SISTEMI E APPLICAZIONI PER L AMMINISTRAZIONE DIGITALE

Transcript

1 Università degli Studi di Macerata Dipartimento di Giurisprudenza Scienze dell amministrazione pubblica e privata (Classe LM-63) SISTEMI E APPLICAZIONI PER L AMMINISTRAZIONE DIGITALE LE UNITA DI INPUT/OUTPUT Lezione n. 3 parte prima Mercoledì 7 ottobre 2015 A.A primo semestre biennio Luca Ricciotti PhD

2 Introduzione Un sistema di elaborazione delle informazioni è un sistema che elabora dati ed informazioni in ingresso (input) per produrre dati ed informazioni in uscita (output) Tutti i dispositivi che consentono il trasferimento dei dati da e verso il computer sono genericamente chiamati unità periferiche di input/output (ingresso/uscita, spesso abbreviato in I/O) Spesso vengono utilizzati anche altri termini con lo stesso significato: dispositivi periferici di input/output, dispositivi di input/output, periferiche di input/output L aggettivo periferiche fa intuire che si tratta di dispositivi che, normalmente, sono collocati esternamente rispetto al case del computer MA in realtà molte unità sono direttamente contenute nello chassis del computer Affinché una periferica di input/output possa funzionare correttamente è necessario un componente software: il driver

3 Le unità periferiche Differenti unità periferiche Unità periferiche di input Unità periferiche di output Unità periferiche di input - output Sono i dispositivi che permettono l immissione dei dati dall esterno verso il computer Es. tastiera, mouse, scanner, etc. Sono i dispositivi che ricevono i dati dal computer e li trasmettono all esterno Es. monitor, stampante, altoparlanti, etc. Svolgono contemporaneamente sia la funzione di unità di input che quella di unità di output Es. modem, monitor touch screen, cuffie con microfono integrato, etc.

4 Le porte di input/output (1-2) Le periferiche di input/output sono collegate al computer attraverso le porte di I/O Le porte di I/O sono costituite da una serie di prese, normalmente localizzate sul lato posteriore del computer, che vengono utilizzate per collegare al computer i dispositivi esterni (monitor, tastiera, mouse, etc.) Negli attuali personal computer le schede d espansione sono spesso integrate direttamente nella scheda madre La disposizione delle porte varia da computer a computer, ma tipicamente sono presenti le seguenti porte

5 Le porte di input/output (2-2) Elenco delle tipiche porte di input/output presenti nei computer porta PS/2 porta USB (Universal Serial Bus) porta firewire (IEEE 1394) porta video porta di rete (RJ-45) porta modem (RJ-11) porta seriale porta parallela porta SCSI utilizzata per il collegamento del mouse e della tastiera. Di solito una porta è dedicata al mouse e l'altra alla tastiera e non possono essere invertite adatta per connettere al computer qualunque tipo di dispositivo compatibile con questo tipo di collegamento utilizzata per collegare periferiche che richiedono un elevata velocità di trasferimento dei dati (es. la videocamera digitale) (nei recenti PC non è presente) utilizzata per collegare un monitor esterno o un videoproiettore utilizzata per collegare il computer ad una rete di computer. Ne esistono di vari tipi, ma ormai quella che utilizza il connettore RJ45 ha di fatto rimpiazzato tutte le altre utilizzata nel caso in cui sia presente un modem integrato all interno del computer (soprattutto nei computer portatili) da collegare alla linea telefonica utilizzata per collegare dispositivi che non richiedono un flusso di dati molto veloce (fino a qualche anno fa veniva usata anche per il modem e per il mouse) - praticamente scomparsa utilizzata quasi sempre per la stampante, ma in generale adatta per qualunque dispositivo che richieda un flusso di dati più veloce rispetto alla seriale - praticamente scomparsa utilizzata nel passato per dispositivi che richiedevano un flusso di dati molto veloce (scanner, masterizzatore esterno, etc.) - praticamente scomparsa

