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CremaTECH - 1
Architettura di un elaboratore● Il computer , o elaboratore elettronico o calcolatore  è uno strumento programmabile per l...
Architettura di un elaboratore● Come prima distinzione bisogna suddividere l’elaboratore in due componenti:   Hardware – ...
Hardware: Macchina di Von Neumann● L’architettura hardware di un calcolatore reale è molto complessa per semplificarne la ...
Macchina di Von Neumann                      CremaTECH - 5
Tipologia dei componenti● Tutti i componenti hardware presenti in un calcolatore possono essere  classificati in una delle...
CPU (Elaborazione)● La CPU è l’unità deputata all’elaborazione dei dati, l’elaborazione  avviene eseguendo in sequenza una...
CPU (Controllo)● La CPU svolge anche funzioni di controllo sulle varie parti del  calcolatore● Il controllo consiste nel c...
BUS● Permette lo scambio di informazioni tra le  varie componenti funzionali del calcolatore:   trasferimento di dati   ...
Dispositivi di memoria● Per svolgere correttamente le sue funzioni il calcolatore ha  la necessità di “ricordare” alcune i...
Interfacce di Input/Output● Per essere utilizzabile un calcolatore deve poter comunicare con il  mondo esterno (l’operator...
Il transistor● Abbiamo parlato di componenti elettronici, questo  termine deriva dal fatto che tutti i dispositivi  menzio...
I circuiti integrati● Il successo e la diffusione dei moderni calcolatori è dovuta    all’introduzione dei circuiti integr...
Il Personal Computer (PC)  Case                                                Stampante                                  ...
Componenti interni (PC)           Scheda Madre                  Schede di Interfaccia                                  Sch...
Schema di un PC                                                    RAM● Come già accennato                                ...
La scheda madre● La scheda madre, altrimenti detta Mainboard o Motherboard, è un circuito    stampato posto allinterno del...
La scheda madre                  North Bridge     Alloggiamento                                 della CPU (Socket)Slot AGP...
La scheda madre                           Porte per la                                         connessione di             ...
Il Microprocessore● È il circuito integrato che esegue le  istruzioni codificate nei programmi● Implementa tutte le funzio...
Architettura del microprocessore● Il microprocessore funziona come una calcolatrice evoluta: vengono immessi i  dati, veng...
Funzionamento del microprocessore                                                            Instruction● Il funzionamento...
Caratteristiche prestazionali● Le prestazioni di un processore dipendono da vari  fattori ed in genere non è possibile val...
I BUS● I BUS costituiscono i canali di comunicazione per lo scambio di    dati tra due o più componenti del computer, come...
I BUS● In un moderno calcolatore esistono due BUS  principali:   il Front Side BUS (FSB) – il BUS che collega il    proce...
Dispositivi di Memorizzazione● Sono dispositivi elettronici e/o elettro-meccanici che  permettono la memorizzazione di dat...
Dispositivi di Memorizzazione● Una prima classificazione tra i dispositivi di memorizzazione  è possibile tra:    Memorie...
ROM (Read Only Memory)● La memoria ROM è una tipologia di memoria a sola lettura  e di tipo permanente, utilizzata princip...
RAM (Random Access Memory)● Questo tipo di memoria è utilizzato per implementare la  Memoria Centrale del computer e la me...
RAM: Esempi● La memoria RAM è applicata su particolari schede (circuiti  stampati) che ne consentono l’inserimento negli a...
Memorie di Massa● Le memorie di massa sono dispositivi di memoria  permanenti utilizzati per memorizzare programmi e  dati...
Hard Disk (HD)● Gli HD sfruttano una tecnologia basata  sulla magnetizzazione permanente: il  materiale magnetico che rico...
Hard Disk: Esempi● Attualmente in commercio esistono varie tipologie di Hard  Disk caratterizzati per la particolare tecno...
