MACCHINA DI VON NEUMANN

Transcript

1 MACCHINA DI VON NEUMANN Periferiche di INPUT: dispositivi che permettono l immisione di dati nel sistema; Esse sono connesse al pc tramite delle PORTE di comunicazione ES: Tastiera, Mouse, Trackball, Joystick, Scanner, Webcam; 1

2 MACCHINA DI VON NEUMANN Periferiche di OUTPUT: dispositivi con cui il sistema rende disponibili i risultati prodotti dalle elaborazioni della CPU; ognuna di esse è connessa al computer tramite PORTE di comunicazione; ES: Monitor, Stampante; 2

3 MACCHINA DI VON NEUMANN Memoria Centrale: è la RAM (Random Access Memory= memoria ad accesso casuale); un programma è in ESECUZIONE se è caricato nella RAM. La RAM è una memoria VOLATILE cioè i dati immessi e calcolati dal programma in esecuzione vengono persi quando spegniamo il PC. Per evitare la perdita dei dati, prima di spegnere il PC occorre SALVARE idati in una memoria DI MASSA (HARD DISK) che risulta non VOLATILE cioè i dati restano memorizzati anche quando spegniamo il PC; 3

4 MEMORIA CENTRALE (RAM): LETTURA/SCRITTURA DI UN DATO BUS DATI Dato= BUS CONTROLLO Indirizzo=11 BUS INDIRIZZI Memoria Centrale: è organizzata in celle numerate (ogni numero è l INDIRIZZO della cella). Ogni cella contiene un DATO formato da 16 bit (2BYTE) o 32 (4 BYTE)o 64 (8BYTE) in base alla potenza del computer; La CPU comunica con la RAM attraverso 3BUS(linee di comunicazione): 1. BUS INDIRIZZI: La CPU dice alla RAM qual è la cella che contiene il DATO di interesse (è sempre la CPU che manda l indirizzo alla RAM); 2. BUS DATI: trasferisce il DATO contenuto nella cella alla CPU (LETTURA) o dallacpualla cella (SCRITTURA) quindi il BUS è bidirezionale; ionale 3. BUS CONTROLLO: serve a gestire segnali di sincronizzazione e controllo (es. la CPU dice alla RAM se sta eseguendo una LETTURA o SCRITTURA); 4

5 CPU: unità centrale di processo (microprocessore) CPU: Central Processing Unit (unità centrale di processo), è il Microprocessore formato da 3 blocchi principali: 1. ALU (arithmetic and logic unit): esegue calcoli aritmetici e logici (somme, sottrazioni, moltiplicazioni, confronti tra numeri); eseguendo in sequenza diverse operazioni semplici è possibile eseguire calcoli complessi; 2. CU (Control Unit): carica in sequenza tutte le istruzioni che compongono il programma in esecuzione(caricato in RAM); 3. REGISTRI: aree di memoria temporanee che contengono sia DATI, sia INDIRIZZI, sia ISTRUZIONI; 5

6 Si classificano in: 1. Dispositivi di INPUT: Tastiera, Mouse, Trackball, Joystick, Scanner, Webcam; 2. Dispositivi di OUTPUT: Monitor, Stampante; 3. Dispositivi di archiviazione di MASSA:HARD DISK;CD ROM/DVD, PEN DRIVE 4. Dispositivi di comunicazione: Modem; Tutti i dispositivi sono connessi al computer tramite delle PORTE di comunicazione che differiscono per la loro forma del Connettore, velocità di trasmissione e formato dei dati; 6

7 La Porta USB (Universal Serial BUS) Caratteristiche: 1. Velocità: ver. 1.0 ( 1.5Mbps), 1.1( 12Mbps), 2.0 (480Mbps), 3.0 (4.8 Gbps) (bit per sec) 2. Trasmissione seriale dei bit (vengono inviati uno dopo l altro); laltro); 3. Ogni porta gestisce fino a 127 periferiche connesse (tramite HUB multiporta che tramite un TOKEN=gettone, abilita un dispositivo alla volta alla comunicazione); 4. Fornisce alimentazione ad alcune piccole periferiche (webcam,,p pen drive); 5. Plug & Play : si può connettere una periferica col PC acceso e mentre altre periferiche stanno lavorando, il sistema operativo riconosce subito la periferica e permette di utilizzarla dopo aver installato i driver necessari (alcuni sono già contenuti nel PC, altri devono essere installati alla prima connessione della periferica); 7

