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1 Introduzione ai calcolatori Parte I Informazione Digitale Hardware.

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Presentazione sul tema: "1 Introduzione ai calcolatori Parte I Informazione Digitale Hardware."— Transcript della presentazione:

1 1 Introduzione ai calcolatori Parte I Informazione Digitale Hardware

2 2 Lera del digitale Calcolatore memorizzazione di informazioni elaborazione di informazioni Precondizione: rappresentare in una forma gestibile dal calcolatore diversi tipi di informazione (convenzione) Codifica digitale

3 3 Lera del digitale (2) informazione rappresentazione digitale codifica decodifica

4 4 Linguaggio digitale Linguaggio con 2 soli simboli (spesso 0 e 1) BIT (Binary digiT) Frasi: aggregazioni o sequenze di 0 e 1 È possibile codificare ogni tipo di informazione testo immagini suoni

5 5 Linguaggio digitale (2) N informazioni differenti Codificabili in digitale con sequenze di lunghezza M se 2 M N Esempio 3 informazioni diverse A, B e C sequenze di lunghezza 2 associazione convenzionale alle informazioni 00 A10 C 01 B 11

6 6 Codifica digitale: simboli Nel linguaggio scritto (incluse lettere accentate,...), ci sono circa 180 simboli Sono necessarie sequenze lunghe 8 bit per codificarli BYTE (1 byte = 8 bit) Codifica standard ASCII (a 8 bit, 256 simboli) Es: a Codifica UNICODE (a 16 bit, simboli)

7 7 Un testo è formato dalla sequenza dei codici dei simboli che lo costituiscono Codifica digitale: testi il po -->

8 8 Codifica digitale: immagini Limmagine viene suddivisa mediante una griglia di pixel (risoluzione) Si definisce il numero di colori che si vogliono distinguere Si codifica in digitale ogni colore 256 colori --> 8 bit 16 milioni di colori --> 24 bit (codifica RGB) Ad ogni pixel si associa il codice del colore

9 9 Codifica digitale: immagini (2) 2 colori bianco: 0, nero: un codice per ogni pixel codifica digitale dellimmagine = sequenza dei suoi pixel

10 10 Codifica digitale: immagini (3) Rappresentazione approssimata risoluzione numero di colori

11 11 Codifica digitale: immagini (4) Formati BMP GIF Compressione: JPEG non è necessario codificare tutto, basta saper ricostruire limmagine si memorizzano solo alcuni pixel (alcune righe o colonne) gli altri pixel vengono ricostruiti per interpolazione Immagini in movimento Digitalizzazione di fotogrammi Compressione: MPEG, differenza tra fotogrammi

12 12 Codifica digitale: suoni Suono: onda sonora Campionamento Digitalizzazione del valore del campione Frequenza di campionamento: es 44KHz Bit per campione: es 16 bit Formati compressi: es mp3

13 13 Indipendentemente dallinformazione di partenza si ottiene sempre una sequenza di bit Codifica digitale

14 14 Architettura di un PC 4 componenti principali processore memoria principale memoria secondaria dispositivi di I/0

15 15 Memoria principale Contiene Programmi in esecuzione (software di sistema, applicativi utente) Dati Caratteristiche Dimensioni: Megabyte (da 64 in su) Velocità di accesso: 60 nanosecondi Volatile Espandibilità (slot di espansione) NB: 1 nanosecondo corrisponde ad un miliardersimo di secondo

16 16 Memoria principale (2) 1 Kilobyte = 2 byte = 1024 byte 1 Megabyte = 2 Kilobyte, circa di byte 1 Gigabyte = 2 Megabyte, circa di byte 1 Terabyte = 2 Gigabyte 10

17 17 ………………… N si accede ad una cella noto il suo indirizzo Memoria principale (3)

18 18 Processore Elabora le informazioni contenute nella memoria principale I calcolatori attuali sono basati sul modello matematico di Von Neumann (anni 30) Il processore esegue ciclicamente le istruzioni scritte in linguaggio macchina Il programma e i dati sono nella memoria principale Il processore, ad ogni ciclo di esecuzione recupera la prossima istruzione dalla memoria la esegue

19 19 Processore (2) Il processore esegue una istruzione ad ogni ciclo di clock velocità di esecuzioni misurata in MHz (tempo di clock) Esistono diversi tipi di processori con diversi insiemi di istruzioni (macchina) Es. Pentium, Pentium III, Celeron, Sparc, …

20 20 Memoria secondaria Diversi tipi con caratteristiche diverse Hard disk (HD) supporto magnetico contiene dati e programmi di sistema e utente installati sul PC usato per la memoria virtuale dimensioni: Gigabyte (da 6 in su) Floppy disk (FD) supporto magnetico usato per scambio di dati dimensioni ridotte: 1.44 Megabyte

21 21 Memoria secondaria (2) CD Rom supporto ottico contiene dati e programmi (usato per la distribuzione di SW e grandi masse di dati) dimensioni: 650 Megabyte generalmente unità di sola lettura masterizzatori per la scrittura (1 o più volte) DVD variante più recente dimensioni: 3-4 Gigabyte

22 22 Memoria secondaria (3) Nastri e cassette usati per backup ZIP come i floppy disk ma con dimensioni maggiori (100 Megabyte e 2 Gigabyte)

23 23 Memoria secondaria (4) Dimensioni Nastri > HD > DVD > CD Rom > ZIP > FD Velocità HD > CD DVD > FD > ZIP > Nastri

24 24 Interfacce Parallela Seriale USB SCSI

25 25 Dispositivi di Input/Output Video Tastiera Mouse Stampanti Scanner Modem Schede audio/video Schede di rete …

26 26 Caratteristiche comuni Gestiti dal processore (sistema operativo) Lavorano in modo asincrono rispetto al processore Driver di gestione Fornito su CD o FD con dispositivo Deve essere installato

27 27 Video Caratteristiche Dimensioni (1 pollice=2.54 cm) Risoluzione (in pixel): 800x600 … 1600x1200 Frequenza di refresh Tecnologia Tradizionali (tubo catodico) TFT (matrice attiva): portatili e ora anche per PC STN (matrice passiva): portatili

28 28 Tastiera e mouse Tastiera Diverse per diverse nazioni Tasti funzione Mouse 1, 2 o 3 tasti Ottici o meccanici

29 29 Stampanti Caratteristiche Risoluzione: DPI (dot per inch) Velocità: numero di pagine al minuto Diverse tecnologie (prestazioni e costi) Laser Getto di inchiostro Aghi

30 30 Scanner Per acquisizione di immagini Caratteristiche Risoluzione Velocità Software di gestione Acquisizione in diversi formati OCR

31 31 Modem e schede di rete Modem Collegamento del PC alla linea telefonica Caratteristiche velocità: Kilobit al secondo esterni o interni Schede di rete Collegamento del PC alla rete locale Velocità: Megabit al secondo


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