Floppy Disk● I floppy disk (dischetti flessibili) sono supporti di    memorizzazione rimovibili utilizzabili attraverso un...
Supporti ottici (CD-ROM/DVD/BD)● Il CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) è costituito  da un disco di materiale plastico...
Drive CD-ROM/DVD/BD● I CD-ROM, i DVD e i BD possono essere letti attraverso appositi    dispositivi detti Drive.●   La vel...
Porte di Input/Output● Il computer deve comunicare i dati che elabora● Le porte di I/O sono una serie di prese, localizzat...
Porte di Input/Output● Le porte in genere sono integrate nella scheda madre e  classificate come:    Porte PS/2: utilizza...
Porte di Input/Output  Porte USB (Universal Serial Bus): Usate per   collegare varie tipologie di dispositivi (modem,   s...
Il Sottosistema Video● Ogni PC dispone di un sottosistema video a cui è affidata la  produzione dell’immagine che appare s...
Il Sottosistema Video● Caratteristiche rilevanti per la scheda video sono:   La potenza di calcolo della GPU   La quanti...
Altre perifericheTra tutte le periferiche che possono essere collegateal computer citiamo:  La stampante, che permette di...
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  1. 1. CremaTECH - 1
  2. 2. Architettura di un elaboratore● Il computer , o elaboratore elettronico o calcolatore è uno strumento programmabile per la rappresentazione, la memorizzazione e l’elaborazione delle informazioni● L’elaboratore elettronico è un sistema complesso costituito da numerose componenti ognuna delle quali svolge un ben preciso compito● Per comprenderne il funzionamento bisogna:  Individuare i componenti del sistema  Comprendere i principi generali di funzionamento di ciascun componente  Comprendere come le varie componenti interagiscono CremaTECH - 2
  3. 3. Architettura di un elaboratore● Come prima distinzione bisogna suddividere l’elaboratore in due componenti:  Hardware – L’insieme di tutte le componenti elettriche, elettroniche e meccaniche che costituiscono fisicamente il calcolatore  Software – L’insieme di tutti i programmi che consentono l’uso dell’elaboratore CremaTECH - 3
  4. 4. Hardware: Macchina di Von Neumann● L’architettura hardware di un calcolatore reale è molto complessa per semplificarne la comprensione si usa un modello noto come “macchina di Von Neumann” che ci permette di descrivere le principali unità funzionali dei calcolatori moderni. CremaTECH - 4
  5. 5. Macchina di Von Neumann CremaTECH - 5
  6. 6. Tipologia dei componenti● Tutti i componenti hardware presenti in un calcolatore possono essere classificati in una delle seguenti categorie:  Unità centrale di elaborazione (CPU, Central Processing Unit): • Esegue le operazioni sulle informazioni • Svolge funzioni di controllo  Dispositivi di comunicazione (BUS di dati, Indirizzi, controllo): • Svolgono la funzionalità di trasferimento dati e di informazioni di controllo tra le varie componenti funzionali  Dispositivi di memoria (ROM, RAM, HDD, SSD, CD, DVD, BD): • Memorizzano e forniscono l’accesso a dati e programmi  Interfacce di ingresso/uscita (dispositivi di Input/Output): • Consentono il collegamento con le periferiche del calcolatore CremaTECH - 6
  7. 7. CPU (Elaborazione)● La CPU è l’unità deputata all’elaborazione dei dati, l’elaborazione avviene eseguendo in sequenza una serie di operazioni elementari dette istruzioni● Le istruzioni sono codificate in modo da essere comprensibili alla CPU mediante un linguaggio, detto linguaggio macchina, e consistono principalmente in:  operazioni aritmetiche (somma, moltiplicazione, …)  operazioni relazionali (confronto tra valori)  operazioni logiche (NOT, AND, OR)  altre operazioni numeriche (introdotte recentemente per il supporto di applicazioni multimediali ed esigenze di sicurezza)● L’insieme delle operazioni che una CPU è in grado di svolgere è detto istruction set, tipicamente tale insieme è di dimensioni abbastanza ridotte (la CPU è in grado di svolgere un numero limitato di tipologie di operazioni), in compenso l’esecuzione di tali istruzioni è molto veloce (una CPU odierna è in grado di eseguire miliardi di istruzioni al secondo) CremaTECH - 7
