cannoni vanno a riprodurre sul vetro dei piccolissimi punti, detti pixel, di colore diverso e che nell insieme delle sovrapposizioni forniscono a video l immagine desiderata.

18 18 Parte Prima - Introduzione all informatica Il pixel di colore emesso sullo schermo non dura oltre qualche frazione molto piccola di secondo, motivo per il quale l immagine deve essere riprodotta nuovamente e tante volte nell arco dello stesso secondo. Cosa è la frequenza di refresh di un monitor? La frequenza di refresh è la frequenza con la quale l immagine viene ripetuta in un secondo. Frequenze tipiche dei monitor moderni sono Hz, che indicano che l immagine viene ripetutamente riprodotta volte in un secondo. L immagine viene tracciata dall alto verso il basso e dalla destra verso sinistra. Nei modelli con frequenza di refresh «interlacciata» si eseguono due passate per visualizzare l immagine sullo schermo: nella prima passata si formano le righe pari, mentre nella seconda si formano le righe dispari. La dimensione di ogni punto è detta dot pitch (dpi) ed influenza la nitidezza dell immagine. Generalmente un monitor di buona qualità presenta il valore di dot pitch inferiore a 0,26 millimetri. Un altra caratteristica da prendere in esame a proposito del monitor riguarda la risoluzione, ovvero il numero di pixel contenuti nello schermo che in genere è 640x480 (per i monitor da 14 ), 800x600 (per i monitor da 15 ), 1024x768 (per i monitor da 17 ), 1280x1024 (per i monitor da 19 e superiori). Come si misura la dimensione di un monitor? Per monitor, come per i normali televisori, l unità di misura è costituita dalla lunghezza in pollici della diagonale dello schermo, che si indica con il simbolo. Pertanto, i computer oggi sono equipaggiati con monitor da 14, 15, 17, 19 e 21 pollici. Il monitor più diffuso oggi, sia nei luoghi di lavoro che tra le mura domestiche, ha dimensioni di 19. Più bassa è la risoluzione, più grandi sono i pixel (e quindi le singole componenti delle immagini) e l immagine nel suo complesso. Man mano che aumenta la risoluzione, l immagine, sfruttando pixel di dimensioni ridotte, risulta più piccola. Affianco agli schermi CRT, hanno trovato ormai rapida diffusione i monitor LCD che offrono, a differenza dei display tradizionali, vantaggi in termini di leggibilità dell immagine (con alti valori di contrasto), di ingombro ridotto (basandosi su schermi piatti) e di scarsi consumi energetici. La stampante è il dispositivo utilizzato per visualizzare i risultati delle elaborazione su carta. I dispositivi di stampa utilizzano molte e differenti tecnologie. Un monitor LCD Nel corso del tempo si sono succedute tante tipologie di stampanti, utili a seconda dei casi e disponibili in diverse epoche storiche. Ricordiamo in ordine cronologico stampanti: ad aghi; a catena;

19 ad impatto; termiche; a getto d inchiostro; laser. Capitolo Secondo - Come è fatto un computer 19 Le stampanti a getto d inchiostro (inkjet) da una ventina d anni a questa parte costituiscono un efficiente risposta, in termini di rapporto costi/benefici, al bisogno dell utenza di ottenere nel contempo sia grafici che documenti di testo in stampa. Si tratta di stampanti dotate di cartucce sia in bianco e nero che a colori, per cui risulta estremamente agevole ed utile per l utente finale ottenere (anche con poche decine di euro di costo) stampe di qualità ed a colori. Come funzionano le stampanti a getto di inchiostro? Le stampanti a getto di inchiostro sfruttano la presenza di una testina di stampa con tre o quattro getti d inchiostro diversi (rosso, verde, blu e nero) che, attraverso piccolissimi ugelli, spruzza sottili getti sulla carta. Ogni cartuccia possiede circa una cinquantina di effusori sottilissimi, ciascuno dei quali, dopo un opportuno segnale digitale trasmesso dal processore presente nella stampante libera un getto d inchiostro. Il vantaggio di una stampante inkjet risiede nell estrema silenziosità dei processi di stampa e nella buona qualità di scrittura che giustifica il ricorso a tali dispositivi anche qualora si vogliano stampare grafici (diagrammi, istogrammi, disegni) o immagini fotografiche. Le stampanti laser associano ad un eccellente qualità di stampa, caratteristiche di velocità ed affidabilità, oltre che limitati costi di gestione. Come funzionano le stampanti laser? Una stampante a getto di inchiostro Le stampanti laser sfruttano un principio di funzionamento abbastanza simile a quello delle comuni macchine fotocopiatrici. La stampa è ottenuto attraverso tre passaggi successivi: dapprima l immagine da stampare è disegnata con il laser (simile ad un pennello di luce) su un rullo cilindrico ricoperto di materiale fotosensibile e che pertanto viene caricato elettrostaticamente nei punti dove viene colpito. In un secondo passaggio, la polvere nera speciale del toner è attirata dalle zone elettrizzate, depositandosi su di esse. Alla fine del ciclo, l immagine è trasferita sulla carta del foglio che viene avvicinata attorno al rullo cilindrico in movimento e fissata sul foglio stesso ad alta temperatura. La qualità di stampa ottenuta con una stampante laser è ottima, raggiungendo una densità di stampa di 1200 dpi (dots per inch), ovvero 1200 punti per pollice.

