Architettura di un calcolatore e principali caratteristiche tecniche e tecnologiche

1. Architettura di un calcolatore e principali caratteristiche tecniche e tecnologiche

2. Dispositivi comuni di input/output [1] Come abbiamo visto nel modello di Von Neumann, per poter introdurre i dati in un elaboratore e rendere possibile l’interazione tra questo e il mondo esterno, è necessaria la presenza di periferiche di Ingresso e di Uscita (input/output). La periferica non è altro che un dispositivo hardware collegato al computer e gestito dal sistema operativo attraverso l’utilizzo di opportuni “driver” software. Passiamo ad esaminare alcuni di questi dispositivi.

3. Dispositivi comuni di input/output [2] Dispositivi di Input: La Tastiera: “figlia” della macchina da scrivere, viene utilizzata per poter immettere dati in formato alfabetico e numerico. Costituita da una serie di tasti, su cui vi è una serigrafia che indica il carattere che si ottiene con la pressione del tasto e che manda il segnale al computer. Il posizionamento dei tasti sulle tastiere varia anche a seconda del paese di destinazione. Abbiamo poi vari tipi di tastiera che differiscono per design e per modalità di collegamento al pc (wireless, usb, PS2).

4. Dispositivi comuni di input/output [3] Mouse: dispositivo di puntamento che permette di simulare sullo schermo di un computer le azioni di una mano virtuale, grazie al “puntatore”, ovvero la freccia che vediamo muoversi a ogni movimento del mouse. Come la tastiera, anche il mouse può essere con filo, wireless, ottico o laser. L’immagine a fianco mostra l’interno di un mouse senza fili. Le componenti principali sono: rotelle di scorrimento pagina; rotelle di rilevazione movimento; sfera di movimento; vano batterie.

5. Dispositivi comuni di input/output [4] Scanner: dispositivo simile ad una fotocopiatrice che permette di digitalizzare (trasformare in sequenza di 1 e 0) un’immagine, affinché possa essere trattata da un computer. Si possono anche acquisire pagine di testo che poi sono trattati da un OCR (Optical Character Recognition), un programma per il riconoscimento ottico dei caratteri, e possono essere utilizzati come se fossero stati introdotti direttamente per mezzo della tastiera.

6. Dispositivi comuni di input/output [5] Tra i dispositivi di output abbiamo: Monitor: dispositivo che mostra dati ed immagini elaborate dal computer. Le immagini sono disegnate illuminando in vari modi i puntini luminosi che costituiscono lo schermo e vengono detti pixel. La quantità di pixel che si possono illuminare determina la “risoluzione” del video espressa in termini di numero di pixel per colonna e per riga (es. 1280x1024 vuol dire 1024 righe ciascuna composta da 1280 pixel). Come nei televisori, la grandezza è misurata in pollici.

7. Dispositivi comuni di input/output [6] • Stampante: permette un output su • supporto cartaceo. Il modo come i • dati sono rappresentati sul supporto • cambia in ragione della tecnologia • con cui è costruita la stampante. • Le stampanti più comunemente utilizzate sono: • Inkjet (a getto di inchiostro): il disegno sul foglio è il frutto della presenza di tante goccioline di inchiostro. E’ poco adatte a grandi quantità di stampe per la scarsa velocità e l’alto consumo; • laser: la stampa sul foglio è frutto di un procedimento fotografico. E’adatta per chi ha necessità di alta qualità di stampa unita ad alta velocità.

8. Dispositivi comuni di input/output [7] • Oltre a tutte le componenti sopra • elencate, al suo interno l’elaboratore • supporta altri tipi di schede che • curano alcune sue caratteristiche • specifiche. • Tra di esse le principali sono: • schedevideo; • schedeaudio; • schededi rete. La scheda video ha la funzione di inviare al monitor le informazioni da visualizzare. Una scheda video è, generalmente, una scheda d'espansione rimovibile posta all'interno del PC. La scheda video gestisce i pixel, minuscoli puntini che compongono la rappresentazione di un'immagine sullo schermo.

9. Dispositivi comuni di input/output [8] La scheda audio consente al PC di gestire il suono. Le schede audio si sono sviluppate raggiungendo alti livelli tecnologici fino ad arrivare all’audio dolby digital che dà profondità al suono, rendendo incredibilmente realistica l’ambientazione sonora.Questa caratteristica permette addirittura ai musicisti di comporre, modificare e suonare i loro brani utilizzando la scheda audio come una vera orchestra. La scheda di rete: Permette ad un calcolatore di poter comunicare con uno o più calcolatori.Le schede di rete si differenziano sia per la velocità a cui trasferiscono il segnale e per la tipologia di connessione (con o senza cavo). Ne parleremo in maggior dettaglio nella sezione 5 del Modulo Base.

10. Bibliografia Computer Organization and Architecture: Principles of Structure and Function - William Stallings - Maxwell Macmillan International, 1993 Computer Organization & Design. - D. A. Patterson, J. L. Hennessy - Morgan Kaufmann, 1997 Il computer da Pascal a von Neumann: le radici americane dell'elaboratore moderno - Herman Heine Goldstine -Etas libri, 1981 Microprocessors: Theory and Applications (Intel and Motorola) - Mohamed Rafiquzzaman - Prentice Hall, 1992 Computer Organization and Design: The Hardware/software Interface - David A. Patterson, John L. Hennessy, Peter J. Ashenden, James R. Larus - Morgan Kaufmann, 2004