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01 hardware

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01 hardware

  1. 1. I.T.I.S. “A. Rossi” - Vicenza Tecnologie InformaticheDipartimento di Informatica – Prof. Bedani Mattia
  2. 2. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Il computer (elaboratore)● Il computer è una macchina programmabile cioè è in grado di effettuare compiti diversi caricando programmi diversi (a differenza, ad esempio, di una lavatrice che è programmata in fabbrica per eseguire sempre e solo determinati compiti).● I programmi eseguiti da un computer riguardano lelaborazione dei dati (ricezione, trasformazione, comunicazione). 2
  3. 3. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Sistema di elaborazione dati● Schematizzando al massimo, un computer (sistema di elaborazione) riceve dati ed istruzione, li elabora e comunica (in qualche modo) i risultati dellelaborazione.● Le componenti fisiche del sistema costituiscono lhardware (la ferraglia) mentre le istruzioni, il software. 3
  4. 4. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Larchitettura del computer (macchina di Von Neumann)● Praticamente tutti i computer, anche ai giorni nostri, adottano una stessa struttura ideata dal matematico e informatico ungherese John von Neumann nel 1945 e conosciuta come macchina di von Neumann 4
  5. 5. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Larchitettura del computer (macchina di Von Neumann)Lo schema di von Neumann prevede:● una memoria centrale che contiene sia le istruzioni del programma che i dati da elaborare o che costituiranno il risultato dellelaborazione● Una unità che effettua lelaborazione (CPU, Central Processing Unit, Unità Centrale di Elaborazione)● Unità di INPUT per inserire in memoria dati e istruzioni● Unità di OUTPUT per comunicare allesterno i risultati dellelaborazione 5
  6. 6. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Larchitettura del computer (macchina di Von Neumann) La CPU è composta da due blocchi:• Lunità aritmetico logica (ALU, Arithmetic Logic Unit) che ha il compito di eseguire le operazioni• Lunità di controllo (CU, Control Unit) che, ricevuta unistruzione del programma, impartisce i comandi allALU ed agli altri dispositivi Lesecuzione delle istruzioni è scandita da un orologio (clock) che, ad impulsi regolari, sincronizza tutte le operazioni. La frequenza di funzionamento è misurata in Hertz (1 Hz = 1 impulso in 1 secondo). 6
  7. 7. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Tipi di computerA seconda delle dimensioni, delle prestazioni e degli utilizzi, i computersi suddividono in:● Personal Computer ● Elaboratori per uso individuale ● Varie tipologie e dimensioni: desktop, workstation, portatile, ...● Minicomputer ● Elaboratori di medie dimensioni ● In grado di eseguire più compiti (multitasking) e servire più utenti (multiuser)● Mainframe ● Sistemi di elaborazione complessi ● Supportano migliaia di utenti e sono utilizzati nelle grandi aziende● Supercomputer ● Altissima velocità ● Utilizzati nella ricerca, in campo militare, ... 7
  8. 8. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Personal computerEsistono due grandi famiglie:● PC ● Inventato da IBM (1981) ● PC compatibili (vari produttori) ● Basati su processori basati sulla stessa architettura (Intel, AMD) ● Sistemi operativi Windows, GNU/Linux● Macintosh (Mac) ● Unico produttore (Apple) ● Basati su processori PowerPC, oggi Intel ● Sistema operativo proprietario, derivato da sistemi Unix 8
  9. 9. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 PC (desktop) e Apple (iMac) 9
  10. 10. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Personal computer portatili● Laptop o notebook (che stanno sulle ginocchia o si aprono a libretto): ● Ultra leggeri ● Sostituiscono i PC da tavolo (desktop replacement) ● Tablet (integrano un touchscreen), netbook (più piccoli e meno potenti di un notebook)● Palmtop (che stanno sul palmo di una mano, PDA – Personal Digital Assistant): ● Dimensioni contenute ● Sistemi operativi Palm, Symbian, Apple iOS, BlackBerry, Windows, Linux, Android, …● Smartphone: ● Cellulari dotati di funzionalità tipiche dei palmtop ● Hanno ormai sostituito i palmtop 10
  11. 11. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Notebook, netbook, tablet, ... 11
  12. 12. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 PDA e Smarthphone 12
  13. 13. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Mainframe e supercomputer 13