20 20 Parte Prima - Introduzione all informatica Un altro parametro importante per valutare stampanti laser è la velocità che si misura in numero di pagine per minuto. Tale valore oscilla tra 4 pagine sino ad alcune decine di pagine al minuto. Esistono periferiche che sono contemporaneamente di input e output? Esistono periferiche che possono essere contemporaneamente sia di input che di output. Un esempio tipico è il touchscreen, cioè una sorta di monitor che permette di impartire i comandi al computer agendo direttamente sullo schermo. Per fare un esempio, se sullo schermo è presente un pulsante sul quale normalmente faremo clic con il mouse, con il touchscreen possiamo pigiare direttamente questo pulsante virtuale con un dito. Quindi, da un lato possiamo immettere direttamente i comandi sullo schermo (input), e dall altro, possiamo sempre sul medesimo schermo visualizzare i risultati dell elaborazione come su un normale monitor (output). Un tipico esempio di monitor touch screen è quello di cui sono dotati gli sportelli automatici delle banche e le biglietterie veloci delle stazioni dei treni. 4. La memoria centrale La memoria centrale è quell unità il cui scopo è di conservare, mantenendoli inalterati per un tempo più o meno lungo, i dati precedentemente immessi attraverso l unità di ingresso. L aggettivo «centrale» è motivato dalla presenza di altre memorie, di cui si parlerà nel seguito, che non hanno, invece, i caratteri tipici della memoria centrale. La memoria centrale è anche definita come memoria ad accesso diretto o RAM (Random Access Memory): essa è divisa in cellette elementari che permettono di memorizzare i programmi che di volta in volta devono essere eseguiti ed i dati su cui devono essere effettuate le elaborazioni del caso. Infatti, è importante sottolineare che la memoria centrale, al momento dello spegnimento del sistema, con la conseguente caduta Uno stick di RAM DIMM di alimentazione, perde il suo contenuto: per tale caratteristica, le memorie RAM vengono definite come volatili. Ogni cella, detta anche locazione di memoria, ha un indirizzo che la identifica univocamente. Questi indirizzi hanno una numerazione strettamente crescente e quindi l indirizzo con il più alto valore indica anche la capacità di memorizzazione del sistema. Quest ultima è sempre espressa con un valore multiplo di 1.024, che viene pertanto convenzionalmente indicato con la sigla KiloByte o più semplicemente KB. Ancora, si è deciso di utilizzare la sigla MegaByte (o più semplicemente MB) per indicare KB, all incirca uguale ad un milione di locazioni (pari precisamente a Byte). Attualmente, si sta assistendo ad una riduzione dei costi delle memorie centrali RAM, accompagnato da una necessità sempre più crescente da parte dell utenza di memorie RAM di grosse capacità. Non bisogna perciò meravigliarsi se, sulle riviste specializzate o sui depliant promozionali, si legge sempre più frequentemente di nuovi sistemi di elaborazione con capacità di memoria RAM dell ordine di miliardi di byte.

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