Le unità di ingresso/uscita
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Le unità di ingresso/uscita (anche dette
periferiche), permettono di realizzare
l'interazione tra l'uomo e la macchina
La loro funzione primaria è quella di consentire
l'immissione dei dati all'interno dell'elaboratore
(ingresso), o l'uscita dei dati dall'elaboratore
(uscita)
Solitamente hanno limitata autonomia rispetto
al processore centrale (sono completamente
gestiti, controllati e coordinati dal processore)
Ogni dispositivo di ingresso uscita è collegato ad
un insieme di circuiti elettronici (detto
CONTROLLER) che gestisce il coordinamento
tra processore, memoria e dispositivo in modo da
garantire il corretto trasferimento di dati.
Il controller è parte del computer, a volte montato
su una scheda che si connette al bus principale
Collegamento con perficeriche I/O
CAVO
controller
ccomputer
dispositivo
(stampante)
Dati e segnali di controllo
Operazioni asincrone
Una caratteristica comune a tutti i dispositivi è quella di operare
in modo asincrono rispetto al processore
Consideriamo una tastiera che produce dei dati di ingresso. Il
processore non è in grado di prevedere e di controllare il
momento in cui un dato di ingresso sarà a disposizione
Allo stesso modo, il processore non può prevedere il momento
in cui un dispositivo in uscita avrà terminato di produrre i dati in
uscita
Sono pertanto necessarie delle forme di sincronizzazione tra i
dispositivi e il processore
Informatica Generale
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Un dispositivo di ingresso deve avvertire il
processore quando un dato di ingresso è disponibile
Un dispositivo di uscita deve avvertire il processore
quando ha terminato di produrre dati in uscita
Le operazioni di sincronizzazione delle attività sono
fondamentali nell'interazione tra il processore e i
dispositivi
sia per garantire il corretto funzionamento del
dispositivo,
sia per evitare di bloccare l’attività del processore per
la maggior parte del tempo
Informatica Generale
Meccanismo di Interrupt
Le unità che hanno terminato un'operazione inviano al
processore un segnale, detto interrupt, per richiedere
l'attenzione del processore stesso
Ad ogni ciclo di clock il processore controlla se prima di
iniziare l’esecuzione della prossima istruzione del
programma in corso è arrivato un segnale di interrupt da
qualche dispositivo,
 in caso affermativo esegue un programma di risposta al
segnale arrivato e poi riprende quello sospeso
 altrimenti prosegue normalmente con l’esecuzione del
programma in corso
DMA - Direct Memory Access
Nei computer odierni, i controller di alcune
periferiche (ad esempio del HD, il disco rigido),
gestiscono l’interazione con la memoria senza
che i dati vengano caricati nella CPU
La CPU comunica solo al controller gli indirizzi
di memoria e le dimensioni dei dati da
trasferire, ma il controllo dell’esecuzione delle
operazioni è delegato al controller
Collegamento con perficeriche I/O
CAVO
COLLEGAMENTO SERIALE
1 bit
controller
dispositivo
(stampante)
segnali di controllo
COLLEGAMENTO PARALLELO
8 bit
controller
CAVO
dispositivo
(stampante)
segnali di controllo
Collegamenti/Porte
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Standard di collegamento seriale
– RS-232: usata per i collegamenti telefonici
– USB (Universal Serial Bus) usata per
quasi tutto (stampanti, scanner, mouse,
fotocamere)
Standard di collegamento parallelo
– Centronics (usata per le stampanti)
– SCSI (usata per scanner, dischi esterni)
I bus di I/O
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Si usano bus locali per connettere
rapidamente cpu/memoria/periferiche senza
gravare il bus centrale
PCI (Peripheral Component Interconnect)
AGP (Accelerated Graphics Port)
Unità di I/O
Unità di ingresso (input)
 tastiera
 mouse (dispositivi di puntamento)
 scanner (OCR riconoscitori di caratteri)
 altri (fotocamere, sensori, lettori di codice a barre,
microfono)
Unità di uscita (output)
 video
 stampante
 casse
 Schede audio (Sound blaster)
Il terminale
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Il terminale è il più comune strumento di
interazione tra l'uomo e la macchina
È costituito da due dispositivi indipendenti:
uno di ingresso, la tastiera, e uno di uscita, il
video
La Tastiera
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La tastiera è il principale dispositivo di input
I tasti possono essere così raggruppati :
– tasti alfanumerici;
– tasti speciali (il tasto ENTER, il tasto BACK
SPACE);
– frecce direzionali;
– tasti funzione
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A: tasti funzione
B: tasti di spostamento nel testo
C: indicatori luminosi
D,E: scorciatoie e applicazioni
F: frecce di movimento
G: tastierino numerico
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
La tastiera non ha capacità di elaborazione,
l'unica cosa che è in grado di fare è di
avvertire il processore ogni volta che un
carattere è disponibile in ingresso
Si tratta quindi di un dispositivo di ingresso a
carattere
È compito del sistema prelevare il carattere,
depositarlo in una memoria temporanea
(buffer) ed infine, al termine dell'immissione,
passare i dati di ingresso raccolti nella
memoria temporanea al programma cui
erano destinati
Dispositivi di puntamento: Il mouse
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Oggi quasi tutti i computer hanno un dispositivo di
puntamento detto mouse
Una freccia indica la posizione del mouse sul video e
lo spostamento del mouse sul tavolo viene comunicato
al processore, che produce lo spostamento
corrispondente della freccia sul video
Una volta raggiunta la posizione desiderata, premendo
uno dei pulsanti del mouse si genera un segnale in
ingresso che può corrispondere a diverse funzioni
Ci sono vari tipi di mouse, meccanici e ottici
altri dispositivi di puntamento, trackball, tavolette
grafiche, schermi sensibili (touchscreen), joystick
Informatica Generale
Il video
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La tastiera è un dispositivo di ingresso cieco,
nel senso che l'utente non può vedere i dati
immessi nel calcolatore
Per questa ragione la tastiera è utilizzata
insieme ad un dispositivo di uscita su cui
vengono visualizzate le informazioni fornite
tramite tastiera
La tastiera e il video non sono direttamente
collegati tra loro: è compito del processore
riprodurre sul video tutte le informazioni
fornite in ingresso tramite la tastiera
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Dal punto di vista fisico, un video può essere
visto come una matrice di punti illuminati con
diversa intensità
Ogni punto sullo schermo è un pixel e
un'immagine viene composta accendendo o
spegnendo i pixel sullo schermo
Ci sono video in bianco e nero o a colori e
inoltre si deve distinguere tra video a
carattere e video grafici
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Oggi sono comuni video con un numero di colori
che va da 256 fino a 16 milioni (profondità di
colore)
Esistono video a diversi livelli di risoluzione, cioè
con diverse densità di pixel; nei personal sono
oggi comuni video con risoluzioni che vanno da
640X480 fino a 4096X3300 pixel (altissima
risoluzione)
Altro parametro correlato è il dot-pitch: la
distanza tra due pixel: più è piccola più l’immagine
è nitida
Informatica Generale
Standard del video
VGA (Video Graphic Arrays) 640x 480 colori a
8 bit (256 colori)
 SVGA (Super VGA) 600x800
fino a 24 bit (16 milioni di colori)
 XGA (Extended Graphic Arrays) 1024x 768
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L’immagine (codificata) che vediamo sul video,
viene memorizzata in una memoria specializzata
detta MEMORIA VIDEO (VRAM) che è parte del
controller del video (scheda video).
Hardware dedicato
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L’animazione e la grafica 3D richiede una
quantità enorme di dati che devono essere
trasferiti ed elaborati per la visualizzazione
Nei computer attuali è presente spesso un
processore autonomo che gestisce
l’elaborazione grafica in modo da sgravare la
CPU (Acceleratore grafico)
Controller del video
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La dimensione di un video viene misurata in
pollici e fa riferimento alla lunghezza della
diagonale
Ad esempio, quando si parla di un video a 14
pollici, indicati come 14", si intende un video
con una diagonale lunga 14 pollici
C’è un rapporto ottimale tra dimensioni del
video e risoluzione, non necessariamente
una risoluzione elevata è adatta a video di
piccole dimensioni
Tipi di video

