Parte I
Introduzione all’hardware di un calcolatore
Parte I
Elementi di informatica
1
Uomo………..
Eseguiamo una semplice somma:
5+3=8
 Leggere o ascoltare il testo dell’addizione (occhi o
orecchie).
 Calcolare il risultato.
(cervello)
 Riconoscere nel segno + l’operazione di somma.
 Comunicare il risultato pronunciandolo o scrivendolo
(voce o mano).
Parte I
Elementi di informatica
2
………..Macchina
Un calcolatore può eseguire la stessa operazione
se dotato di:
 un’unità che permette di comunicare il testo
dell’addizione;
 un’unità operativa che esegue l’operazione;
 i procedimenti necessari per calcolare il risultato;
 un’unità che visualizza il risultato stesso.
Parte I
Elementi di informatica
3
Informazione+automatica = elaborazione automatica dei dati.
Informatica
Hardware
Software
insieme dei componenti fisici.
Parte I
insieme dei programmi che
consentono al calcolatore
di operare e di elaborare dati.
Elementi di informatica
4
…..parallelamente…..
Hardware
Parte I
carrozzeria, motore, accessori
Elementi di informatica
5
Schema di sovrapposizione
UTILIZZATORE
Applicazioni
Software di base
Software di comunicazione
Hardware/Firmware
(componenti elettronici, collegamenti fisici, etc.)
Parte I
Elementi di informatica
6
Cosa significa:
PUBBLICITA’
case: cabinet middle ATX
scheda madre: A7V sochet A via VT8364 ATA 100
CPU: K7 Thunderbird AMD 1GHz sochet A
ram: DIM PC133 256 MB
Floppy disk driver: 3.5” 1.44MB
Hard disk: 46.1GB EIDE 7200R ultra ATA 100 307045
ventola raffreddamento hard disk
Parte I
Elementi di informatica
7
…..e ancora
DVD: 16x 40x ATAPI OEM
Monitor: 17” 1600x1200 77Hz dot pitch 0.21
scheda video: SK RADEON 64MB DDR-vivo OEM
masterizzatore: IDE 12-10-32x OEM Plextor
scheda audio: sound blaster player OEM
Parte I
Elementi di informatica
8
Componenti hardware principali
Organizzazione hardware
standard
 Dispositivi di input
– mouse, tastiera
 Dispositivi di output
– monitor, stampante
Processo
re (CPU)
 Memorie di massa
– dischi, nastri
 Nello stesso
Dispositivi
di input
Memoria
centrale
Dispositivi
di output
contenitore
– processore (CPU)
• Interpreta e esegue le
istruzioni
– Memoria centrale
Memorie
di massa
Parte I
Elementi di informatica
9
Central Processing Unit
CU
ALU
REGISTRI
CPU - il microprocessore, il sistema che provvede a far eseguire il processo di
elaborazione.
ALU - unità aritmetico-logica.
CU - unità di controllo di tutti i trasferimenti di informazioni fra memoria centrale,
ALU e unità di I/O.
Registri - locazioni di memoria “speciali”.
Parte I
Elementi di informatica
10
Esempi
 Intel (famiglia 86, Pentium)
 Motorola (famiglia 68000)
 AMD (Athlon)
 IBM (6x86)
Parte I
Elementi di informatica
11
Schema generale di base
di un calcolatore
CPU
Memoria
centrale
CU
bus
controller
Memoria di massa
Parte I
Dispositivi I/O
Elementi di informatica
Cabinet
Dispositivi comunicazione
12
Le Memorie
“Supporti” sui quali le informazioni
vengono “fisicamente” memorizzate.
Si distinguono per:
 Velocità
 Costo per bit
 Tipo di accesso
 Accesso a byte o blocchi di byte
 Volatilità
Parte I
Elementi di informatica
13
Due Tipi di Memoria
 Centrale
–
–
–
–
RAM
ROM
Buffer
Cache
 Ausiliaria o di massa
– Nastri magnetici
– Dischi magnetici
– Dischi ottici
Parte I
Elementi di informatica
14
Organizzazione
della Memoria Centrale
 Bit = una cifra binaria.
– valori: 0 o 1
 Byte = 8 bit.
 La memoria principale è una lista di locazioni
numerate, ciascuna di un byte (o multipla di un byte).
 Il numero di byte utilizzato per memorizzare un dato
varia con il tipo di dato.
