Lezione 1 Il computer, l’hardware e le memorie Informatica di base Lezione 1 Il computer, l’hardware e le memorie

L’INFORMATICA La parola informatica deriva da due termini INFORmazione autoMATICA. Questi si occupa dello sviluppo e della ricerca nell’automatizzazione dell’informazione, ed è a sua volta una campo della cibernetica, scienza che studia la formazione, la trasmissione, l’apprendimento e l’elaborazione delle informazioni.

Lo strumento per fare Informatica: Il Computer Cos’è un computer? Uno strumento per la rappresentazione, l'elaborazione e la memorizzazione delle informazioni. Il computer lavora partendo da informazioni in ingresso (l’input del processo di elaborazione), la elabora in base a una serie di regole (un programma), e restituisce informazione in uscita (l’output del processo).

Lo strumento per fare Informatica: Il Computer Cos’è un computer? Pertanto definiremo con il termine computer una macchina concepita per l’elaborazione elettronica, automatica e programmabile dei dati.

Lo strumento per fare Informatica: Il Computer L’accento su questa definizione va messo sulla parola automatica, la quale deriva dal greco automatos, che significa “di propria forza”, “indipendente”. A un certo evento la macchina risponde in modo preciso, seguendo uno svolgimento prescritto, senza l’intervento dell’uomo, e quindi in maniera automatica. Un esempio sono i distributori automatici. La grande differenza tra i normali distributori e i computer sta nel fatto che questi ultimi, disponendo di programmi differenti, possono risolvere problemi distinti (elaborare testi, grafici, numeri e così via).

Lo strumento per fare Informatica: Il Computer Cos’è un computer? La quasi totalità dei computer oggi utilizzati è digitale, lavora cioè con informazioni "convertite in numeri" o meglio “rappresentate in forma numerica” (dall'inglese DIGIT=Cifra). Di solito si considera il Computer come un sistema formato dall'insieme di due componenti: Hardware e Software entrambe indispensabili per il suo corretto funzionamento.

Il Computer: l’Hardware La "ferraglia", la macchina e le sue periferiche, i componenti elettronici e meccanici che costituiscono l'elaboratore, le parti del Computer che si possono toccare. Costituiscono l'Hardware: il processore, la Memoria RAM, i Dischi, le Schede, il Monitor, la Tastiera, il Mouse, ecc. ecc.

Il Computer: il Software Quello che fa “funzionare” l'hardware (non la corrente elettrica…): trasforma la macchina e le sue periferiche in un sistema di elaborazione dati. Software è anche sinonimo di "programmi": applicazioni finalizzate alla soluzione di un determinato problema o alla realizzazione di una particolare attività. Sono Software il Sistema Operativo, i Programmi applicativi, i Driver per il corretto funzionamento delle periferiche.

Il Computer: Software vs Hardware La differenza tra hardware e software può essere chiarita con la seguente metafora musicale: se l’hardware può essere considerato alla stregua di uno strumento musicale (la macchina), il software corrisponde alla partitura, mentre l’informazione elaborata, ossia l’output, equivale alla musica eseguita.

Il Computer: Il processo elaborativo Dati Elaboratore Risultati Istruzioni Elaboratore e’ una macchina che svolge automaticamente una funzione ben precisa L’automatismo avviene attraverso il passaggio di energia elettrica attraverso i componenti del computer, circuiti, transistor, etc..

Il Computer: Il processo elaborativo La lavatrice è una macchina programmabile Riceve dei panni (i dati) e li tratta in modo diverso a seconda del programma prescelto fornendo diversi risultati (non necessariamente giusti…) Non abbiamo bisogno di una lavatrice per la seta e di una per il cotone (basta cambiare programma) Con il PC non abbiamo bisogno di macchina da scrivere, fax, impianto stereo, calcolatrice... Un unico PC può eseguire tutti questi compiti purché si scelga il programma adatto

Il Computer: Il processo elaborativo Come si seleziona il programma in un PC? (non ruotando una manopola…) Come si forniscono i dati alla macchina? (non aprendo uno sportello) Come si leggono i risultati delle elaborazioni? Per rispondere a queste domande dobbiamo avere un’idea di come è fatto e come funziona un PC In particolare, ci sarà utile capire di che natura sono le informazioni che può elaborare

Il Computer: Il processo elaborativo Memoria Centrale Output Input CPU Elaboratore

Il Computer: Il processo elaborativo CPU, acronimo di Central Processing Unit (unità centrale di elaborazione) è il dispositivo che esegue materialmente tutte le operazioni logiche, matematiche e di trasferimento dei dati da elaborare secondo l’algoritmo richiesto ed è costituita da una unità di elaborazione detta ALU (Arithmetic Logic Unit) e da una unità di controllo che stabilisce quali operazioni eseguire e con che scansione temporale.

Il Computer: Il processo elaborativo Pertanto i dati descrivono aspetti elementari, l’informazione è un insieme di dati elaborati che descrivono l’entità o il fenomeno. I dati possono essere di tipo elementare (un numero) o composti (un testo + un valore o numero), primitivi (la misura di una lunghezza) e risultanti da un calcolo (il perimetro), organizzati in formati predefiniti (strutturati) oppure liberi (disegni, immagini).

Il Computer: Il processo elaborativo Il trattamento dei dati viene indicato con il termine “elaborazione”, la quale necessita di dati in ingresso (input) ed il risultato sono dati in uscita (output). Software Dati Risultati Hardware

Il Computer: Come è fatto?

