Cos'è un computer?

1. Cos'è un computer? Il computer (dall’inglese to compute, letteralmente “svolgere calcoli”) è una macchina elettronica capace di ricevere, trasmettere, immagazzinare ed elaborare informazioni, risolvendo i più svariati problemi con straordinaria velocità ed affidabilità.

2. Com'è composto un computer? • Tecnicamente, tutto ciò che riguarda l’informatica (e quindi anche il computer) si può dividere in due parti: • HARDWARE: tutti i componenti fisici del computer (circuiti elettrici ed elettronici, cavi, supporti, e in generale tutto ciò che si può toccare materialmente); • SOFTWARE: tutti i programmi, i dati e i documenti che stabiliscono le procedure di funzionamento della macchina e che si trovano registrati sui dischi o nella memoria

3. Tipi di computer • Esistono diverse categorie di computer, suddivise secondo la potenza e l'utilizzo: • Personal Computer • Workstation • Mainframe

4. Personal Computer • I Personal Computer (o semplicemente PC) sono i normali computer da casa o da ufficio. Si usano per lo più come elaboratori di testo (word processor), per reperire o gestire informazioni (Internet, basi di dati), come strumenti da ufficio (amministrazione, programmi gestionali), per la comunicazione (e-mail), per la grafica o i giochi. • Si suddividono a loro volta in: • Desktop Computer • Tower Computer • Laptop (o computer portatili) • Palmari

5. Desktop Computer Vengono detti Desktop Computer i PC con la cassa orizzontale. In origine i PC erano sempre orizzontali, ma in seguito si sono affermati i modelli a cassa verticale che occupano meno spazio sulla scrivania

6. Tower Computer I computer a cassa verticale sono detti Tower Computer. Ne esistono più o meno tre misure principali: Minitower, Midtower e Fulltower (o Bigtower). Il fulltower è, ovviamente, quello in grado di contenere un maggior numero di dispositivi al suo interno

7. Laptop I Laptop sono computer portatili, di dimensioni ridotte e dotati di una batteria che consente un'autonomia di alcune ore per lavorare anche durante gli spostamenti. I modelli più recenti, di peso e spessore sempre minori, vengono anche detti Notebook, Netbook, Tablet. A parità di potenza, i portatili sono molto costosi dei normali PC per via delle dimensioni ridotte

8. Palmari e Smartphone I Palmari e gli Smartphonesono dei computer di capacità ridotta nati dall'evoluzione delle agende elettroniche tascabili. Oltre alle normali funzioni delle agende (appuntamenti, rubrica telefonica, calcolatrice), i palmari sono in grado di svolgere alcune funzioni base dei computer, come la navigazione in Internet, la posta elettronica, l'elaborazione di testi, ecc.

9. Come "ragiona" un computer? Nella vita quotidiana, siamo abituati a rappresentare le informazioni che utilizziamo servendoci di decine di simboli: le lettere dell'alfabeto sia minuscole che maiuscole, le cifre decimali da zero a nove, i segni di punteggiatura. In un computer invece le informazioni sono rappresentate in formato binario (cioè attraverso due sole cifre: 0 ed 1). Per l'esattezza sono rappresentate in formato binario sia i programmi che operano sul computer sia i dati che essi manipolano (in pratica, l’intero lato software)

10. Cosa sono i bit? Per rappresentare le informazioni, i computer si servono di milioni di componenti elementari: i bit. Per bit si intende l’unità fondamentale dell’informazione, rappresentata da due stati fisici, che vengono indicati convenzionalmente con i valori 0 e 1. Dalla composizione di questi milioni di componenti, gli elaboratori digitali rappresentano e manipolano tutto ciò che è software (dati e programmi).

11. Bit, byte, kilobyte, ... • 1 bit è l'unità di misura, vale 0 oppure 1 secondo il sistema binario digitale. • I suoi multipli sono: • Byte. 1 Byte è formato da otto bit • Kilobyte (Kb): 1 Kb è formato da 1024 (circa 1000) byte • Megabyte(Mb): 1 Mb è formato da 1024 (circa 1000) Kb • Gigabyte (Gb): 1 Gb è formato da 1024 (circa 1000) Mb • Terabyte (Tb): 1 Tb è formato da 1024 (circa 1000) Gb