  8. 8. CPU (Controllo)● La CPU svolge anche funzioni di controllo sulle varie parti del calcolatore● Il controllo consiste nel coordinamento dell’esecuzione delle operazioni:  sia internamente alla CPU stessa - gestione della sequenza delle istruzioni  sia negli altri elementi funzionali - Ogni componente del calcolatore esegue solo le azioni che gli vengono richieste dalla CPU● La sequenza delle operazioni svolte da un qualsiasi componente del calcolatore è temporizzata, cioè il ritmo con cui le operazioni vengono eseguite è scandito da un particolare segnale costituito da una sequenza di impulsi periodici detto clock di sistema CremaTECH - 8
  9. 9. BUS● Permette lo scambio di informazioni tra le varie componenti funzionali del calcolatore:  trasferimento di dati  trasferimento di informazioni di controllo● Nel nostro modello semplificato tutti i componenti sono connessi ad un unico canale (bus) di comunicazione CremaTECH - 9
  10. 10. Dispositivi di memoria● Per svolgere correttamente le sue funzioni il calcolatore ha la necessità di “ricordare” alcune informazioni per potervi accedere in un secondo momento● In particolare, il calcolatore memorizza:  i dati: informazioni di interesse, risultati parziali, …  i programmi: la sequenza delle istruzioni da eseguire● I dispositivi di memoria sono le unità predisposte alla memorizzazione, in particolare:  un dispositivo di memoria è organizzato in celle  a ciascuna cella è associato un indirizzo (una etichetta numerica), che la identifica in maniera univoca  ciascuna cella è in grado di memorizzare una unità di informazione (tipicamente un Byte cioè 8 bit)● Una unità di memoria consente due sole operazioni:  memorizzazione di un valore in una cella (scrittura)  accesso al valore memorizzato in una cella (lettura) CremaTECH - 10
  11. 11. Interfacce di Input/Output● Per essere utilizzabile un calcolatore deve poter comunicare con il mondo esterno (l’operatore), questa funzione viene svolta da particolari dispositivi (periferiche), che consentono al calcolatore di ricevere le informazioni da elaborare (Input) e di restituire i risultati di una elaborazione (Output)  tastiera  mouse  monitor  stampanti  dispositivi di memorizzazione: HD e CD, DVD, BD, ecc.● Queste periferiche sono collegate al calcolatore mediante opportuni componenti chiamati interfacce● Ogni periferica è controllata con un’opportuna interfaccia, che ha il compito di tradurre i segnali interni del calcolatore in un formato comprensibile alla periferica cui è collegata e viceversa CremaTECH - 11
  12. 12. Il transistor● Abbiamo parlato di componenti elettronici, questo termine deriva dal fatto che tutti i dispositivi menzionati sono costituiti da transistor● Il transistor funziona come un interruttore che conduce corrente o meno in base al valore di un segnale elettrico ad esso applicato● Da solo un transistor ha poca utilità, ma collegando opportunamente tra loro più transistor mediante conduttori elettrici si realizzano circuiti in grado di eseguire operazioni, memorizzare valori …● La complessità e la potenza di elaborazione di un componente elettronico può essere stimata a grosse linee in base al numero di transistor da cui è composto CremaTECH - 12
