Informatica di base
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Maggio 2007
Il computer
» È una macchina elettronica destinata
all’elaborazione dei dati secondo una
sequenza di istruzioni.
» Formato dall’hardware e il software.
Hardware
(=ferraglia,
hard=duro):
è
l’insieme di oggetti materiali. Tastiera,
stampante, processore, hard disk, ecc.
Software (=cosa morbida, soft=morbido): è
l’insieme di istruzioni che fanno funzionare
l’hardware, cioè i programmi.
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Il computer
» a prescindere
grandi e da
possiedono tutti
una memoria e
o processore.
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da quanto sono
che cosa fanno,
due cose: (almeno)
(almeno) una CPU,
Componenti esterni
monitor
box
tastiera
mouse
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Componenti interni
Al interno del box c’è la scheda madre.
Scheda madre
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Scheda madre
Sulla quale sono inseriti:
» Il microprocessore
» Le memorie (centrale e di
» massa)
» Le schede di espansione
» I lettori di dischi
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Scheda madre
Il microprocessore
» è un componente elettronico digitale
formato da transistor racchiuso in uno o
più circuiti integrati,
» uno o più processori sono utilizzati come
CPU da un sistema di elaborazione digitale
come può essere un personal computer,
un palmare, un telefono cellulare o un
altro dispositivo digitale.
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CPU
Central Processing Unit, detta comunemente processore
Compito della CPU:
»
leggere le istruzioni e i dati dalla memoria ed
»
eseguire le istruzioni; il risultato della esecuzione di una
istruzione dipende dal dato su cui opera e dallo stato
interno della CPU stessa, che tiene traccia delle passate
operazioni.
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CPU
Qualunque CPU contiene:
» una ALU (Unità Aritmetico-Logica) che si occupa di
eseguire le operazioni logiche e aritmetiche;
» una Unità di Controllo che legge dalla memoria le
istruzioni, se occorre legge anche i dati per l'istruzione
letta, esegue l'istruzione e memorizza il risultato se c'è,
scrivendolo in memoria o in un registro della CPU.
» dei registri, speciali locazioni di memoria interne alla
CPU, molto veloci, a cui è possibile accedere molto più
rapidamente che alla memoria: il valore complessivo di
tutti i registri della CPU costituisce lo stato in cui essa si
trova attualmente.
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CPU
»Una CPU è un circuito digitale sincrono: vale a dire che il suo stato
cambia ogni volta che riceve un impulso da un segnale di
sincronismo detto CLOCK, che ne determina di conseguenza la
velocità operativa, detta velocità di clock: quindi il tempo di
esecuzione di una istruzione si misura in cicli di clock, cioè in quanti
impulsi di clock sono necessari perché la CPU la completi. In effetti,
una parte importante e delicata di ogni CPU è il sistema di
distribuzione che porta il segnale di clock alle varie unità e
sottounità di cui è composta, per fare in modo che siano sempre in
sincronia: tale sistema si dirama in una struttura ad albero con
divisori e ripetitori che giunge ovunque nella CPU. Nei processori più
moderni (Pentium, Athlon, PowerPC) questa "catena di ingranaggi"
elettronica arriva ad impiegare circa il 30% di tutti i transistor
disponibili.
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CPU
» La velocità di questa distribuzione determina in
maniera diretta la massima frequenza operativa
di una CPU: nessuna CPU può essere più veloce
del suo critical path, cioè del tempo che impiega
il clock per percorrere il tratto più lungo in tutto
l'albero di distribuzione del clock. Per esempio, se
il segnale di clock di una data CPU impiega un
nanosecondo per attraversare tutto il chip ed
arrivare fino all'ultima sottounità, questa CPU
potrà operare a non più di 1 GHz, perché
altrimenti
le
sue
componenti
interne
perderebbero la sincronizzazione, con risultati
imprevedibili (per motivi di tolleranze e margini di
sicurezza, il limite pratico sarà anzi ben minore di
1GHz).
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Memoria Centrale
Comprende:
» memoria ram (Random Access Memory): di
scrittura e lettura. Perde le informazioni quando
il computer viene spento. È una memoria volatile
e veloce. Costituisce la memoria primaria
dell'elaboratore;
» memoria rom (Read Only Memory): di sola
lettura, in essa le informazioni sono scritte in
modo permanente. Contiene il Sistema
Operativo (programma di base per far
funzionare il computer).
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Memorie di massa
» Sono inserite sulla scheda madre,
» Si utilizzano per conservare a lungo
termine dati e programmi,
» Esse sono: lettore di floppy disk, lettore di
disco fisso (hard disk), lettore di cd-rom,
penna.