12. Architettura del computer • In generale, un computer si compone delle seguenti parti fondamentali: • Unità d’ingresso o di input (I); • Unità centrale di elaborazione (C.P.U.); • Memoria principale; • Memoria secondaria o di massa; • Unità di uscita o di output (O). Mondo esterno Mondo esterno Unità di ingresso (Input) Unità centrale di elaborazione (C.P.U.) Unità di uscita (Output) Memoria

13. Scheda Madre 1/2 Altrimenti detta Main Board o Mother Board, la scheda madre è un circuito stampato posto all'interno del computer, ed è di fatto la base su cui poggia la struttura del PC. E' possibile paragonarla alle fondamenta che sostentano un palazzo, determinandone la costruzione. Migliori sono le fondamenta e più stabile e affidabile sarà il palazzo. La scheda viene montata all'interno del computer e su di essa sono alloggiate le varie componenti, fra i quali il processore, la memoria RAM e le varie schede di espansione (scheda video, scheda audio, modem, scheda di rete...).

14. Scheda Madre 2/2

15. C.P.U. 1/3 L'unità centrale di elaborazione o C.P.U. (Central Processing Unit ) è costituita da un microprocessore che riunisce in una piastra di silicio, detta chip, tutte le funzioni di controllo e di calcolo. La C.P.U. è, in sostanza, il cervello del computer. Essa infatti dirige e controlla ogni sua attività: coordina le attività di tutte le altre unità (memoria, periferiche) ed esegue le istruzioni di un programma in codice macchina (cioè le operazioni aritmetiche e logiche cui devono venire sottoposti i dati).

16. C.P.U. 2/3 • La C.P.U. si compone essenzialmente di due parti: • l'unità ARITMETICO-LOGICA, chiamata A.L.U. (Arithmetic Logic Unit) • l'unità di controllo • Le funzioni dell'A.L.U. sono di tipo esecutivo: • esegue operazioni con dati numerici; • esegue operazioni con le proposizioni logiche (confronti e decisioni logiche). • Le funzioni dell'unità di controllo sono di tipo decisionale: • interpreta le istruzioni del programma; • coordina l'attività dell'unità aritmetico-logica, delle memorie e di tutte le altre parti del computer

17. C.P.U. 3/3 Un processore può essere definito lento o veloce in base alla sua frequenza di lavoro. Essa viene misurata in MHz e/o GHz (MegaHertz e GigaHertz), dove 1 GHz = 1000 MHz. Oggi un buon computer ha un processore che lavora sopra ai 3 GHz. Industrie che producono microprocessori sono Pentium Intel, P6 AMD, Motorola , PowerPC, … Il suo aspetto è quello di un chip quadrato di 2 centimetri circa di lato che trova alloggiamento sulla scheda madre del pc

18. Memoria Centrale 1/4 La memoria centrale ha un ruolo fondamentale: costituisce l'area da cui il processore attinge istruzioni e dati (il software) e in cui scarica i risultati delle elaborazioni. Quando un elaboratore è acceso, nella memoria centrale sono contenuti sia i programmi che la CPU deve eseguire (in forma di istruzioni in linguaggio macchina) sia i dati su cui si deve operare.

19. Memoria Centrale 2/4 Le informazioni (istruzioni o dati) sono memorizzate nella memoria principale in apposite celle dette LOCAZIONI DI MEMORIA, ciascuna delle quali è adibita a contenere un'informazione di otto bit, detta BYTE. Le locazioni di memoria sono contraddistinte da un numero naturale detto INDIRIZZO. Tutte le informazioni immagazzinate nella memoria di un computer sono espresse sotto forma di numeri del sistema Binario. Ogni dato è trasformato in una serie di zeri o di uno (solitamente otto) che rappresentano le uniche cifre utilizzate nel suddetto sistema di numerazione.

20. Memoria Centrale 3/4 • La memoria principale di un computer è divisa in due parti: • la ROM (READ ONLY MEMORY) che è una memoria di sola lettura. In questa memoria vengono memorizzate una volta per tutte, le istruzioni che la C.P.U. deve leggere e interpretare per poter svolgere tutte le funzioni che le competono. Le informazioni contenute nella ROM non possono essere modificate in nessun modo , ma solo lette ed utilizzate • la RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) accessibile alla CPU la quale vi può scrivere e leggere dati e istruzioni di programmi. Essa svolge tre funzioni: memorizza le istruzioni dei programmi da eseguire e i dati su cui le istruzioni operano; fornisce alla CPU le istruzioni nell'ordine logico secondo cui devono operare e fornisce alla ALU i dati su cui operare; memorizza i risultati intermedi e finali. • La RAM è denominata , a volte, "memoria volatile" perché i dati in essa contenuti svaniscono quando si spegne il computer.