  13. 13. I circuiti integrati● Il successo e la diffusione dei moderni calcolatori è dovuta all’introduzione dei circuiti integrati o chip la cui produzione iniziò agli inizi degli anni 70● Il chip è un circuito elettronico composto da numerosi transistor integrati in un unico strato di silicio con tecnologie in grado di costruire transistor delle dimensioni dellordine di frazioni di un milionesimo di millimetro (attualmente 22 nm)● Su una piastrina di silicio di pochi centimetri quadrati possono, così, essere creati circuiti con milioni di componenti● Questo permette di realizzare componenti con potenze di calcolo elevate e contemporaneamente dalle dimensioni e costo contenuti● Tutti i processori, le memorie RAM e moltissimi altri componenti sono realizzati con questa tecnologia CremaTECH - 13
  14. 14. Il Personal Computer (PC) Case Stampante Monitor Dispositivi di OUTPUT Scanner Tastiera Mouse Dispositivi di INPUT CremaTECH - 14
  15. 15. Componenti interni (PC) Scheda Madre Schede di Interfaccia Scheda Video Scheda Audio Scheda di Rete Scheda Modem-Fax Alimentatore Disco rigido Floppy disk Driver Lettore Ottico e Masterizzatore 15 CremaTECH - 15
  16. 16. Schema di un PC RAM● Come già accennato BUS FSB l’architettura di un calcolatore moderno differisce dello schema North Bridge semplificato descritto dalla MicroProcessore macchina di Von Neumann● In particolare, in un computer CPU CACHE moderno esistono più canali di comunicazione (BUS) South Bridge specializzati ed inoltre sono stati introdotti ulteriori componenti con il compito di alleggerire la CPU Scheda Video da compiti specifici quali il BUS di I/O controllo delle comunicazioni o Scheda Audio delle schede periferiche e le Scheda di Rete elaborazioni grafiche o audio CremaTECH - 16
  17. 17. La scheda madre● La scheda madre, altrimenti detta Mainboard o Motherboard, è un circuito stampato posto allinterno del computer, e costituisce di fatto la base su cui poggia l’intera struttura del PC● La scheda viene montata allinterno del computer e su di essa sono alloggiate e/o collegate tutte le componenti funzionali del PC● In particolare, sulla scheda madre vanno posizionati:  La CPU  La Memoria Centrale  Le schede di espansione (scheda video, scheda audio, modem, scheda di rete...)● Sono presenti connettori per il collegamento delle periferiche, sia interne al PC (Hard Disk, Solid State Disk, CD-ROM/DVD/BD) che esterne● Sulla scheda madre, inoltre, sono direttamente integrati circuiti accessori quali il chipset (South Bridge – North bridge) ed il BIOS (un particolare circuito di memoria che consente l’inizializzazione del calcolatore) CremaTECH - 17
  18. 18. La scheda madre North Bridge Alloggiamento della CPU (Socket)Slot AGP/PCI Expressscheda graficaSlot PCI/PCI Express Slot perl’innesto delle schede di espansione South Bridge Slot per la Memoria CremaTECH - 18
  19. 19. La scheda madre Porte per la connessione di mouse, tastiera stampante, … Connettore AlimentatoreConnettori Batteria HD, ConnettoreCDROM BIOS Drive Floppy CremaTECH - 19
  20. 20. Il Microprocessore● È il circuito integrato che esegue le istruzioni codificate nei programmi● Implementa tutte le funzioni della CPU di un personal computer● Esempi: Intel i5 661, AMD AthlonXP, Motorola PowerPC G5● Una delle caratteristiche principali di un processore è l’istruction set (Insieme di istruzioni) da esso supportato, infatti diversi modelli di processore possono differire, a parte per la loro architettura interna, per il set di istruzioni, ciò implica che il software realizzato per essere eseguito su uno specifico modello di processore potrebbe non essere utilizzabile su altri modelli● Esempio: i processori della famiglia Pentium e quelli della famiglia Athlon condividono il set di istruzioni (x86 o i386) quindi sono in grado di eseguire gli stessi programmi (Windows, …), i processori della famiglia ARM supportano un set di istruzioni diverso e quindi non sono compatibili a livello software con i primi (Tablet, Smartphone) CremaTECH - 20