8 La Porta PS/2 Caratteristiche: 1. Colore VIOLA: connessione della Tastiera; 2. Colore VERDE: connessione del Mouse; 8

9 Porte DVI e VGA per monitor e/o proiettori Caratteristiche: 1. Colore BIANCO: Porta DVI (Digital Visual Interface) essendo digitale permette di mantenere elevata la qualità anche in presenza di cavi lunghi; 2. Colore BLU: Porta VGA (video Graphic Array (riga)) è una connessione analogica che trasmette i segnali dei colori RBG ed i sincronismi orizzontale H e verticale V che indicanorispettivamenteilcolore(rgb)elaposizione(hev)diciascunpixelsul monitor; 9

10 Tastiera (KEYBOARD) Caratteristiche: 1. TASTI: sono formati da molle e contatti elettrici, se premuti inviano un segnale ad un controllore che a sua volta invia uno SCAN CODE alla CPU; il sistema operativo traduce lo SCAN CODE in codice ASCII per visualizzare la lettera o il numero digitato sullo schermo. È importate specificare nelle impostazioni di windows il tipo di tastiera (americana, italiana ecc altrimenti l associazione SCAN CODE=ASCII è errata); 2. Si possono inserire dei simboli non presenti sulla tastiera se si conosce la loro codifica ASCII (es. il carattere» è codificato col numero 175, tenendo premuto il tasto Alt e digitando 175, al rilascio di alt si ottiene»). Controllate su word questa funzionalità. 10

11 Mouse meccanico Mouse ottico Caratteristiche: 1. Il mouse esiste perche l interfaccia grafica per l utente (graphic human interface = GUI) di windows permette di selezionare le cartelle e i file con un dispositivo di puntamento 2. Il mouse riconosce il movimento lungo X e lungo Y e riconosce la pressione sui tasti; ogni volta che il mouse si sposta invia 3 BYTE (3 gruppi di 8 bit) che indicano rispettivamente: a) Spostamento lungox (bit da0a7); b) Spostamento lungo y (bit da 8 a 15); c) Stato dei tasti dx e sx (bit da 16 a 23); 11

12 Scheda video Caratteristiche: 1. Può essere integrata nella scheda madre oppure dedicata (migliori prestazioni); 2. E formata da PROCESSORE GRAFICO, MEMORIA VIDEO, CONVERTITORE RAM DAC, Driver Software; 3. Processore grafico: esegue trasferimenti di bitmap,ridimensionamenti,posizionamento delle finestre, disegno di linee e poligoni; lavora al posto della CPU velocizzando il PC 4. Memoria Video: può essere condivisa (usa una parte di RAM), oppure dedicata (miglioriprestazioni), memorizzal immagine immagine visualizzata sullo schermo. 5. RAM DAC (Digital to Analog Converter): trasforma l immagine contenuta nella memoria video (che è digitale (BITMAP) in un segnale analogico comprensibile dal MONITOR, moltissime volte al secondo l immagine viene convertita in analogico ed inviata al monitor; 6. Driver software: trasporta le istruzioni grafiche che il programma in esecuzione produce, fino alla scheda video che le esegue grazie al suo processore grafico; 12

13 Monitor CRT (cathode ray tube) Monitor LCD (Liquid Crystal Display) CRT: lo schermo è fatto di materiale fluorescente che si illumina se viene colpito da fasci di elettroni. È sempre RGB cioè esistono 3 fasci di elettroni ed ogni pixel è composto da 3 fosfori (RGB), in base a come si mescolano i 3 colori primari, il pixel assume una grande varietà di colori (16Milioni); LCD: i cristalli vengono mossi da un segnale elettrico facendo passare o no la luce bianca posta dietro i cristalli. Ogni pixel è anche qui suddiviso in 3 sub pixel (RedGreenBlue) DOT PITCH: indica la distanza in decimi di millimetro tra i pixel, più è bassa, miglioreè la qualità; GRANDEZZA: misura la diagonale dello schermo in pollici (1 =2.54cm) 13

14 Monitor LCD (Liquid Crystal Display) Foto scattata ad un monitor LCD. Si vede che per ottenere il bianco (a destra) sono accesi i tre subpixel (red green e blue) i tre colori, mischiandosi creano il bianco! A sinistra, per ottenere il verde è acceso il solo subpixel verde e glia ltri due Red e Green sono spenti. Per creare il rosso resta acceso solo il RED e per il blu è acceso solo il BLUE. 14