6 Le unità di input (1-3) Le unità di input sono quei dispositivi che consentono l immissione dei dati in un computer Esempi di unità di input sono: la tastiera, i dispositivi di puntamento (mouse, trackball, touchpad), il joystick, lo scanner, la penna ottica, la macchina fotografica digitale, il microfono La tastiera E composta da tasti che riportano l indicazione di lettere e numeri e la sua funzione è quella di immettere nel sistema sequenze di caratteri e di comandi La tastiera più utilizzata è la cosiddetta tastiera qwerty che prende il nome dalla sequenza delle lettere dei primi 6 tasti Nei personal computer moderni la tastiera si collega ad una porta PS/2 appositamente dedicata e posizionata sul retro, oppure direttamente ad una porta USB Le tastiere moderne (dette estese ) possiedono 101 tasti (o se adattate per Windows) che si suddividono in 4 gruppi principali TASTI FUNZIONE sono i tasti presenti nella fila in alto (Esc, F1, F2, etc.) e servono per impartire comandi La loro esatta funzione dipende dal programma che è attivo in quel momento TASTI ALFANUMERICI sono all incirca gli stessi tasti che si trovano sulle macchine da scrivere (lettere, numeri, simboli e punteggiatura); vi sono inoltre i tasti Ctrl (Control) e Alt (Alternate) che, assieme al tasto per le maiuscole, servono per modificare la funzione degli altri tasti Il tasto Alt Gr viene utilizzato con i tasti che hanno tre funzioni TASTI CURSORE si trovano fra i tasti alfanumerici e il tastierino numerico si trovano e servono per lo spostamento del cursore e lo scorrimento delle pagine TASTIERINO NUMERICO (TN) composto dai tasti situati sul lato destro della tastiera costituisce una semplice replica dei tasti numerici, disposti, solo per comodità dell utente, come in una calcolatrice Il primo tasto (Bloc Num o Num Lock) serve per attivarli/disattivarli

7 Le unità di input (2-3) I dispositivi di puntamento (consentono all utente di interagire con il computer in maniera user-friendly) Mouse Fu introdotto con i sistemi operativi ad interfaccia grafica (Macintosh, Windows, etc.) per semplificare l invio alla macchina dei comandi che in precedenza venivano impartiti unicamente attraverso la tastiera Lo spostamento del mouse controlla il movimento di un puntatore sullo schermo con cui è possibile selezionare e spostare gli oggetti grafici sullo schermo I pulsanti sinistro e destro del mouse servono per inviare i comandi (click, doppio click, click destro, etc.); con il destro si visualizza il cosiddetto menu contestuale Il mouse si collega al PC attraverso una porta PS/2 appositamente dedicata e posta sul retro del computer oppure attraverso una porta USB I mouse tradizionali utilizzano una piccola sfera sporgente presente nella parte inferiore per captare i movimenti del mouse ed inviarli al computer I più recenti (mouse ottici) utilizzano luce rossa generata da un LED e focalizzata da un sistema di lenti che illumina la superficie su cui si muove il mouse Trackball Considerato un alternativa al mouse, utilizza lo stesso meccanismo, avendo però la sfera sul lato superiore invece che sotto, ed è dotata di due o tre pulsanti aventi funzioni analoghe a quelle del mouse Il movimento del puntatore sullo schermo è comandato dal movimento della sfera con le dita (senza spostare la trackball) Rispetto al mouse la trackball presenta il vantaggio che occorre meno spazio rispetto al mouse Lo svantaggio è una certa «scomodità d uso», una minore precisione, un rapido affaticamento delle dita ed una maggiore tendenza a raccogliere polvere e sporcizia Touchpad Utilizzato sui computer portatili ha la stessa funzione del mouse Lo spostamento del puntatore si ottiene facendo scorrere il polpastrello di un dito su una superficie piana di piccole dimensioni Tavoletta grafica Costituita da un piano sensibile sul quale è possibile disegnare facendo uso di una speciale penna (stilo), esattamente come fosse una matita su un foglio di carta Utilizzata quando si deve usare il computer per disegni di precisione (tecnici o artistici) ed il mouse risulta del tutto inadeguato perché troppo difficile da controllare Recentemente migliorata viene utilizzata per firmare digitalmente i documenti

8 Le unità di input (3-3) Altri dispositivi di input Penna ottica E un lettore di codici a barre ossia un dispositivo capace di leggere caratteri rappresentati da sequenze di linee verticali Un esempio di utilizzo dei codici a barre lo troviamo sulle confezioni dei prodotti in un negozio Joystick Chiamato anche leva di comando è costituito da una leva manovrabile manualmente munita di due o più pulsanti Viene utilizzato nei videogiochi Microfono Consente di acquisire in forma digitale un suono, che potrà successivamente essere utilizzato (ad es. nelle applicazioni multimediali) Scanner E un dispositivo esterno al computer che consente di acquisire in formato immagine documenti analogici di qualsiasi genere fotografie, disegni, testi ed altro materiale Il processo di acquisizione prende il nome di digitalizzazione e spesso viene abbinato ad un OCR Macchina fotografica digitale Consente di acquisire fotografie che possono poi essere trasferite sul computer e ritoccate con appositi programmi di rielaborazione grafica Videocamera digitale Usata generalmente per catturare video da elaborare o da trasmettere Esistono videocamere professionali per riprese di alta qualità e webcam usate a buon mercato per acquisire contenuti video da trasmettere successivamente attraverso la rete Webcam La ripresa con una webcam ha sempre una qualità piuttosto bassa perché questo consente di ridurre al minimo il flusso di dati (esigenza ritenuta prioritaria per qualunque informazione viaggi su Internet) Attualmente si trasmettono video ad oltre 1080P (con l apposito hardware richiesto)