  21. 21. Architettura del microprocessore● Il microprocessore funziona come una calcolatrice evoluta: vengono immessi i dati, vengono eseguite le elaborazioni richieste e, infine, vengono restituiti i risultati● All’interno di un microprocessore è possibile individuare una serie di blocchi funzionali:  Registri – utilizzati per memorizzare gli operandi ed i risultati registri  Unità di controllo – gestisce il flusso delle istruzioni e la ALU  Unità logico-aritmetica (ALU) – esegue ALU CU fisicamente le istruzioni BUS● E dei componenti ausiliari:  Co-processore Matematico – esegue operazioni matematiche complesse su numeri reali  Memoria cache – conserva i dati usati più di frequente per velocizzarne l’accesso CremaTECH - 21
  22. 22. Funzionamento del microprocessore Instruction● Il funzionamento del microprocessore fetch consiste nel ripetere ciclicamente la seguente sequenza di operazioni: Instruction  recupera dalla memoria centrale listruzione da decode eseguire (instruction fetch)  decodifica (instruction decode) Operand  carica dalla memoria centrale i dati da elaborare fetch (operand fetch) ponendoli nei registri  esegue l’istruzione (execute) Instruction  pone il risultato nuovamente nei registri (result execute store).● Le prestazioni di un computer sono Result determinate dalla velocità con cui tale ciclo Store viene completato, quindi:  dalla velocità di esecuzioni dei calcoli Jump Next Instruction  dalla velocità di accesso alla memoria centrale CremaTECH - 22
  23. 23. Caratteristiche prestazionali● Le prestazioni di un processore dipendono da vari fattori ed in genere non è possibile valutarle in base a parametri oggettivi● Sicuramente un valore indicativo delle prestazioni è la frequenza del clock (misurata attualmente in GigaHertz – GHz – miliardi di cicli al secondo) che scandisce il numero di operazioni elementari che il processore è in grado di eseguire● I processori di ultima generazione lavorano a frequenze superiori ai 4 Ghz● Frequenze superiori sono difficili da raggiungere, quindi oggi si aumentano core fisici o viruali. CremaTECH - 23
  24. 24. I BUS● I BUS costituiscono i canali di comunicazione per lo scambio di dati tra due o più componenti del computer, come memoria, processore, schede video, audio e di rete, periferiche esterne● Esso è composto da:  linee elettriche per il trasporto dei dati, degli indirizzi e dei segnali di controllo  un controller per sincronizzare linvio dei segnali elettrici● Esso è caratterizzato da:  Ampiezza, il numero di bit trasportati contemporaneamente  Frequenza, il numero di volte in un secondo in cui i dati possono essere trasferiti● Una caratteristica prestazionale di un BUS è la sua banda passante (bandwith, si misura in Mbit/s o MB/s) un valore dato dal prodotto Ampiezza*Frequenza; maggiore è tale valore più velocemente un bus può trasferire dati● Esempio: Un BUS di ampiezza 32 bit e frequenza pari a 100Mhz ha una banda passante pari a 32*100= 3200 Mbit/s CremaTECH - 24
  25. 25. I BUS● In un moderno calcolatore esistono due BUS principali:  il Front Side BUS (FSB) – il BUS che collega il processore alla memoria centrale, gestito dal North Bridge  Il BUS di I/O – gestito dal South Bridge a sua volta composto da: • Bus ISA (Industry Standard Architecture) – Bus di connessione con l’unità floppy, le porte seriali e la porta parallela (ancora presente per compatibilità ma obsoleto) • Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) – Bus di connessione con le periferiche ausiliarie quali: controller delle memorie di massa, scheda audio, scheda di rete, modem interno, controller USB … • Bus PCI-Express – Bus ad alte prestazioni per la connessione della scheda video e componenti compatibili CremaTECH - 25
