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Il Manuale

     

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Parte 1
STRUTTURA FONDAMENTALE DELL'ELABORATORE

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Elenco delle Unità di I/O

Tastiera Nei PC moderni si collega ad una porta PS/2 appositamente dedicata.
Le tastiere moderne (dette "estese", per contrasto con un vecchio tipo "standard") possiedono 101 tasti (o 104 se adattate per Windows), divisi in 4 gruppi: Tasti Funzione, Tasti Alfanumerici, Tastierino numerico, Tasti Cursore.

Mouse Il mouse fu introdotto per semplificare l'invio dei comandi alla macchina, comandi che in precedenza venivano impartiti unicamente attraverso la tastiera. Lo spostamento del mouse controlla il movimento di un puntatore sullo schermo, mentre i tasti inviano il comando.I mouse per Macintosh possiedono un unico tasto, quelli per Windows due tasti (il sinistro per inviare il comando e il destro per far comparire delle opzioni specifiche a seconda del luogo in cui si "clicca"). Il mouse si collega al PC attraverso una porta seriale (anche se ormai sono pochi i mouse che ancora si attaccano alla seriale) o PS/2 o USB.

Monitor il monitor è la principale interfaccia fra l'utente e l'attività del computer (la parola stessa in inglese significa "controllare").
I monitor più diffusi sono quelli a tubo catodico; esistono poi i monitor piatti a cristalli liquidi (usati soprattutto con i computer portatili) che producono un'immagine molto più nitida, ma che purtroppo costano molto di più dei monitor a tubo catodico. Attualmente sono molto diffusi i monitor a cristalli liquidi per PC denominati LCD (Liquid Cristal Display). Vi sono comunque altre tecnologie che i vari costruttori stanno da tempo sviluppando ed alcune di queste vanno sotto il nome di "plasma" PDP (Plasma Display Panels) e FED (Field Emission Display).
Alcuni modelli comprendono al loro interno anche le casse audio ed il microfono.
Il monitor si collega al PC attraverso la porta che si trova sulla scheda video [7].
La misura del monitor si esprime in pollici (''), con un valore variabile fra 15'' e 24'' circa.

Stampanti si dividono in tre principali categorie:

- ad aghi: sono le stampanti di vecchio tipo, ormai obsolete perché sono rumorose, molto lente e producono stampe di bassissima qualità. Usano una testina ad aghi che batte su un nastro inchiostrato, come nelle vecchie macchine per scrivere.
- laser: usano una tecnologia simile a quella delle fotocopiatrici, sono adatte per grossi volumi di lavoro perché riescono a stampare molto velocemente e silenziosamente, offrendo inoltre la migliore qualità di stampa.
- 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 avviene spruzzando sulla carta un sottilissimo getto d'inchiostro liquido.

Esistono poi stampanti per usi professionali o tipografici, per riproduzioni di altissima qualità. Una particolare categoria di stampanti sono i plotter che usano dei pennini ad inchiostro per disegnare su fogli di grande formato.

Le stampanti si collegano al PC attraverso la porta parellela o USB.

I parametri che caratterizzano una stampante sono:
- la velocità di stampa, espressa in numero di caratteri al secondo (cps - character per second);
- la risoluzione cioè il numero di punti da cui è costituito ciascun carattere oppure il numero di punti per pollice quadro dell'immagine (dpi - dots per inch) [8];
- i tipi di carattere utilizzati (detti anche font). I font possono essere interni, cioè presenti nella memoria associata alla stampante oppure esterni cioè da caricare nella stampante a mezzo di appositi programmi.

Casse La scelta delle casse deve avvenire in funzione della scheda audio [9]: se la scheda audio comprende solo le funzioni di base si useranno casse economiche, se invece è capace di riproduzioni audio di alta qualità, effetti audio particolari come il Dolby surround, ecc., si potranno usare casse di qualità superiore e impianti audio sofisticati. Sarebbe inutile usare casse di alta qualità con una scheda audio scadente, o viceversa.

Scanner si tratta di dispositivi che, basandosi sul principio delle fotocopiatrici, consentono di acquisire testo e immagini stampate su carta per trasferirle all'interno del computer, cioè convertire il cartaceo in digitale. I modelli più versatili consentono anche l'acquisizione direttamente da diapositiva o da negativo fotografico. Lo scanner cosiddetto a letto piano, è uno strumento che tramite un dispositivo, il CCD, Charge Coupled Device, traduce i valori della luce riflessa dall'oggetto sottoposto a scansione in impulsi elettrici e questi, a loro volta, in immagini digitali.

Gli scanner migliori usano la porta SCII per collegarsi al computer, ma esistono in commercio anche scanner che si attaccano alla porta USB o alla parallela.