9 Le unità di output (1-3) Le unità di output sono quei dispositivi che ricevono i dati dal computer convertendoli in forma leggibile per l utente Le principali unità di output sono il monitor, la stampante, il plotter, gli altoparlanti e le cuffie Il monitor E la principale periferica di output del computer (la parola stessa deriva dal verbo inglese to monitor che significa controllare ). Il monitor traduce in immagini i dati ricevuti dalla scheda grafica del computer La risoluzione dello schermo è data dal numero di pixel che il monitor può visualizzare (ad esempio pixel) Le dimensioni di un monitor sono calcolate misurando la diagonale dell area visibile in pollici 1 pollice equivale a 2,54 cm Nel passato i monitor più diffusi erano quelli CRT (Cathode Ray Tube, tubo a raggi catodici) che utilizzavano la stessa tecnologia dei vecchi televisori, basata sull utilizzo di un raggio di elettroni e sulla proprietà dei fosfori di immagazzinare radiazioni luminose e di restituirle lentamente I primi monitor erano monocromatici (tipicamente a fosfori verdi); in quelli a colori i fasci di elettroni sono tre, uno per ogni colore di fosfori: rosso, verde e blu (RGB: Red, Green, Blu) Ogni gruppo di tre fosfori forma un pixel, ovvero il singolo punto luminoso presente sullo schermo In un monitor con risoluzione di 1024x768 pixel sono presenti sullo schermo 1024 pixel in larghezza (ciascuno formato da tre fosfori) e 768 pixel in altezza. Più i fosfori sono piccoli e numerosi, più le immagini sullo schermo sono definite Quando i tre fosfori sono contemporaneamente accesi al massimo livello, il pixel diventa di colore bianco Quando i tre fosfori sono contemporaneamente spenti si ottiene il nero Quando i tre fosfori sono contemporaneamente accesi con luminosità diverse si ottengono tutti gli altri colori A seconda della capacità della scheda grafica si possono visualizzare da 256 a 16,7 milioni di colori ed oltre Attualmente si trovano in commercio monitor di tipo LCD (Liquid Crystal Display) e di tipo LED (Light Emitting Diode) che possono raggiungere risoluzioni superiori al full hd (1920x1080 pixel). Occupano pochi cm di spessore, consumano molto meno, hanno un bel design

10 Le unità di output (2-3) La stampante e il plotter Stampante Consente di ottenere una copia cartacea dei dati elaborati dal computer Le stampanti si collegano al PC attraverso porta parallela o la porta USB Le stampanti si dividono in tre principali categorie stampanti ad aghi Sono le stampanti di vecchio tipo, ormai obsolete perché sono rumorose, molto lente e producono stampe di bassissima qualità ma sono ancora utilizzate. Come nelle vecchie macchine per scrivere, utilizzano una testina mobile composta da sottili aghi che riproduce la forma del caratteri da stampare: la pressione della testina su un nastro inchiostrato posto davanti al foglio di carta permette di stampare il testo (ed in alcuni casi anche semplici immagini) Plotter Sono dispositivi simili alle stampanti che consentono di stampare su fogli di grande formato. Si differenziano dalle stampanti sia per il modo di disegnare le linee, in quanto utilizzano appositi pennini ad inchiostro, sia per il fatto che possono tracciare righe continue, mentre la stampante può soltanto riprodurle attraverso una serie di punti molto ravvicinati I plotter sono impiegati soprattutto negli studi professionali e nei centri di progettazione tecnica, nel campo scientifico per la produzione di grafici bidimensionali o nella grafica digitale stampanti a getto d inchiostro Producono stampe di qualità leggermente inferiore rispetto alle stampanti laser sono generalmente più lente, ma anche più economiche e di dimensioni più contenute. La stampa viene generata «spruzzando» sulla carta microscopiche gocce di inchiostro stampanti laser Usano una tecnologia simile a quella delle fotocopiatrici e sono adatte per grossi volumi di lavoro perché riescono a stampare molto velocemente e silenziosamente, offrendo inoltre la migliore qualità di stampa