 Unità di misura della memoria:
– Kilobyte: 1024 (=210) byte = 1 KB
– Megabyte:
220 byte = 1MB
– Gigabyte:
230 byte = 1GB
Parte I
Elementi di informatica
15
Schema semplificato
256 
00111100
10101110
01100100
01110100
Parte I
00000000000000000000000100000000
•Indirizzo fisico: posizione all’interno della
memoria.
•Contenuto: informazione fisicamente memorizzata all’interno.
Elementi di informatica
16
Tipi
 ROM
– non volatili
– utilizzate per disporre di dati e programmi in
memoria centrale all’accensione
 RAM
– volatili e riscrivibili
– contengono i dati in corso di elaborazione e i
programmi in esecuzione
Parte I
Elementi di informatica
17
…..continua
 Buffer
– aree di memoria utilizzate nell’ambito di
trasferimenti tra dispositivi con velocità di
trattamento delle informazioni diverse tra
loro
– si trovano in varie componenti, anche
periferiche
Parte I
Elementi di informatica
18
…..continua
 Cache
– area di transito
– buffer particolare tra processore e memoria
centrale
Parte I
Elementi di informatica
19
Memorie di massa: tipi
 Nastro magnetico
– utilizzato per backup
– informazione scritta in piste
– informazione divisa in blocchi
• il nastro viene accelerato e una volta giunto a velocità
opportuna inizia la scrittura/lettura di un blocco in
un’unica operazione. I gap permettono le fasi di
accelerazione e decelerazione
– accesso sequenziale all’informazione
Parte I
Elementi di informatica
20
…..continua
 Disco magnetico
– cilindri - tracce, settori (formattazione)
– informazione divisa in settori
• un braccio sul quale è montata una testina di
lettura/scrittura per ciascuna superficie utile del disco si
muove in senso radiale. La rotazione del disco permette
il posizionamento sul settore. I settori sono separati da
gap
– accesso diretto all’informazione
Parte I
Elementi di informatica
21
– parametri di valutazione
•
•
•
•
•
•
tempo di posizionamento
tempo di latenza
tempo di trasmissione
tempo di accesso
capacità
velocità trasferimento dati
– hard disk, removable hard disk, floppy disk
Parte I
Elementi di informatica
22
…..continua
 Disco ottico
–
–
–
–
tecnologia laser
alta densità di memorizzazione
maggiore affidabilità
CD, CD-ROM,DVD
» Lettori: numero x = velocità multipla di quella base
essendo la velocità base quella determinata dal bit rate
necessario per la riproduzione di brani musicali
Parte I
Elementi di informatica
23
Il Monitor
 dimensione
– misura in pollici della diagonale
 risoluzione
– numero pixel
– dimensione pixel
– distanza tra pixel (dot pitch)
 refresh
 profondità colore
– ogni pixel è realizzato mediante la terna RGB
Parte I
Elementi di informatica
24
La tastiera
Tasti alfanumerici
Tasti numerici
Tasti direzionali
Tasti funzionali
Parte I
Elementi di informatica
25
…..continua
Tasti speciali: tra cui
Enter: conferma l’esecuzione di un comando
Ctrl: abbinato ad altri tasti ha funzionalità
diverse secondo l’applicazione
Print Scrn: stampa negli Appunti il contenuto
della videata
Parte I
Elementi di informatica
26
Dispositivi di puntamento su video
 mouse
 track ball
 touch screen
Parte I
Elementi di informatica
27
Le stampanti
 velocità
– caratteri al secondo
 qualità
– punti per pollice
Parte I
Elementi di informatica
28
 a impatto
– a margherita
– a testina rotante
– ad aghi
 non ad impatto
– getto inchiostro
– laser
Parte I
Elementi di informatica
29
Tutto chiaro!
PUBBLICITA’
case: cabinet middle ATX
scheda madre: A7V sochet A via VT8364 ATA 100
CPU: K7 Thunderbird AMD 1GHz sochet A
ram: DIM PC133 256 MB
Floppy disk driver: 3.5” 1.44MB
Hard disk: 46.1GB EIDE 7200R ultra ATA 100 307045
ventola raffreddamento hard disk
Parte I
Elementi di informatica
30
…..o quasi
DVD: 16x 40x ATAPI OEM
scheda video: SK RADEON 64MB DDR-vivo OEM
Monitor: 17” 1600x1200 77Hz dot pitch 0.21
masterizzatore: IDE 12-10-32x OEM Plextor
scheda audio: sound blaster player OEM
Parte I
Elementi di informatica
31
Informatica
Hardware
Modulo
Centrale
Parte I
Software
Periferiche
Elementi di informatica
32