  26. 26. Dispositivi di Memorizzazione● Sono dispositivi elettronici e/o elettro-meccanici che permettono la memorizzazione di dati e programmi su 0 1 circuiti integrati o su supporti magnetici o ottici 2● A prescindere dal supporto utilizzato per la 3 memorizzazione, un dispositivo di memoria può essere 4 visto come un insieme omogeneo di celle (tutte della stessa dimensione) consecutive in cui è possibile archiviare i dati; ogni cella è caratterizzata da un indirizzo numerico che la identifica● I dispositivi di memorizzazione sono caratterizzati da:  Capacità (quantità di informazione archiviabile)  Velocità di accesso N  Dimensione cella  Bandwidth: quantità di informazione che può essere scritta o letta in un secondo CremaTECH - 26
  27. 27. Dispositivi di Memorizzazione● Una prima classificazione tra i dispositivi di memorizzazione è possibile tra:  Memorie volatili – La permanenza dei dati è garantita fino a quando vi è alimentazione elettrica (il PC è acceso o in Stand-by) Esempio: Memoria RAM  Memorie permanenti – I dati restano memorizzati anche in assenza di alimentazione elettrica (computer spento) Esempio: ROM, Hard Disk, CDROM, Penne USB …● Una seconda classificazione è possibile tra:  Memorie scrivibili – Si possono aggiungere, modificare ed eliminare dati in qualsiasi momento Esempio: RAM, HD, Penne USB …  Memorie a sola lettura – Si può accedere ai dati in qualsiasi momento, ma non si può modificare il contenuto della memoria Esemio: ROM, CD-ROM, DVD-ROM CremaTECH - 27
  28. 28. ROM (Read Only Memory)● La memoria ROM è una tipologia di memoria a sola lettura e di tipo permanente, utilizzata principalmente per contenere programmi di base per il funzionamento del calcolatore quali il BIOS (Binary Input Output System) e i Firmware dei dispositivi  Il BIOS è il software che gestisce l’inizializzazione (boot-strap) di un calcolatore, principalmente verifica il corretto funzionamento delle varie componenti e predispone il caricamento del Sistema Operativo; è il primo programma ad essere eseguito all’accenzione del computer  I Firmware sono i software che controllano a basso livello il funzionamento dei dispositivi● Le prime ROM erano programmate direttamente in fabbrica al momento della loro realizzazione, attualmente si usano dispositivi che possono essere riprogrammati chiamati EPROM (Eraseble Prommable ROM) CremaTECH - 28
  29. 29. RAM (Random Access Memory)● Questo tipo di memoria è utilizzato per implementare la Memoria Centrale del computer e la memoria cache presente all’interno del processore ed è utilizzata per conservare le informazioni attualmente elaborate o i risultati intermedi di un’elaborazione● È un dispositivo di memoria:  Volatile  Scrivibile● È implementato su appositi circuiti integrati e può essere di tipo:  DRAM (Dynamic RAM): abbastanza veloce ed economica, utilizzata per la memoria centrale  SRAM (Static RAM): più veloce e costosa della DRAM, viene utilizzata per realizzare la memoria cache CremaTECH - 29
  30. 30. RAM: Esempi● La memoria RAM è applicata su particolari schede (circuiti stampati) che ne consentono l’inserimento negli appositi slot della scheda madre● Caratteristiche tipiche:  Capacità: < 16 GByte (GigaByte)  Tempo di accesso: < 10 ns (nanosecondi)  Costo/MByte: medio/basso● La memoria cache è integrata nel processore● Caratteristiche tipiche:  Capacità: < 12Mbyte  Tempo di accesso: < 1ns  Costo/Mbyte: alto CremaTECH - 30