21. Memoria Centrale 4/4 Le dimensioni della memoria centrale si misura in numero di byte. La memoria centrale dei sistemi commerciali attuali ha dimensioni tipiche dai 256 Mbytes al Gbytes. Le memorie attuali per PC sono composte di alcuni chip elettronici raggruppati in piccole schedine, usualmente inserite in slot presenti sulla scheda madre del computer. Tutte le schede madri sono dotate di piu’ SLOT per consentire, anche successivamente di inserire banchi di memoria per aumentarne la capacita’ totale.

22. Periferiche Le unità di ingresso/uscita sono dette anche unità di I/O (Input/Output) o periferiche. Esse hanno il compito di permettere lo scambio di informazioni tra l'elaboratore e l'esterno del sistema. Sebbene il termine suggerisca l'idea di qualcosa di aggiuntivo - e quindi non strettamente essenziale - molti di questi dispositivi si rivelano di primaria importanza nell'economia di un sistema di elaborazione dati che possa dirsi totalmente efficiente.

23. Periferiche d'ingresso • Le principali periferiche d’ingresso sono: • la tastiera, tipico dispositivo di inserimento manuale di dati. Evoluzione informatica della macchina da scrivere • il mouse, dispositivo di puntamento: il movimento della pallina sulla parte inferiore del mouse viene rilevato e codificato come spostamento di puntatori grafici sullo schermo

24. Periferiche d'uscita • Le principali periferiche d’uscita sono: • il monitor, dispositivo su cui vengono visualizzate le immagini generate dalla scheda video del computer • la stampante, periferica che trasferisce su carta le informazioni digitali contenute in un computer • le casse acustiche, altoparlanti da cui vengono riprodotti i suoni generati dalla scheda audio del pc

25. Periferiche disco • Possono essere dispositivi sia di ingresso che di uscita. Sono: • ilettori(drive) dei dischi magnetici (disco floppy e disco fisso): il computer può sia leggere dati dai dischi (ingresso) che scrivere dati sui dischi (uscita) • I lettori dei dischi ottici(CD-ROM e DVD) sono dispositivi di input, poiché si possono solo leggere dati da tali dischi. Il masterizzatore di CD-ROM è un dispositivo di uscita, poiché serve per scrivere dati sui dischi ottici attraverso un sistema laser di potenza, differente da quello che serve per il semplice lettore di CD. In genere però il masterizzatore è anche lettore di CD, e quindi è un dispositivo sia di ingresso che di uscita

26. Altre periferiche • Altri dispositivi di ingresso ed uscita dei dati sono: • la scheda di rete, permette di comunicare con altri computer • il modem, dispositivo che serve a trasferire dati dal computer alla linea telefonica, per connettersi ad esempio ad Internet • lo scanner, dispositivo di ingresso che serve per convertire immagini da documenti cartacei nel formato digitale • la fotocamera e la videocamera digitale, tipici dispositivi di ingresso, per usi multimediali • il microfono, gestito usualmente da una scheda sonora interna al sistema

27. Hard disk 1/4 L'hard disk o disco rigido è un dispositivo utilizzato per la memorizzazione a lungo termine dei dati in un computer. È costituito fondamentalmente da uno o più dischi rivestiti di materiale ferromagnetico in rapida rotazione e da due testine per ogni disco (una per lato), poste a piccolissima distanza dalla superficie del disco stesso in grado di leggere e scrivere i dati. Serve per immagazzinare i dati e i programmi che, al contrario della RAM, restano memorizzati anche a computer spento.

28. Hard disk 2/4

29. Hard disk 3/4 Le caratteristiche principali di un hard disk moderno sono: • la capacità è la quantità di dati che può contenere il dispositivo. E’ espressa in GigaByte (Gb); • il tempo di accessoè il tempo medio necessario perché un dato posto in una parte a caso dell'hard disk possa essere reperito; • la velocità di trasferimento è la quantità di dati che l'hard disk è teoricamente in grado di leggere o scrivere sul disco in un determinato tempo

30. Hard disk 4/4 Gli hard disk si trovano in vendita con capacità generalmente comprese tra 40 e 300 GigaByte. La capacità può essere aumentata incrementando la densità con cui le informazioni vengono memorizzate sui dischi, usando dischi più grandi, o usando un numero maggiore di dischi.