Videocamere: vengono usate per catturare immagini da elaborare (sono quindi un tipo particolare di scanner) o da trasmettere. Si va da videocamere professionali per riprese di alta qualità, a piccole videocamere dette webcam usate per trasmettere riprese video attraverso la rete.
La ripresa con una webcam ha sempre una qualità piuttosto bassa perché questo consente di ridurre al minimo il flusso di dati (esigenza ancora oggi prioritaria per qualunque informazione viaggi su Internet).

Masterizzatore Sono i dispositivi usati per la scrittura su CD (il disco deve essere tale da consentire la scrittura, altrimenti il masterizzatore non funziona). Funzionano anche come normali lettori di CD.

Tipicamente sono inseriti all'interno del computer e presentano uno sportello come i lettori CD, ma esistono anche dei modelli esterni che si collegano al computer con un cavo. Come gli Hard Disk (e altri dispositivi) esistono masterizzatori EIDE (più economici) e masterizzatori SCSI (più veloci).

La velocità si esprime in tre parametri diversi: lettura, scrittura e riscrittura.

Modem: si usa per la trasmissione e ricezione di dati attraverso la linea telefonica ed in particolare per la connessione ad Internet. I modem possono essere esterni al computer (collegati con un cavo) oppure interni (in forma di scheda di espansione), ma in quest'ultimo caso presentano spesso problemi di incompatibilità col resto dell'hardware.

La velocità con cui i modem sono in grado di scambiare i dati si misura in Kbit/secondo (Kbps) ovvero il numero di bit che il modem riesce a trasferire in un secondo. Esistono quattro tipi principali di modem, a seconda del tipo di linea telefonica disponibile:
- standard Per la normale linea telefonica. I modem standard trasferiscono dati alla velocità di 56 Kbps, che rappresenta comunque la capacità massima della linea (un flusso di dati maggiore non riuscirebbe a passare). 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).
- ISDN Raggiungono i 128 Kbps, ma necessitano della linea ISDN (una linea telefonica particolare). La linea ISDN consente anche l'uso del telefono mentre il modem è collegato (cosa impossibile con la linea normale) sacrificando però metà della velocità (64 Kbps); altrimenti si può scegliere di dedicare l'intera linea al modem.
- ADSL Raggiungono i 640 Kbps, ma necessitano della linea ADSL (una linea telefonica particolare). L'ADSL costituisce un collegamento permanente 24 ore su 24 con la rete e non interferisce in nessun modo col telefono (contrariamente ai modem standard e ISDN, l'ADSL non effettua telefonate, ma mantiene un collegamento fisso), però si tratta di un servizio ancora piuttosto caro (viene richiesto un canone mensile di 50-100 Euro, a seconda del fornitore e del tipo di servizio, oltre al costo iniziale di attivazione).
- GSM Per i collegamenti tramite cellulare. Poiché in questo campo non non si è ancora affermato un standard, ogni marca di telefoni cellulari produce un modem (di solito in forma di scheda) compatibile coi propri modelli di telefonino. Può servire in casi di necessità, per postazioni mobili o temporanee.

I modem standard esterni si collegano al PC attraverso la porta seriale; se interni, sono delle schede da collocare su una delle slot della scheda madre.

PORTE DI I/O

Porte di I/O

Sono le prese, localizzate sul lato posteriore del computer, che vengono utilizzate per collegare alla macchina tutti dispositivi esterni (monitor, tastiera, mouse, ecc.).
Tipicamente sono poste direttamente sulla scheda madre le seguenti porte:

o Porte PS/2 per il collegamento del mouse e della tastiera (una è dedicata al mouse e l'altra alla tastiera; non si possono invertire).
o Porta Seriale per il modem, o in generale per dispositivi che non richiedono un flusso di dati molto veloce (fino a qualche anno fa veniva usata anche per il mouse).
o Porta Parallela si usa quasi sempre per la stampante, ma in generale è adatta per qualunque dispositivo che richieda un flusso di dati più veloce rispetto alla capacità della porta seriale.
o Porta USB (Universal Serial Bus) di recente introduzione, è adatta per connettere al computer qualunque tipo di dispositivo (purché compatibile col collegamento USB).
La tecnologia USB consente di creare "catene" di dispositivi collegati tutti su un'unica porta (fino a 127), inoltre consente il collegamento "a caldo" (cioè a computer acceso), mentre tutti i dispositivi non USB devono sempre essere collegati a computer spento.


Le schede di espansione [10] che vengono montate sulla scheda madre rendono poi disponibili molte altre porte, fra cui le principali sono:

o Porta Video (talvolta integrata direttamente sulla scheda madre, soprattutto nei modelli di marca) per connettere il monitor al computer.
o Porta di Rete per collegare la macchina direttamente ad una rete di computer, senza usare il modem. Ne esistono di vari tipi, ma ormai la presa RJ45 ha di fatto rimpiazzato tutte le altre.
o Porta SCSI per dispositivi che richiedono un flusso di dati molto veloce (scanner, masterizzatore esterno, ecc.). La tecnologia SCSI consente inoltre, come la USB, il collegamento di dispositivi a catena (fino a 7), ma non il collegamento "a caldo" (a computer acceso).

