Hardware e software  Hardware  Termine inglese, letteralmente significa “ferramenta” (“hard” significa “duro/solido”; “ware” significa “merce”: “roba dura”, “ferramenta”), che si contrappone a “software”, ossia ai programmi.  Sono le parti tangibili di un computer: la tastiera, lo schermo, il case (il telaio all’interno del quale sono installati i componenti di un computer), i componenti interni al case (scheda madre, CPU, memorie, scheda video, etc.).  Software  È l’insieme dei programmi.

Il case  Il case o cabinet è il telaio, generalmente a forma di parallelepipedo, che contiene i componenti elettronici del computer; in primis, l’alimentatore e la scheda madre.

Il case  Il case ha il compito di sostenere e proteggere i componenti elettronici del computer.  Principali tipi di case  Tower (termine inglese, letteralmente significa “torre”), si estende in altezza.  Desktop (termine inglese, letteralmente significa “scrivania”), si estende sulla superficie su cui poggia.

La scheda madre  La scheda madre è la scheda situata all’interno del case su cui vengono montati tutti i dispositivi del computer: la CPU, i moduli di memoria, le schede delle unità di I/O.  Sulla scheda madre è presente una linea dati chiamata bus che permette il trasferimento dei dati tra i diversi dispositivi (CPU, memoria, unità di I/O).

La scheda madre

Architettura di Von Neumann  L’architettura di Von Neumann o macchina di Von Neumann è l’architettura su cui sono basati la maggior parte dei computer moderni. CPUMemoriaI/O Bus di sistema Bus dati Bus indirizzi Linee di controllo

Architettura di Von Neumann  Lo schema è basato su quattro parti fondamentali:  Bus di sistema  CPU (unità di elaborazione o unità centrale)  Memoria  Unità di I/O (unità di input e unità di output)  I dati e le istruzioni sono memorizzati nella stessa memoria.  Si contrappone all’architettura Harvard in cui i dati e le istruzioni sono memorizzati separatamente.

CPU  La CPU (acronimo di Central Processing Unit), ha il compito di eseguire le istruzioni di un programma presente in memoria.  La CPU è formata da due componenti principali:  La Control Unit, che supervisiona e controlla l’andamento dell’esecuzione delle istruzioni.  L’ALU (unità logico-aritmetica), che effettua le operazioni logiche e aritmetiche.  La CPU esegue un’unica istruzione per volta, eseguendo le istruzioni una dopo l’altra.

CPU  Ciclo del processore  Prelievo (Fetch): preleva dalla memoria l’istruzione da eseguire utilizzando l’indirizzo contenuto nel registro Program Counter e la copia nell’Istruction Register. Infine incrementa il P.C.  Decodifica (Decode): la Control Unit (C.U.) interpreta l’istruzione contenuta nell’I.R. e determina le operazioni da eseguire.  Esecuzione (Execute): l’unità logico-aritmentica (ALU) esegue le operazioni mentre la CU ne controlla l’andamento.

Gerarchia delle memorie Memorie di massa

Le memorie  Memora centrale o principale o primaria  Memorie di massa o secondarie

La memoria centrale  La memoria centrale si divide in RAM (Random Access Memory, letteralmente “Memoria ad accesso casuale”; nota: è errato parlare di “accesso casuale” alla RAM), ROM (Read Only Memory, letteralmente “memoria di sola lettura”) e memoria cache (presente all’interno della CPU).

Memoria RAM  La memoria RAM è una memoria che permette l'accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso.  La memoria RAM è volatile: per mantenere memorizzate le informazioni, necessita dell’alimentazione elettrica

Le memorie di massa  Le memorie “di massa” sono così dette perché raccolgono tipicamente grandi quantità (una massa) di dati rispetto alla memoria primaria e in maniera non volatile, cioè permanente, almeno fino alla volontà dell'utente.

Le memorie di massa  Principali memorie di massa: NomeCapacità Floppy disk1,44 MiB CD-ROM, CD-R e CD-RW MiB DVDDa 4,7 GiB a 17 GiB HDCentinaia di GiB Blu-ray disk54 GiB Memorie USBFino a 128 GiB Memorie SDFino a 256 GiB

L’hard disk

 L’hard disk, o disco fisso, è una memoria di massa per l'archiviazione di dati, di tipo magnetico, che utilizza uno o più piatti rivestiti con una superficie magnetica.

L’hard disk  A: traccia  B: settore  C: settore di una traccia  D: cluster  Settori contigui di una traccia  Cilindro: insieme di tracce, appartenenti ai diversi piatti, equidistanti dall’asse di rotazione.

USB  USB sta per Universal Serial Bus.  Le memorie USB, comunemente chiamate “chiavette” o “pen-drive”, sono delle unità di memoria flash di dimensioni ridotte.  Possono essere collegate alla porta USB del computer, anche quando è acceso.

Memorie SD  Secure Digital (SD) è il più diffuso formato di schede di memoria flash per dispositivi elettronici quali smartphone, fotocamere digitali, ecc.

Memorie SDHC  Le memorie SD superiori ai 2 GB e con una velocità minima di lettura/scrittura di 2,2 MB/s vengono denominate col termine SDHC (Secure Digital High Capacity, Secure Digital ad alta capacità). ClasseVelocità minima di scrittura Classe 1010 MB/s Classe 66 MB/s Classe 44 MB/s Classe 22 MB/s

Le periferiche di input  Le periferiche di input permettono al computer di acquisire dati.  Sono periferiche di input la tastiera, il mouse, lo scanner, il lettore CD-ROM.

Le periferiche di output  Le periferiche di output permettono al computer di emettere informazioni.  Sono periferiche di output il monitor, la stampante.

Le periferiche di input/output  Sono periferiche di input/output il monitor touch- screen, il modem, il masterizzatore.

Dato e informazione  Un dato è ciò che è presente alla conoscenza in modo immediato, prima di qualsiasi forma di elaborazione.  Un'informazione è una notizia o una nozione raccolta o comunicata (non è presente in modo immediato alla conoscenza di chi la acquisisce).

Il sistema binario  Svolgere l'attività 1.

Conversioni binario-decimale Come viene rappresentato in base due, in base dieci? (2) = ? (10) (2) = 1 * * * * *2 0 = = =25 (10)

Conversioni decimale-binario Come viene rappresentato 25 in base dieci, in base due? 25 (10) = ? (2) 25 / 2 = 12 con resto 1 12 / 2 = 6 con resto 0 6 / 2 = 3 con resto 0 3 / 2 = 1 con resto 1 1 / 2 = 0 con resto 1 25 (10) = (2)

Codice ASCII ASCII (acronimo di American Standard Code for Information Interchange, “Codice Standard Americano per lo Scambio di Informazioni”) è un codice per la codifica di caratteri.

Codice ASCII

Codice ASCII - esempio A B C Z

Il byte e i suoi multipli Byte (B): 8 bit, 8 cifre binarie KibiByte (KiB) (KiloByte): 1024 Byte MebiByte (MiB) (MegaByte): 1024 KiB GibiByte (GiB) (GigaByte): 1024 MiB TebiByte (TiB) (TeraByte): 1024 GiB