11 Le unità di output (3-3) Altri dispositivi di output Altoparlanti (casse) e Cuffie Trovano un grande utilizzo nelle applicazioni multimediali e permettono di avere un output sonoro La scelta degli altoparlanti dovrebbe avvenire in funzione della scheda audio se la scheda audio è dotata solo elle funzioni di base si useranno casse economiche, se invece è capace di riproduzioni audio di alta qualità, effetti audio particolari come il Dolby surround si potranno usare casse di qualità superiore ed impianti audio sofisticati Sarebbe inutile usare casse di alta qualità con una scheda audio scadente, o viceversa Videoproiettori Sono dispositivi che si collegano all uscita video del computer e consentono di visualizzare su un schermo o su una parete quanto viene riprodotto sullo schermo del computer

12 Le unità di input/output (1-2) Sono periferiche che vengono utilizzate sia per immettere dati verso il computer sia per ricevere dati dal computer Fra tutti ricordiamo il modem oltreché i monitor touch-screen. Anche i drive per i supporti ottici (CD, DVD, BD) e gli hard disk (interne ed esterni) rientrano nella categoria delle unità di input/output Il modem E un dispositivo che viene utilizzato per la trasmissione e ricezione dei dati attraverso la linea telefonica ed in particolare per la connessione ad Internet I modem possono essere esterni al computer (collegati con un cavo), interni (in forma di scheda di espansione) od integrati nella scheda madre La velocità di trasmissione dei modem, ovvero il numero di bit che il modem riesce a trasferire in un secondo, si misura in bps (bit per second, ovvero bit al secondo, b/s) Si ricordano tre principali tipologie di modem, a seconda del tipo di collegamento disponibile Il modem per linee analogiche Il modem per linee digitali Il modem per collegamenti tramite la rete di telefonia cellulare (GSM, UMTS, 3G, 4G etc.) Modem per linee analogiche Viene utilizzato per la normale linea telefonica analogica (RTG Rete Telefonica Generale) Riesce a trasmettere dati alla velocità di 56 kbps Quando il modem è collegato la linea è occupata e non è possibile usare il telefono (di fatto, il collegamento alla rete tramite modem costituisce a tutti gli effetti una normale telefonata) Modem per linee digitali Consente di collegare un computer ad una linea digitale (ISDN, ADSL, FIBRA etc.) Essendo i segnali sempre digitali, il suo compito non è quello di effettuare la conversione analogico-digitale e viceversa, ma di effettuare un adattamento delle tensioni in gioco Non si tratta quindi di un vero e proprio modem si continua a chiamarlo così per analogia con il modem analogico MA sarebbe più corretto chiamarlo adattatore

13 Le unità di input/output (2-2) Il termine modem deriva dalla contrazione dei termini modulazione e demodulazione Quando il computer trasmette dati, il modem effettua l operazione di modulazione, ovvero trasforma il segnale digitale in uscita dal computer in un segnale analogico adatto per essere trasmesso sulla normale linea telefonica analogica Quando il computer riceve dati, il modem effettua l operazione inversa di demodulazione, ovvero trasforma il segnale analogico presente sulla linea telefonica in un segnale digitale adatto ad essere utilizzato dal computer Modulazione FSK (Frequency Shift Keying) Consiste nel variare la frequenza del segnale analogico in base allo stato dei dati binari. Al bit 1 corrisponde un aumento della frequenza del segnale, mentre ai bit 0 corrisponde una diminuzione Modulazione ASK (Amplitude Shift Keying) Consiste nel variare l ampiezza del segnale analogico: al bit 1 corrisponde un aumento dell ampiezza del segnale, mentre al bit 0 corrisponde una diminuzione. Questo tipo di modulazione è soggetto ad interferenze Modulazione PSK (Phase Shift Keying) Consiste nel variare la fase del segnale quando viene riconosciuta una transizione logica (da 0 ad 1 o viceversa). Si tratta del tipo di modulazione più diffuso grazie alla sua affidabilità

14 LE UNITA DI INPUT/OUTPUT Lezione n. 3 parte prima Mercoledì 7 ottobre 2015 luca.ricciotti@unimc.it A.A primo semestre biennio Luca Ricciotti PhD