B. Memoria
La memoria di un computer è il supporto materiale atto a contenere unità informative (bit). Le memorie possono essere di vario tipo (centrali o di massa) ma in ogni caso la loro CAPACITA' (quantità di memoria disponibile) è espressa in byte cioè un insieme di 8 bit [11], o nei suoi multipli [12], oppure in word (cioè sequenza di bit):

il KiloByte (KB) pari a 1024 Byte (circa 1000 Byte)
il MegaByte (MB) pari a 1.048.576 Byte (circa un milione di Byte)
il GigaByte (GB) pari a 1.073.741.824 Byte (circa un miliardo di Byte)

Oltre alla capacità, l'altro parametro da considerare è il TEMPO DI ACCESSO, vale a dire il tempo necessario per eseguire una singola operazione di lettura e di scrittura; il parametro che rappresenta la velocità di memoria è il nanosecondo (milardesimi di secondo).

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[7] La scheda video si occupa di "elaborare" il segnale video e di inviarlo al monitor; le attuali schede video si interfacciano al resto del sistema tramite lo slot Agp (Accelerated Graphic Port) che è esclusivamente utilizzato dal sottosistema grafico. Anche se poche, sono ancora presenti schede video che utilizzano lo slot PCI: le schede PCI sono l' unica soluzione possibile ove non è presente lo slot Agp. Per quanto riguarda l'uscita del segnale video, è sempre presente l'uscita VGA che collega la scheda al monitor ma in alcune schede è presenta l'uscita DVI che collega (in digitale) la scheda ai monitor DFP (Digital Flat Panel).
Esistono anche alcuni modelli di schede madri che hanno un sottosistema grafico integrato (che solitamente offre prestazioni 3D pessime).

[8] Il termine dpi, dots per inch, che significa punti per pollice, è l'unità di misura comunemente impiegata per misurare il numero di pixel presenti nell'immagine digitale, relativi ad ogni pollice lineare, in direzione orizzontale e verticale, dell'oggetto originale.
Cfr. anche la sezione 5, dedicata alla digitalizzazione delle immagini.

[9] La scheda audio in parole povere si occupa di gestire ed "elaborare" il suono in entrata e in uscita (verso i diffusori) dal PC. Le attuali schede audio si installano su uno degli slot PCI. Alcune mainboard possono avere integrato il chip audio.

[10] Si tratta di schede che espandono le funzioni della scheda madre per pilotare dispositivi interni od esterni. La più importante è la scheda video su cui si connette il monitor. Dalla scheda video dipendono il numero di colori del monitor, la risoluzione massima, la velocità grafica (di giochi, filmati, ecc.) e tutto ciò che riguarda in generale le prestazioni grafiche. Molto diffusa, sebbene non strettamente necessaria per il funzionamento della macchina, è anche la scheda audio, attraverso cui il computer è in grado di produrre o registrare suoni.
Per le connessioni dirette alla rete (senza modem) occorre invece dotarsi di una scheda di rete.
Infine la scheda SCSI (letto "scasi") consente di pilotare dispositivi che richiedono una particolare velocità nel trasferimento dei dati.
Esistono poi numerosi altri tipi di schede, create per funzioni particolari, quali ad es. la scheda di acquisizione video per collegarsi alla televisione, ad un videoregistratore o ad una videocamera, e molte altre ancora di uso specialistico.

[11] Cfr. il precedente paragrafo sull'"informazione digitale".
Nel caso della codifica dei caratteri 1 byte corrisponde ad un singolo simbolo alfanumerico (per esempio 01100110 equivale alla lettera "f"). Per dare un senso alle capacità di memoria delle diverse applicazioni diremo che:
-1 carattere=1 byte
-1 punto di un'immagine=1-2 byte
-una pagina di testo (100 caratteri per 50 righe)=5 Kb
-un testo di 100 pagine=0,5 Mb
-un programma di videoscrittura sofisticato=15 Mb

[12] Ogni multiplo è 1024 volte il precedente; la scelta di questo numero (invece della cifra tonda 1000) è dovuta all'impiego dell'aritmetica binaria in tutte le funzioni del computer (perché, appunto, il sistema binario rispecchia esattamente la natura fisica ell'elaboratore). Nella appresentazione dell'aritmetica binaria (che fa uso delle due sole cifre 0 e 1), il numero 1000 corrisponde a "1111101000", mentre il numero 1024 corrisponde a "10000000000". È quindi quest'ultima, in realtà, la "cifra tonda".

 

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