  31. 31. Memorie di Massa● Le memorie di massa sono dispositivi di memoria permanenti utilizzati per memorizzare programmi e dati durevoli caratterizzati principalmente dal basso costo e da una grande capacità● Nella maggior parte dei casi si tratta di dispositivi elettro-meccanici, Hard Disk, Solid State Disk o ottici quali CD-ROM/DVD/BDR anche se ultimamente stanno avendo larga diffusione dispositivi elettronici quali pen-drive USB e le varie tipologie di memorie Flash CremaTECH - 31
  32. 32. Hard Disk (HD)● Gli HD sfruttano una tecnologia basata sulla magnetizzazione permanente: il materiale magnetico che ricopre i piatti presenta due diversi stati di polarizzazione che possono essere interpretati (letti) e modificati (scritti) dalla testina.● Alle due polarizzazioni vengono associati i simboli dell’unità fondamentale di informazione (bit) Traccia Blocco● Per gestire l’accesso ai dati i dischi sono suddivisi in tracce (circonferenze) concentriche e settori(fette). I settori Testina Settore suddividono ogni traccia in porzioni di circonferenza dette blocchi, che corrispondono all’unità di memorizzazione CremaTECH - 32
  33. 33. Hard Disk: Esempi● Attualmente in commercio esistono varie tipologie di Hard Disk caratterizzati per la particolare tecnologia con cui sono connessi alla scheda madre: IDE, SATA (Serial ATA), SCSI, SAS● Caratteristiche tipiche:  Capacità: < 3 TByte (TeraByte)  Tempo di accesso: < 10 ms (millisecondi)  Costo/MByte: molto basso CremaTECH - 33
  34. 34. Floppy Disk● I floppy disk (dischetti flessibili) sono supporti di memorizzazione rimovibili utilizzabili attraverso una apposita unità di lettura-scrittura● I floppy disk utilizzano lo stesso principio di funzionamento degli HD, a parte che il disco è di materiale plastico● I tempi di accesso sono più alti di quelli dei dischi rigidi (c.a. 500 giri al secondo)● Oggi sono comuni floppy disk da 3.5“ (pollici) hanno una capacità di memorizzazione standard pari a 1,44MB● A differenza degli hard disk i floppy disk sono mantenuti fermi fino a quando non si deve accedere ad essi● Oggi sono usati solo su dispositivi a controllo numerico industriali, in ambito domestico sono stati soppiantati dalle penne usb CremaTECH - 34
  35. 35. Supporti ottici (CD-ROM/DVD/BD)● Il CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) è costituito da un disco di materiale plastico la cui superficie presenta particolari proprietà ottiche che consentono la memorizzazione di dati.● Un CD-ROM ha una capacità tipica di circa 800 MB ed è usato per memorizzati dati, audio (CD-AUDIO), immagini (PHOTO-CD) e filmati (VIDEO CD)● I DVD (Digital Versatile Disk) sono una evoluzione del CD- ROM, possono contenere da 4.7 a 9.4 GByte (cioè più di 10 volte la capacità di un normale CD)● Il Blu-ray Disc (BD) è il supporto ottico proposto dalla Sony agli inizi del 2002 come evoluzione del DVD per la televisione ad alta definizione, riesce a contenere fino a 54 GB di dati (non solo video) CremaTECH - 35
  36. 36. Drive CD-ROM/DVD/BD● I CD-ROM, i DVD e i BD possono essere letti attraverso appositi dispositivi detti Drive.● La velocità di trasferimento dati che un drive CD-ROM o uno DVD può raggiungere si esprime in multipli di quella di un normale CD audio (150 Kb/s) o, per i DVD di un filmato video (1385Kb/s).● I CD-ROM e i DVD sono a sola lettura esistono anche supporti scrivibili e riscrivibili identificati normalmente dalle sigle (CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW)● Per poter utilizzare supporti scrivibili bisogna disporre di un apposito Drive (Masterizzatore o CD/DVD Recorder/Blu-ray Recorder)● Velocità tipiche per questi supporti sono:  CD: 52x (7800Kb/s)  DVD: 16x (22160Kb/s)  BD: 6x (216000kb/s) CremaTECH - 36
