Il documento fornisce un'introduzione dettagliata al funzionamento dei computer, descrivendo la loro architettura basata sul modello di von Neumann, che include componenti come CPU, memoria centrale e unità di input/output. Viene anche presentata una classificazione dei computer in base a dimensioni e utilizzo, come personal computer, minicomputer, mainframe e supercomputer. Infine, si discute la memoria e i dispositivi di input/output, oltre a menzionare le memorie di massa utilizzate per la conservazione dei dati.

1. I.T.I.S. “A. Rossi” - Vicenza
Tecnologie Informatiche
Dipartimento di Informatica – Prof. Bedani Mattia

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 l'elaborazione
dei dati (ricezione, trasformazione, comunicazione).
2

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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 dell'elaborazione.
●
Le componenti fisiche del sistema costituiscono l'hardware (la
ferraglia) mentre le istruzioni, il software.
3

4. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
L'architettura 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. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
L'architettura 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 dell'elaborazione
●
Una unità che effettua l'elaborazione (CPU, Central Processing
Unit, Unità Centrale di Elaborazione)
●
Unità di INPUT per inserire in memoria dati e istruzioni
●
Unità di OUTPUT per comunicare all'esterno i risultati
dell'elaborazione
5

6. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
L'architettura del computer
(macchina di Von Neumann)
La CPU è composta da due blocchi:
• L'unità aritmetico logica (ALU,
Arithmetic Logic Unit) che ha il
compito di eseguire le operazioni
• L'unità di controllo (CU, Control
Unit) che, ricevuta un'istruzione
del programma, impartisce i
comandi all'ALU ed agli altri
dispositivi
L'esecuzione 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

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Tipi di computer
A seconda delle dimensioni, delle prestazioni e degli utilizzi, i computer
si 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

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Personal computer
Esistono 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
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PC (desktop) e Apple (iMac)
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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

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Notebook, netbook, tablet, ...
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12. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
PDA e Smarthphone
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13. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Mainframe e supercomputer
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14. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Componenti di un PC
All'interno del PC la scheda elettronica principale si chiama scheda
madre (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 l'alimentazione
Durante l'accensione del computer, un programma presente in un
chip di memoria sulla scheda madre (il BIOS da Basic
Input/Output System, sistema di base di input e output)
inizializza il sistema, verifica il funzionamento delle periferiche
installate e governa lo scambio di dati con le periferiche
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15. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Schema di un PC
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16. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Cos'è collegato alla scheda madre
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Porte del pc
Praticamente tutte le schede madri dispongono di un gruppo di
porte sul lato posteriore. Le principali sono:
1) Porta mouse PS/2 6) Porta coassiale SPDIF
2) Porta tastiera PS/2 7) Porta Ethernet RJ-45
3) Porta parallela (LPT) 8) Porta USB
4) Porta seriale (COM) 9) Porte audio
5) Porta FireWire 400 10) Porta ottica
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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)
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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
l'elaborazione.
●
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 l'elaborazione
●
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

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PC – visione d'insieme
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Dispositivi di input
Altri dispositivi di input:
●
Scanner: digitalizza documenti cartacei
●
Microfono
●
Videocamera (web-cam)
●
Schede di acquisizione video/audio (per strumenti musicali –
MIDI, ...) 21

22. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Dispositivi di output
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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)
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Memorie di massa magneto-ottiche
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25. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Memorie di massa allo stato solido
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26. I.T.I.S. "A. Rossi" - Tecnologie Informatiche Lezione 1
Approfondimento: la scheda madre in dettaglio
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Copyright e bibliografia
Questo documento è una modifica delle opere:
●
“L'hardware del computer”, autori Crosato R., Morelli A., Bedani M. e
rilasciata con licenza CC-by-nc-sa
Bibliografia:
●
http://it.wikipedia.org
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