Corso di Laurea in Biotecnologie corso di Informatica Paolo Mereghetti DISCo – Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione

Architettura degli Elaboratori Terza parte

Interfacce alle Periferiche Interfaccia: elemento circuitale per il collegamento tra elaboratore e periferica Contiene: –Registro dati periferica –Registro comando –Informazioni sullo stato della periferica

Estensione architettura di Von Neumann Processori dedicati (Es: coprocessore matematico, processore grafico) Processori che eseguono le diverse fasi di unistruzione in parallelo (Acquisizione, Interpretazione, Esecuzione) Gerarchie di memorie: memoria cache Processori dedicati (Input/Output) Architetture multiprocessore

Memoria Cache Memoria veloce ma di capacità meno limitate dei registri Tipi di cache –cache interna (sul chip della CPU) –cache esterna (RAM veloce) Operazioni più veloci: –i dati usati più recentemente hanno più probabilità di essere usati, quindi li tengo su un supporto più rapido –dati di sistema per la gestione dellelaborazione

Architettura di Von Neumann Unità Centrale Interfacce delle Periferiche Menoria Centrale BUS DATI BUS CONTROLLO BUS INDIRIZZI LINEE DI SERVIZIO (tensione, terra) BUS

La Mother Board

Periferiche Dispositivi di Input/Output (I/O) Funzione: –Realizzano interazione fra uomo e macchina o fra macchine Sono controllate dal sistema operativo (v. Lez. Sistema Operativo) attraverso i Driver –Componente del Sistema Operativo (programma) che interagisce direttamente con una periferica (Driver fisico) maschera il funzionamento della periferica (Driver logico) Lavorano in modalità asincrona rispetto al processore

Tipi di Periferiche Unità di Input –tastiera, mouse, scanner Unità di Output –video, stampante Unità di Input/Output –dispositivi di trasmissione: modem, scheda di rete, scheda audio

Porte Collegano un dispositivo esterno (periferica o alto elaboratore) e la mettono in comunicazione con lelaboratore Tipi di Porte: –Seriali –Parallele –SCSI –USB

Porte Seriali 9/25 pin Dispositivi: mouse / monitor Identificata come COM1, COM2, … Trasmetto un bit alla volta Distanza massima: 300 m

Porte Parallele 25 pi n Dispositivi: stampante, monitor Etichettata con LPT1, LPT2...(Printer port) Trasmetto più bit in parallelo Distanza massima: 30 m

Porte SCSI Connessione di molti dispositivi in cascata o di un due dispositivi complessi (es. connessione audio e video tra TV e PC)

Porte USB USB (Universal Serial Bus) Governa contemporaneamente fino a 127 dispositivi; a ciascuno assegna una porzione di tempo di trasmissione disponibile Collega apparecchiature che vengono automaticamente riconosciute dal computer acceso Fornisce elettricità a dispositivi di piccole dimensioni (altoparlanti, telecamere, …)

Porte USB (2) Velocità massima di traferimento 12 Megabit al secondo (Mbps) –Bassa Velocità: 1.5 Mbps per i dispositivi di input (mouse, tastiera, joystick, …) –Alta velocità: 12 Mbps per CD- ROM (max vel 6x), scanner, stampanti, macchine fotografiche,...

Porte USB (3) Fonte: Apple Computer, Inc.

Tastiera Dispositivo di input Sono differenti –per paese (Italia, USA,...) Es: esempio carattere ~ –per SO (Mac, Windows…) Es: tasto Start

Mouse Dispositivo di input e puntamento per interfacce grafiche (GUI) Tipi di mouse: –Meccanici vs ottici –Cavo seriale vs senza filo (wireless)

Scanner Legge un oggetto (disegno o testo) e ne genera unimmagine elettronica (file) Tipi –bianco e nero o colori –Risoluzione: definizione dellimmagine

Scanner Programmi OCR per riconoscimento di testi: da una pagina stampata derivano un file di testo Utilità: file di testo –dimensioni ridotte rispetto al file immagine –può essere modificato con un programma di elaborazione di testi (es. Word)

Video oppure Monitor, oppure Display Dispositivo di output Tipi –Tubo Catodico (CRT Cathod Ray Tube): materiale fluoroscente colpito da fascio di elettroni –Cristalli Liquidi (LCD): matrice di elettrodi e strato di metallo, opaco in assenza di carica, trasparente con elettrodi carichi (basso consumo, immagine ferma, visione frontale) –Matrice Attiva: migliori prestazioni dei LCD, migliore visione angolata

Video: caratteristiche Dimensioni: 14, 15, 17, 21 (pollici) - la misura dello schermo in diagonale Frequenza: numero di volte in cui viene ridisegnata limmagine a video – Per alte frequenze (>=70 Hertz) si ha un immagine più stabile – Per basse frequenze si ha un effetto di tremolio Risoluzione: precisione dei dettagli – quantità di Pixel – 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 Colori: la ricchezza della tavolozza – CGA, EGA, VGA (16 colori, 640x480) – SVGA (Super VGA, 256) – 16 colori, 256, 65536, …, 16 milioni (Vedi lez. Rappresentazione informazioni)

Stampanti Stampa di documenti - testi e/o immagini Bianco e Nero o a colori Velocità di stampa (ppm – pages per minute) Risoluzione (dpi – dots per inch) Dimensioni e tipi di carta

Stampanti: esecuzione Il programma invia una stampa al sistema operativo un driver traduce il documento in un formato comprensibile alla stampante (per es. PostScript) un processore nella stampante interpreta il file e genera unimmagine per la stampa

Stampanti Ad Aghi Martelletto con matrice di aghi (9-24) Basso costo Alta velocità Rumore Risoluzione povera? Moduli continui Copie multiple

Stampanti A Getto dInchiostro Basso costo acquisto, gestione cara Media velocità Silenziose Buona risoluzione Colori con buoni risultati: sovrapposizione di inchiostro ciano, magenta, giallo e nero

Stampanti Laser Alto costo Media velocità Silenziose Ottima risoluzione Colori con ottimi risultati

Schede Audio Ascoltare e/o Acquisire Suoni Qualità del suono (dipende dalla sampling size and rate – dimensione e frequenza di campionamento) Schede MIDI: strumenti musicali e computer Vedi lez. Rappresentazione informazioni

Modem Modem: trasforma linformazione binaria (100101) del computer in onde modulate che fluiscono sui cavi telefonici che collegano altri elaboratori (lontani?) Modem: trasforma gli impulsi telefonici in informazioni binarie (demodulate) comprensibili al computer

Connessione di rete Per collegare più computer in rete Schede di connessione Rete Ethernet Reti Wireless –InfraRed Ray (es. tel cellulare) –BlueTooth –Wireless LAN