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Floppy disk
• È un supporto di memoria estraibile per la
registrazione magnetica dei dati.
• supporto lento, poco affidabile e di esigua
capacità. Diametro 3,5 pollici:
720 Kb - 1440 Kb (alta densità)
Schema di un Floppy disk:
1)Selettore di scrittura
2)Perno del disco
3)Linguetta protettiva
4)Plastica dell'involucro
5)Carta protettiva
6)Disco magnetico
7)Settore di scrittura
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hard disk
» è un supporto di memoria per la registrazione
magnetica dei dati a disco rigido non estraibile
che viene fatto ruotare da un drive, solitamente il
drive C:
» In un pc possono essere più dischi rigidi, i cui
drive corripondenti possono essere nominati C:
D: ecc.
» Quando il l’hard disk è in funzione sul pannello
frontale del computer è accessa una spia
colorata
» È caratterizzato dalla capacità di memoria, cioè
dal numero di informazioni che può contenere.
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hard disk
• Piste
• Setttore di un disco
• Settore di una pista
• cluster
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Cd-rom
» è un supporto di memoria esterna che può
contenere un gran numero di informazioni.
» Può essere utilizzato se il computer dispone di
un apposito dispositivo, il lettore CD, che di
solito è il drive D:
» A differenza di floppy disk, i cd-rom, dopo essere
stati registrati una prima volta, possono essere
utilizzati solo per la lettura delle informazioni in
essi memorizzate.
» È possibile scrivere soltanto su particolari cdrom, quelli registrabili, e mediante speciali
dispositivi chiamati masterizzatori.
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Cd
• Un compact-disc (letteralmente in italiano disco
compatto) (nell'acronimo di lingua inglese CD) è
un supporto di memorizzazione digitale composto
da un disco di resina termoplastica trasparente,
generalmente di 12 centimetri di diametro, che
racchiude al suo interno un sottile foglio di
materiale metallico sul quale sono memorizzate
le informazioni come successioni "buchi" e "terre"
(in inglese "pits" e "lands", rispettivamente
identificati
ai
valori
digitali
1
e
0)
successivamente letti per mezzo di un laser - per
questo motivo sono detti anche dischi ottici.
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Cd
• Il lettore CD è un dispositivo elettro-meccanico
utilizzato per la riproduzione di contenuti
multimediali o più in generale per la lettura di
dati immagazzinati su un CD.
• Esistono due tipologie di lettori CD. Una dedicata
alla riproduzione di musica, utilizzabile come
sorgente per un qualsiasi impianto audio. La
seconda nata come periferica per personal
computer.
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DVD
• Il DVD, acronimo di Digital Versatile Disc (in italiano
Disco Versatile Digitale, originariamente Digital Video
Disc, Disco Video Digitale) è un supporto di
memorizzazione di tipo ottico.
• Il lettore DVD é un dispositivo per riprodurre DVD
video. La maggior parte dei lettori DVD deve essere
connesso ad una televisione; ci sono anche dei piccoli
dispositivi portatili che hanno uno schermo a cristalli
liquidi (LCD).
• I lettori DVD software sono programmi che
permettono di vedere i DVD video su un computer con
un DVD-ROM. Alcuni esempi sono il VLC media player
e MPlayer (entrambi software libero), come pure
WinDVD,
PowerDVD
e
DVD
Player
(http://www.videohelp.com/tools?listuser=&orderby=
Rating&s=11#11).
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Masterizzatore
• è un dispositivo hardware atto a creare o
duplicare compact disc (cd) o dvd di dati, audio
e/o video. È possibile utilizzare tali dispositivi
per:
• masterizzazione di CD-R/DVD-R/DVD+R, in cui la
scrittura sul supporto è definitiva e come tale non
più modificabile;
• masterizzazione di CD-RW/DVD-RW/DVD+RW, o
supporti riscrivibili, sui quali è possibile effettuare
operazioni di cancellazione dei dati presenti
all'interno degli stessi e quindi riutilizzo per
nuove scritture.
• Nel mercato dei masterizzatori vi è un'ulteriore
ramificazione: interni oppure esterni.
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Masterizzatore
• Poiché le sessioni sui CD e sui DVD devono essere scritte in
una sola passata, senza interruzioni, i masterizzatori
dispongono di una certa quantita di cache, ovvero di
memoria interna temporanea, in cui memorizzare alcuni
megabyte di dati prima di iniziare a scrivere. Nel caso il
computer venga temporaneamente rallentato (ad esempio
perché i file dascrivere sono molto frammentati), non riesca
a fornire abbastanza dati al masterizzatore, quest'ultimo
svuoterà progressivamente la cache in modo da poter
continuare a scrivere a velocità costante. Tuttavia se la
velocità di scrittura è eccessiva ad un certo punto la cache
verrà inevitabilmente esaurita producendo un CD illeggibile.