  14. 14. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Componenti di un PCAllinterno del PC la scheda elettronica principale si chiama schedamadre (motherboard o main board) e su di essa sono montati: ● CPU (o processore) ● memoria centrale ● tutti i circuiti integrati (chip) per il controllo delle periferiche ● tutti i connettori per la connessione degli altri dispositivi e per lalimentazioneDurante laccensione del computer, un programma presente in unchip di memoria sulla scheda madre (il BIOS da BasicInput/Output System, sistema di base di input e output)inizializza il sistema, verifica il funzionamento delle perifericheinstallate e governa lo scambio di dati con le periferiche 14
  15. 15. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Schema di un PC 15
  16. 16. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Cosè collegato alla scheda madre 16
  17. 17. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Porte del pcPraticamente tutte le schede madri dispongono di un gruppo diporte sul lato posteriore. Le principali sono:1) Porta mouse PS/2 6) Porta coassiale SPDIF2) Porta tastiera PS/2 7) Porta Ethernet RJ-453) Porta parallela (LPT) 8) Porta USB4) Porta seriale (COM) 9) Porte audio5) Porta FireWire 400 10) Porta ottica 17
  18. 18. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Misura della memoria● BIT (Binary Digit): unità minima di informazione, assume solo 2 valori (0 e 1). Rappresenta una cifra nel sistema binario● Byte: gruppo di 8 bit; unità di misura della memoria● Kilobyte (KByte o KB): 1024 byte● Megabyte (MByte o MB): 1024 KB (circa un milione di byte)● Gigabyte (GByte o GB): 1024 MB (circa un miliardo di byte)● Terabyte (TByte o TB): 1024 GB (circa mille miliardi di byte) 18
  19. 19. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Componenti di un PC: memoria centrale● Immagazzina (in forma binaria) dati e programmi durante lelaborazione.● Montata sulla scheda madre, strettamente collegata alla CPU● Si suddivide in: ● RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale): ● memoria veloce che mantiene dati e programmi durante lelaborazione ● volatile (cioè perde il suo contenuto quando viene tolta la corrente) ● utilizzabili sia in scrittura che lettura ● Dimensioni: primi PC: KByte (64 KB, 128 KB, ...), ultimi PC: MByte o GByte (512 MB, 1 GB, 4 GB, …) ● ROM (Read Only Memory, memoria a sola lettura): ● memoria a sola lettura (non può essere modificata) ● non volatile ● contiene il BIOS ● dimensioni di pochi KB 19
  20. 20. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 PC – visione dinsieme 20
  21. 21. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Dispositivi di inputAltri dispositivi di input:● Scanner: digitalizza documenti cartacei● Microfono● Videocamera (web-cam)● Schede di acquisizione video/audio (per strumenti musicali – MIDI, ...) 21
  22. 22. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Dispositivi di output 22
  23. 23. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Memorie di massa (ausiliarie)Memorie magneto-ottiche: ● memorie destinate alla conservazione delle informazioni nel tempo ● sono realizzate con dischi in movimento a lettura/scrittura magnetica (HD = Hard Drive o Hard Disc) o ottica (unità CD = Compact Disc, DVD = Digital Versatile Disc, BD = Blue-ray Disc)Memorie allo stato solido: ● pen drive USB, schede di memoria per fotocamere, cellulari, ecc... (SD, Compact Flash, ...) ● dischi fissi allo stato solido (SSD = Solid State Drive) 23
  24. 24. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Memorie di massa magneto-ottiche 24
  25. 25. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Memorie di massa allo stato solido 25
  26. 26. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Approfondimento: la scheda madre in dettaglio 26
  27. 27. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1 Copyright e bibliografia Questo documento è una modifica delle opere: ● “Lhardware del computer”, autori Crosato R., Morelli A., Bedani M. e rilasciata con licenza CC-by-nc-sa Bibliografia: ● http://it.wikipedia.org Questopera è stata rilasciata sotto la licenza Creative Commons Attribution-NonCommercial- ShareAlike 2.5 Italy. Per leggere una copia della licenza visita il sito web http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/it/ o spedisci una lettera a Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California, 94105, USA. 27

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