31. Floppy disk 1/2 Un floppy disk è un supporto di memorizzazione che contiene, all'interno di un contenitore quadrato o rettangolare di plastica, un disco sottile e flessibile (da cui "floppy") su cui vengono memorizzati magneticamente i dati. I floppy disk sono letti e scritti da un floppy disk drive. Il dischetto più comune è quello da 3½ pollici, di 1.44 MB di capacità.

32. Floppy disk 2/2 Vista da fuori Vista da dentro

33. Compact Disc 1/2 Il Cd-ROM (Compact Disc - Read Only Memory) è un piccolo disco di materiale plastico che, grazie ad una specifica tecnologia, consente di archiviare una quantità molto grande di informazioni in forma digitale. Il Cd-Rom per essere usato richiede l'impiego di un apposito lettore e di un elaboratore elettronico.

34. Compact Disc 2/2 Il Compact Disc consente di archiviare in media 750 MegaByte di dati (una traccia di circa 80 minuti). Possono essere di sola lettura (Recordable) o riscrivibili (ReWritable, o RW), a seconda che si possano registrare una volta sola o che possano essere scritti più volte. Se l’operazione di lettura di un CD avviene attraverso un normale lettore, l’operazione di scrittura richiede l’utilizzo di un particolare dispositivo, chiamato masterizzatore.

35. DVD I DVD sono CD con una capacità di memorizzazione dati molto più elevata dei CD-ROM normali. Possono contenere programmi, dati, audio, video o addirittura interi film codificati. Esistono in versione a sola lettura (Dvd-Rom), registrabile una sola volta (Dvd-R) oppure infinite volte (Dvd-Ram, Dvd+Rw). Possono contenere da 4,7 a 17 Gigabyte di dati oppure 8 ore e mezzo di sequenze video.

36. Masterizzatore Il masterizzatore è un dispositivo hardware atto a creare o duplicare compact disc o DVD di dati, audio e/o video. Può essere interno o esterno. Ogni masterizzatore è caratterizzato da tre numeri seguiti da una x (es. 48x16x48x). Questo codice ha il seguente significato: • il primo numero (es 16x, si legge “sedici per”) indica che posso masterizzare in scrittura un CD-R (scrivibile una sola volta) a una velocità Massima di 16 volte superiore alla velocità standard • il secondo numero indica la velocità massima di scrittura su CD-RW • l'ultimo numero indica che la periferica può leggere un supporto a una velocità massima di n volte superiore alla velocità standard

37. Chiavetta USB Un pendrive (chiamato anche chiavetta USB) è un'unità di memorizzazione di massa portatile utilizzabile mediante la porta USB di un comune personal computer. Grazie alle dimensioni ridotte, alle sempre crescenti dimensioni della memoria e alla sua interoperabilità il pendrive si sta configurando, accanto ai CD e ai DVD come unità preferita da un crescente numero di consumatori per il trasporto fisico di dati. Nel download o upload di dati la chiavetta USB è il supporto più veloce che supera in velocità di lettura e scrittura CD e DVD.

38. Scheda video Una scheda video è il componente dei computer che mostra l'output di questi su un monitor. A seconda del tipo di computer questo dispositivo può essere più o meno potente. Essa ha al suo interno un piccolo processore (GPU) specializzato nell’elaborazione delle immagini. Come il processore dell’unità centrale, anche questo avrà una sua ventola di raffreddamento. Un particolare tipo di scheda video è quella con acceleratore 3d, in grado di gestire meglio immagini nella terza dimensione offrendo così prestazioni migliori in termini di realismo delle immagini stesse. Aziende produttrici di schede video sono la Nvidia (con la serie GeForce e GeForce FX) e l’ATI Technologies (con la serie Radeon e Radeon X).

39. Scheda audio La scheda audio è un dispositivo elettronico che estende le capacità di base del Pc con funzioni sonore e musicali. Aziende produttrici sono ad esempio la Creative, la Trust e la Genius. Deve essere abbinato a una coppia di altoparlanti.

40. Macintosh Macintosh, abbreviato come Mac, è una popolare famiglia di pc costruiti a partire dal 1984 dalla Apple Computer alternativa a quella standard dei personal computer IBM. Il Mac originale è stato il primo computer con una interfaccia grafica ed un mouse di serie, a conquistare un vasto pubblico di utenti, e ad entrare prepotentemente nel mercato. Il Mac costituisce a tutt'oggi un diffuso standard presso le tipografie, gli studi di grafica e le aziende editoriali, grazie alle sue elevate prestazioni.