• Per far fronte a questo problema sono state sviluppate delle
tecnologie che permettono al masterizzatore di modificare
al volo al velocità di scrittura, adattandola alla velocità del
flusso di dati in entrata; i sistemi più noti sono burn proof e
safe link.
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Penna per archiviare i dati
» chiave o chiavetta USB
» Consente di archiviare immagini, documenti, file musicali
per utilizzarli e trasferirli a qualsiasi pc
» Può essere collegata anche a un computer accesso, il
sistema lo rileva automaticamente come hard disk
rimovibile,
» Ha dimensioni ridotte come una penna, pesa pochi
grammi e diverse capacità di memoria (32 Mbyte,
512Mbyte),
» È compatibile con il sistema operativo Windows
98/2000/ME/XP.
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Scanner
• lo scansionatore (in inglese scanner) è
una periferica esterna in grado di
acquisire in modalità ottica una superficie
piana (fogli stampati, pagine di libri e
riviste, fotografie, diapositive, ecc.), di
interpretarla come un insieme di pixel e,
quindi, di restituirne la copia fotografica
sotto forma di immagine.
• Successivamente,
l'utente
potrà
modificarla mediante appositi programmi
di fotoritocco o, nel caso di una scansione
di un testo, di convertirla in un file di
testo mediante OCR - Optical Character Recognition
(riconoscimento ottico dei caratteri detti anche OCR)
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Moden
• Il modem è un dispositivo elettronico che rende
possibile la comunicazione di più sistemi
informatici (ad esempio dei computer) utilizzando
un canale di comunicazione a banda acustica
(tipicamente una normale linea telefonica).
• Questo dispositivo permette la MOdulazione e la
DEModulazione
dei
segnali
contenenti
le
informazioni, dal nome di queste due funzioni
principali il dispositivo prende appunto il nome di
MODEM. In altre parole, sequenze di bit vengono
ricodificate come segnali acustici, che appaiono
come dei fischi. Il modem è anche una
componente fondamentale del Fax.
fax
• Il telefax, più comunemente noto con il
termine abbreviato fax, è una tecnologia di
telecomunicazione in grado di trasmettere
copie di documenti attraverso la rete
telefonica.
• Con il termine fax si definisce nell'uso
comune anche il documento inviato o
ricevuto attraverso il mezzo telefax.
fax
• L'apparecchio telefax è costituito essenzialmente da uno scanner,
una stampante ed un modem combinati in un sistema specializzato.
Lo scanner acquisisce l'immagine da un foglio di carta e lo converte
in dati digitali che vengono inviati dal modem lungo la linea
telefonica. L'apparecchio ricevente stampa l'immagine ricevuta su
carta.
Alcune macchine fax possono essere collegate ad un computer e
possono essere usate per scannerizzare, stampare immagini e fare
fotocopie: sono i cosiddetti multifunzione. Un computer è in grado di
inviare e ricevere fax se dispone di un modem che supporti tale
funzione. In questo caso può essere eliminato il passaggio per la
carta, in quanto il messaggio ricevuto può essere visualizzato sul
monitor e stampato solo se necessario.
• Attualmente, sebbene il fax sia ampiamente usato nelle aziende, la
sua tecnologia è in progressiva obsolescenza, superata dalle
tecnologie di Internet.
Altri componenti interni
• Scheda video: genera i segnali video sul monitor e
consente di produrre le immagini sullo schermo del
computer
• Scheda che comanda i lettori di floppy disk, hard disk,
cd-rom. A questa scheda sono collegate le porte di
ingresso e di uscita dei dati: si distinguono in porte
seriali, porte parallele e porte USB (Universal Serial
Bus), che servono al computer per collegarsi agli
elementi esterni (ad es. tastiera)
• Schede di espansione (ad es. schede audio, schede di
rete)
• i cavi di collegamenti
• Le linee di trasmissione dati
• Gli indirizzi e i controlli.
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Periferiche del computer
di ingresso (input):
» tastiera
» Mouse
» floppy disk e cd-rom
di uscita (output):
» monitor
» stampante
» floppy disk e cd-rom
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tastiera
Segni
operazioni
lettere
stampa
Numeri e segni
Tasti funzione
Tasti di
direzione
Tastierino
numerico
2.Ritorno
unitario
6. uscita
1. tabulazione
9. cancella
3. Blocca
maiuscole
Barra
spaziatrice
avvio
4. maiuscole
7. Control
(comando)
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Alternate
(alternativo)
5. Invio enter
tastiera
» Invia dati al computer senza riceverne,
» I dati che digiti vengono elaborati dal
microprocessore, memorizzati nella memoria
ram e visualizzati sul monitor.