CRT (Raggi catodici) come i televisori

LCD (Cristalli liquidi)
– a matrice passiva
– a matrice attiva
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PDP (Plasma)
La stampante
La stampante è un dispositivo di uscita che consente la
stampa su carta delle informazioni
I Parametri di valutazione delle prestazioni di una
stampante sono:
La velocità di stampa, che viene solitamente misurata
in pagine al minuto (ppm), o linee al minuto (lpm) o in
caratteri al secondo (cps),
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la risoluzione (qualità) di stampa, che indica quanto
precisa è la riproduzione e si misura in punti per pollice
(dpi= dots per inch)
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Informatica Generale
Esistono diversi tipi di stampanti; i più comuni
sono:
– Stampanti ad aghi
– Stampanti a getto di inchiostro
– Stampanti laser
Informatica Generale
Stampanti ad aghi (obsolete)
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Il simbolo da stampare è determinato da una
matrice di aghi da cui esce l’inchiostro
La forma del simbolo da stampare è
determinata dagli aghi sporgenti che
vengono a contatto con la carta
Qualità di stampa mediocre, stampanti
economiche, usate ancora per moduli
continui, copie carbone, stampa multipla
Stampanti a getto di inchiostro
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La stampa è determinata da inchiostro liquido
spruzzato sulla carta da ugelli molto piccoli
contenuti in una testina
Mediante la magnetizzazione dell’inchiostro
è possibile controllare la sua distribuzione
sulla carta
Qualità buona, stampanti economiche, costo
elevato dell’inchiostro, facile usura
risoluzione: ~300-600dpi
Stampanti laser
Procedimento simile a quello di una fotocopiatrice:
 L’inchiostro solido viene fissato sulla carta mediante
riscaldamento facendo passare il foglio di carta su un
tamburo rivstito di materiale fotovoltaico
 I punti del tamburo sono caricati elettricamente mediante
un fascio laser di dimensioni molto ridotte
 I punti caricati elettricamente attraggono particelle di
inchiostro
 qualità elevata di stampa (600-1200 dpi), costi
relativamente alti
Altri dispositivi di ingresso/uscita

Scanner (I) bitmap/OCR

Lettori di codici a barre

Modem (I/O)

Schede fax (I/O)

Microfono (I)

Schede audio (O) (Sound blaster)

Plotter (O) (usati per disegni tecnici di grandi
dimensioni)
Informatica Generale
Classi di computer
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Personal computer
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Portatili

Micro e mini computer

Workstation
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Mainframe

Supercomputer

Elaboratori paralleli
Informatica Generale