15 Stampante:inkjet DPI: dot per inch (punti per pollice) indica la precisione nella stampa, più punti ci sono in un pollice, più alta è la qualità di stampa. Gradazioni di colore: maggiore è questo valore meglio è; FUNZIONAMENTO: Nella testina c è un elemento che riscalda l inchiostro fino a generare una bolla che spinge l inchiostro fuori dall ugello. La testina si muove in orizzontale, il foglio in verticale, in modo da raggiungere ogni punto del foglio stesso. C è una testina per ogni colore, la stampante può essere in tricromia (Red Green Blue), quadricromia (Ciano Magenta Yellow Black), esacromia (iano (ciano, ciano chiaro, magenta, magenta chiaro, giallo e nero). 15

16 Stampante LASER 16

17 MEMORIE di MASSA CAPACITA : si misura in GIGABYTE o TERABYTE (migliaia di GIGA); NON VOLATILE: sono memorie che mantengono i dati anche quando spegniamo il computer; memorizzanoin in modopermanente (NONVOLATILE) grosse quantità didati dati COSA CONTENGONO: nelle memorie di massa ci sono i FILE, che costituiscono: programmi non in esecuzione, canzoni (MP3), foto, testi (WORD, PDF); FUNZIONAMENTO: la CPU non accede direttamente all HARD DISK (memoria di massa presente su ogni computer), ma i file vengono portati prima in RAM e solo allora è possibile l esecuzione da parte della CPU. I risultati vengono conservati portandoli dalla RAM all HARD DISK. VELOCITA di trasferimento: indica la quantità di dati che può essere trasferita in un secondo, si misura in MEGABYTE al secondo; TEMPO di accesso: tempo medio che il dispositivo impiega Per iniziare la lettura di un dato (in millisecondi ms); 17

18 MEMORIE di MASSA: TRACCE, SETTORI, BLOCCHI FISICI. TRACCE: successioni di bit disposti in modo concentrico sul disco. SETTORE: è uno spicchio circolare (zona viola), che racchiude un pezzo di tutte le tracce contenute sul DISCO. BLOCCO FISICO: è l incrocio di una TRACCIA con un SETTORE, hanno lunghezza fissa, contiene un PREAMBOLO per la sincronizzazione della testina, i dati e una parte finale per la correzione degli errori; GAP: spazio vuoto tra BLOCCHI FISICI successivi; CLUSTER: Gruppo di BLOCCHI FISICI consecutivi; LOCALIZZAZIONE SETTORE: tramite C,H,S: CILINDRO (traccia), HEAD (testina), SECTOR (numero del settore nella traccia); ) LETTURA DI UN SETTORE: si compone di due fasi: SEEK:la testina si posiziona sulla traccia giusta (movimento della testina dalcentro allaperiferia del disco) LATENCY: rotazione del disco fino a raggiungere il settore corretto. BUS: SATA3, velocità di 5,5Gbps 5Gbpse consente l HOT SWAP cioè la connessione durante il funzionamento; 18

19 MEMORIE di MASSA: CD/DVD CD-ROM: compact disc read only memory, necessita del processo di MASTERIZZAZIONE: unica sessione (non è possibile aggiungere altre tracce) multi sessione: è possibile aggiungere altri dati fino al riempimento massimo; Sul disco vengono incisi i PIT tramite BRUCIATURA (zone non riflettenti) e LAND (zone riflettenti); BIT 1: è codificato usando una sequenza PIT-LAND o LAND PIT BIT 0: è codificato usando una sequenza di soli PIT o soli LAND 19

20 COMPITI PER LE VACANZE Pag 66: fare tutti i TEST tranne l 1 e il 15; Pag 67: quesiti n 17, 18, 25, 27, 28, 20

21 Mandare una mail a patrunostefano@libero.it specificando il vostro nome e la classe (1C) per ricevere questo file in formato PDF stampabile. Iscriversi alla piattaforma EDMODO andando su: Cliccare su I m a Student 3. Inserire come GROUP CODE: zddgyv 4. Inserire username, password, mail, nome e cognome; 5. Cliccare su Sign Up per completare l iscrizione; Unirsi al gruppo della vostra classe 1C: 1. Entrare in Edmodo con mail e password decisi in fase di iscrizione; 2. Cliccare su join (link presente sulla sinistra a circa metà altezza); 3. Inserire il group code: j1pjpp 21