Il Computer: dell’Hardware e di altre storie…

Unità centrale (UC / Case) Hardware Periferiche dispositivi che consentono al PC di comunicare con l’esterno. Sono di INPUT e OUTPUT Unità centrale (UC / Case) contiene i componenti elettronici fondamentali per il funzionamento del computer Se osserviamo la scatola ... interruttore lettore CD drive per floppy disk tasto di RESET … masterizzatore … lettore DVD cavo di alimentazione porte di comunicazione Se osserviamo il monitor ... interruttore cavo di alimentazione cavo di collegamento con UC pulsanti di regolazione

Se osserviamo la parte dove si collegano le PERIFERICHE … Hardware Se osserviamo la parte dove si collegano le PERIFERICHE … Sulla parte posteriore dell’UC sono disposti degli ingressi, le PORTE, in cui inserire i connettori dei cavi che collegano le periferiche: in genere sono contrassegnati da simboli porta per la tastiera porta parallela per la stampante LPT1 porte seriali per il mouse ed il modem COM1 e COM2 porta video VGA ingressi e uscite audio porta joystick o MIDI prese USB

Hardware Scheda madre

Hardware

Hardware ROM RAM Random Access Memory Read Only Memory In un computer la memoria centrale è di due tipi: RAM ROM Random Access Memory Read Only Memory Memoria volatile in cui si può sia leggere che scrivere. È questo il posto dove vengono conservati dati e programmi Memoria a sola lettura. Non è flessibile in quanto non si possono cambiare i dati inseriti durante la produzione. Utilizzata dal costruttore dell'HW per inserire il programma ed i dati di avvio

Hardware

Hardware I dati e i programmi conservati nelle memorie di massa non possono essere immediatamente utilizzabili, ma il loro contenuto deve essere ricopiato in memoria centrale. Hanno capacità massima di 1.44 MB, sono facilmente trasportabili e vengono comunemente utilizzati per  registrare copie di riserva e per trasportare dati da un computer all'altro Dischetti

Hardware Con capacità di 700 MB, utili per la distribuzione di grandi quantità di dati, soprattutto quelli che includono immagini, suoni e testo, come enciclopedie o corsi multimediali. CD ROM Grazie alla diminuzione dei costi dei masterizzatori (apparecchiature per la scrittura di CD-ROM), anche i CD-ROM vengono utilizzati per conservare copie di riserva di dati e programmi, così come avviene coi dischetti CD con capacità fino a 17 GB per software e interi filmati DVD Hard disk Hanno dimensioni notevolmente superiori, capaci di memorizzare decine di GB. Sono molto veloci sia in lettura che in scrittura e vengono utilizzati come deposito di dati su cui lavorare.

Hardware PERIFERICHE MOUSE: periferica di INPUT pulsante sx: seleziona icone, bottoni, lancia applicazioni pulsante dx: attiva menu di scelta rapida, visualizza proprietà di un oggetto (puntatore, fare clic, doppio clic, selezionare, trascinare) TASTIERA: periferica di INPUT tastierino numerico, tasti alfanumerici (lettere e numeri 0 -9 ), tasti punteggiatura, tasti speciali (tasti funzione, tasti di controllo, tasti freccia): ALT, BACKSPACE, BARRA INVERSA ( \ back slash), BLOC NUM, CANC, CRTL, ESC, INVIO, INS, CAPS LOCK, SHIFT, ALTGR PRINT SCREEN, TAB

Hardware PERIFERICHE MONITOR: periferica di OUTPUT Maggiore è la frequenza più nitida e stabile è l’immagine (frequenza di refresh 120 HZ significa che l’immagine viene ridisegnata 120 volte al secondo) La dimensione, come per le TV, è misurata in base alla lunghezza della diagonale, in pollici (14, 15, 17, 19, 21 pollici) - a tubo catodico (detti video CRT) - a cristalli liquidi ( detti LCD) STAMPANTE: periferica di OUTPUT - a getto di inchiostro (b/n e a colori), - laser (b/n), - ad aghi. La qualità di stampa dipende dalla risoluzione che si misura in DPI (dot x inch: punti per pollice).

Hardware PERIFERICHE MODEM: periferica di INPUT - OUTPUT Trasforma i dati digitali in onde elettroacustiche (MODulation) per farli viaggiare sui cavi telefonici. Converte le onde elettroacustiche (DEModulation) nel formato digitale che può essere elaborato dal computer. La velocità dipende dal n° di bit di dati che può trasmettere in un secondo (56 Kbps = 56 Kilobit per secondo) SCANNER : periferica di INPUT è un “fotocopiatore” che permette di copiare nel PC testi e/o immagini stampati su carta. La risoluzione dello scanner si misura in DPI

Hardware PERIFERICHE FLOPPY DISK (A): periferica di INPUT-OUTPUT HARD DISK (C): periferica di INPUT-OUTPUT LETTORE CD ROM e/o MASTERIZZATORE : periferica di INPUT e/o OUTPUT CASSE ACUSTICHE: periferica di OUTPUT LETTORE DVD: periferica di INPUT MICROFONO: periferica di INPUT MACCHINA FOTOGRAFICA DIGITALE: periferica di INPUT Permette di acquisire immagini digitali

Informatica economico e commerciale, industriale, didattico e della formazione professionale, spettacolo e arte, ingegneria, matematico e delle scienze, lavorativo e del tempo libero, …

Informatica – Unità di misura La trasformazione e la memorizzazione dei dati avviene mediante un codice a 8 bit (byte): il codice ASCII. Bit: può assumere due valori 0 e 1. Byte: sequenza di 8 bit, rappresenta un carattere Kilobyte: circa 1000 byte Megabyte: circa 1 000 000 byte Gigabyte: circa un miliardo di byte. La capacità di un disco rigido è di questo ordine di grandezza.