» Layout di tastiera: QWERTY dalle prime sei
lettere che si trovano nella fila in alto a sinistra
» Ctrl+Alt+Canc = ripristinare il sistema e
uscire da un programma
bloccato
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mouse
» mouse=topo, è un dispositivo di puntamento
collegato al computer mediante un cavo.
» Comunica con il pc trascinandolo, premendo
una volta o due volte su uno dei due o tre
pulsanti di cui è dotato.
» Il tasto sinistro per selezionare, trascinare.
» Il tasto destro per aprire un menu di scelta
rapida.
» È utilizzato per puntare, selezionare e spostare
oggetti trascinandoli, facendo muovere sullo
schermo una freccia detta puntatore.
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monitor
» È una periferica di uscita perché riceve
dati senza inviarne mai.
» È un dispositivo che visualizza le
immagini, le informazioni testuali e le
istruzioni del computer con una certa
risoluzione.
» La scheda video deve essere installata nel
computer per produrre elettronicamente le
immagini sul monitor
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monitor
• La misura del monitor è data
dalla lunghezza della sua diagonale in
pollici ( un pollice=2,54 cm).
• La risoluzione è il grado di definizione dei
dettagli, è definita dal numero di
pixel=punti, illuminati sullo schermo.
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stampante
• È una periferica di uscita.
• Stampa su carta documenti creati col
computer.
• Diversi tipi: ad aghi, a getto di inchiostro,
laser.
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Codice binario
• È il linguaggio che utilizza il computer.
• Utilizza un codice a due cifre 0 e 1, da qui
il suo nome “codice binario”.
• Trasferisce continuamente e rapidamente
segnali elettrici fra i componenti interni del
computer e fra questi e le sue periferiche.
• Quando passa la corrente, il circuito è
chiuso: 1 altrimenti è aperto: 0.
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Trasferimento segnali elettrici
Scheda video
cpu
Memoria ram
01100001
Contatto
elettronico
A
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Trasferimento segnali elettrici
Premendo il tasto A si trasforma in impulsi
elettrici e viene inviata alla CPU, in codice binario.
La CPU elabora i dati ricevuti e li trasmette:
• Alla memoria ram che li conserva fino allo
spegnimento del computer,
• Alla scheda video che trasforma le informazioni
in impulsi elettrici per visualizzare sul monitor il
carattere corrispondente A.
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Unità di misura informatiche
• 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.
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software
• Nella memoria Ram sono contenuti i programmi
applicativi, creati per risolvere i problemi
specifici degli utenti. Noi vedremo Office 2000
della Microsoft (soltanto word ed excel).
• Nell’hard disk e nella memoria Rom è contenuto
il sistema operativo, insieme di programmi che
realizzano tutte le operazioni elementari di
gestione e controllo tra gli elementi che
compongono il computer e consentono a chi lo
usa di interagire con esso, mediante i
programmi applicativi. Noi vedremo windows XP.
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Accendi/Spegni
Attivare l’interruttore, accendere il computer,
il monitor e ogni periferica che si intende
utilizzare.
Per spegnere il computer:
PROVARE
• Clicca sul pulsante start
• Clicca sulla voce Spegni computer
• Clicca sul bottone Spegni
• Spegnere tutte le periferiche usate.
• Disattivare l’interruttore
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Windows XP
• Accendendo il computer compare il
desktop (= scrivania) di windows
• Gli oggetti sul desktop sono chiamati icone
di collegamento e rappresentano files e
programmi di uso frequente.
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desktop
desktop
Icone di
collegamento
start
Barra delle applicazioni
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Le barre
Barra del titolo
Barra dei menu
Barra degli
strumenti
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Pulsanti
di controllo
esercizi
Come usare il mouse:
1. Muovere il puntatore del mouse
2. Selezionare, spostare oggetti con
mouse
3. Tasto sinistro/tasto destro
4. Click e doppio click
5. Far scomparire il menu
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I pulsanti di controllo:
1. Riduci a icona
2. ingrandisci
3. chiudi
I file e le cartelle
• Un file è una sorta di documento in cui è
contenuto un insieme di informazioni. Es.
una lettera, un disegno, un tabella, ecc.
• Deve avere un nome (max 256 caratteri)
in windows xp. Può contenere spazi
bianchi.
• Deve avere una estensione (max 3
caratteri) che indica il programma
utilizzato nella sua creazione. Es.
documento.doc
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Bibliografia
•
•
http://it.wikipedia.org/
Computer Informatica per la nuova scuola, Riccardo Paci.
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