  37. 37. Porte di Input/Output● Il computer deve comunicare i dati che elabora● Le porte di I/O sono una serie di prese, localizzate sul lato posteriore del PC, utilizzate per collegare alla macchina tutti i dispositivi esterni (monitor, tastiera, mouse, etc.) CremaTECH - 37
  38. 38. Porte di Input/Output● Le porte in genere sono integrate nella scheda madre e classificate come:  Porte PS/2: utilizzate in via esclusiva per il collegamento del mouse e della tastiera (una dedicata al mouse, l’altra alla tastiera; non si possono invertire)  Porte Seriali: (trasferimento di un bit alla volta) utilizzate principalmente per il collegamento di modem analogici o in ogni caso per dispositivi che richiedono basse velocità di collegamento (< 1Mbit/s); ormai in disuso e presenti solo per compatibilità.  Porta Parallela: (trasferimento di un byte alla volta) usata tipicamente per il collegamento delle stampanti, ma adatta per collegare dispositivi che richiedano un flusso di dati a media velocità (alcuni MBit/s); come le porte seriali sono ormai in disuso e presenti solo per compatibilità. CremaTECH - 38
  39. 39. Porte di Input/Output  Porte USB (Universal Serial Bus): Usate per collegare varie tipologie di dispositivi (modem, stampanti, pen drive, … ), in pratica hanno rimpiazzato le porte seriali e quelle parallele; Capaci di elevate velocità di collegamento (12Mbit/s ver 1.1, 480 Mbit/s ver 2.0, 4,8 Gb/s ver. 3.0)  la tecnologia USB ha avuto molto successo soprattutto poiché consente di creare “catene” di dispositivi collegati tutti su un’unica porta (fino a 127) e poiché consente il collegamento “a caldo” (cioè a computer acceso) dei vari dispositivi. CremaTECH - 39
  40. 40. Il Sottosistema Video● Ogni PC dispone di un sottosistema video a cui è affidata la produzione dell’immagine che appare sullo schermo● Il sistema video è costituito da due componenti fondamentali:  Il controller (o scheda video) che incorpora un vero e proprio processore (GPU) e una certa quantità di memoria. Questo componente è responsabile della creazione e della elaborazione delle immagini che ci vengono presentate a video.  Il monitor, che converte i segnali elettrici generati dalla scheda video nei segnali luminosi che formeranno l’immagine; Possiamo distinguere due tecnologie per questi componenti, la tecnologia CRT (Tubo a raggi catodici), LCD (Monitor a cristalli liquidi) CremaTECH - 40
  41. 41. Il Sottosistema Video● Caratteristiche rilevanti per la scheda video sono:  La potenza di calcolo della GPU  La quantità di memoria dedicata● Caratteristiche rilevanti per un Monitor sono:  La dimensione dello schermo misurata in pollici  La risoluzione, numero di pixel rappresentabili espressa mediante il numero di colonne per il numero di righe (Es: 1024x768, 1920x1080)  La frequenza di refresh, il numero di volte in cui viene ridisegnato interamente lo schermo in un secondo (75Hz, 85Hz); Questo valore è molto importante in quanto una maggiore frequenza di refresh rende l’uso prolungato del computer meno affaticante. CremaTECH - 41
  42. 42. Altre perifericheTra tutte le periferiche che possono essere collegateal computer citiamo:  La stampante, che permette di trasferire su supporto cartaceo informazioni. E’ caratterizzata da: • risoluzione di stampa (DPI) • velocità (pagine al minuto) • Numero di colori rappresentabili • formati di stampa ammissibili (A4, A3)  Lo scanner, dispositivo che permette l’acquisizione di immagini da formato cartaceo in formato digitale. E’ caratterizzato da: • Risoluzione supportata (DPI) • Velocità di scansione • Gamma cromatica CremaTECH - 42
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