Noţiuni generale



Hardware: Prin hardware înţelegem totalitatea părţilor componente ale unui calculator: unitatea centrală + dispozitivele periferice.



Software:

Termenul software se referă la totalitatea programelor care rulează pe un calculator.



TI: Tehnologia informaţiei se referă la ansamblul elementelor ce permit unei entităţi să comunice prin mijloace electronice cu exteriorul.

Tipuri de calculatoare

CALCULATOARELE PERSONALE

(PC):

Sunt calculatoare mici, independente singură (cu persoană, capacităţi de prelucrare şi stocare proprii) destinate a fi folosite la un moment dat de o compatibile cu specificaţiile firmei IBM.

Acestea sunt printre cele mai ieftine calcualtoare (între 400 – 1000 USD), accesibile atât firmelor cât şi utilizatorilor individuali, datorită numărului mare de programe disponibile.

Componentele unui calculator

• • • •

Unitatea centrală de prelucrare CPU (elementele ei se află pe placa de bază):

–

Microprocesor;

–

Memoria internă;

–

Controllerul de intrare/iesire, sistemul de bus-uri; Memoria externă (se conectează la calculator prin diverse cabluri):

–

Discuri fixe (HDD);

– –

Discuri flexibile (floppy); Discuri optice (CD) etc; Placa grafică / video (se conectează într-un slot special); Perifericele de intrare şi ieşire (se conectează prin aşa numitele interfeţe).

Microprocesorul

•

Microprocesorul

Microprocesorul este acea componentă a calculatorului care interpretează şi execută comenzile (instrucţiunile) programelor care rulează pe calculator. Microprocesorul este de fapt “creierul” calculatorului.

Viteza de lucru (şi implicit performanţele) microprocesorului depinde de frecvenţa de tact (măsurată în Mhz / Ghz) şi de lăţimea registrului (numarul de octeti care pot fi prelucrati la u moment dat de procesor: 8 - 64 biţi). Cu cât viteza de lucru este mai mare, cu atât procesorul este mai bun. Viteza se măsoară în MIPS (milioane de instrucţiuni pe secundă).

Viteza de comunicare dintre procesor şi memorie (frecvenţa FSB, măsurată în Mhz) este foarte importantă pentru performanţele unui microprocesor, la fel ca şi memoria cache (o memorie exterm de rapidă, dar de capacitate mică, folosită pentru a prelucra volume mari de date susceptibile a încetini procesorul).

Microprocesoare

Există 2 mari producători de microprocesoare pentru PC: Intel (procesoarele PENTIUM) şi AMD (cu procesoarele K6, K7). Cele mi bune procesoare oferite de aceste firme sunt (existente în România):

AMD Athlon 64 FX51, 2200MHz INTEL Pentium IV Prescott, 3400 MHz

Placa de bază

Placa de bază este o placă încărcată de circuite integrate folosită de un PC. Toate componentele necesare pentru funcţionarea unui PC se conectează la placa de bază.

Aceasta permite conectarea microprocesorului, memoriilor, plăcii grafice, plăcii de sunet, controllerelor pentru unităţile de stocare etc.

Componentele unei plăci de bază sunt: - chipsetul (care controlează funcţionarea procesorului); - conectorii (sloturile) ISA, PCI, AGP; - conectori pentru alimentare; - bateria BIOS; - controllerele IDE / ATA; - slot/socket pentru conectarea procesorului; - conectori externi: porturi seriale / paralele / USB, sunet, video, reţea.

Placă de bază pentru Intel

Abit BD7E, chipset Intel 845PE, socket 478

Dispozitive (periferice) de intrare

c) d) e) f) g) h) Dispozitivele periferice de intrare colectează informaţii de la utilizator pentru a putea fi prelucrate de către calculator. Acestea se conectează la calculator prin interfeţe sau porturi conectate la placa de bază.

Exemple de periferice de intrare: a) b) tastatura; mouse; trackball; joystick; touch pad; touchscreen; light pen; scanner.

Interfeţe

După cum am văzut, interfeţele permit conectarea perifericelor la unitatea centrală.

Interfeţele pot fi: a) seriale: transmite un singur set de date la un moment dat. La interfeţele seriale putem conecta: mouse, tastatură, ; b) paralele: transmit simultan mai multe seturi de date; c) USB – Universal Serial Bus: cele mai noi şi mai rapide interfeţe, permit conectarea tuturor dispozitivelor periferice.

Tastatura

Tastatura (keyboard) este cel mai important dispozitiv de intrare. Se prezintă sub forma unei plăci care conţine mai multe taste (cca. 100), care pot fi acţionate prin apăsare.

Tastaturile se pot conecta la calculator prin următoarele interfeţe: - serial (PS2); - cordless (port infraroşu); Tastatura este de formă dreptungiulară, mai nou au apărut tastaturile ergonomice, care oferă o mai bună poziţionare a mâinilor în timpul lucrului, precum şi posibilităţi de scriere mai rapid (grupul principal de taste este despărţit în două subgrupuri, corespunzătoare celor două mâini).

Mouse-ul

Mouse-ul s-a dezvoltat ca dispozitiv de intrare în paralel cu interfeţele grafice (Windows 3.1). Forma mouse-ului se potriveşte perfect pentru a fi ţinut sub mână, este prevăzut de obicei cu două butoane şi o rotiţă (scroll), sau 3 butoane.

Mouse-ul se foloseşte împreună cu un pad (covoraş), pe care poate fi mişcat. În partea de jos există un dispozitiv care detectează mişcările mouse-ului, acestea fiind transpuse în mişcări ale unui cursor (simbol) pe ecran.

Mouse-ul şi tastatura sunt cele mai importante periferice de intrare, de asemenea sunt cel mai des folosite.

Există 2 tipuri de mouse: a) mouse mecanic: este prevăzut cu o bilă care, mişcându-se, antrenează mişcarea a 2 role perpendiculare; b) mouse optic: mişcarea mouse-ului este detectată cu ajutorul unui senzor optic.

Se poate conecta la calculator prin interfaţă serială, PS2 sau USB, mai nou şi wireless.

Trackball

Trackball este un dispozitiv asemănător cu mouse-ul (transmite informaţii calculatorului prin mişcarea sa). Este format dintr-o bilă introdusă într-un socket care conţine senzori ce detectează mişcarea bilei, semănând cu un mouse întors pe spate.

De aemenea, este prevăzut cu butoane similare butoanelor mouse-ului.

Mişcările bilei sunt transmise calculatorului, care le traduce prin mişcări corespunzătoare ale cursorului pe ecran.

Trackball-ul s-a impus în mediul proectării asistate de calculator, putând fi folosit şi în locurile unde nu este loc pentru mousepad.

Conectarea trackball-ului se face similar cu a mouse-ului.

Joystick

Joystick-ul seamănă cu manşa unui avion şi este folosit pentru jocuri (simulatoare de avioane, jocuri cu automobile etc). Mişcările joystickului sunt transmise prin cablul de conectare către calculator, transpunându-se în mişcări ale vehiculului din joc. Este prevăzut cu butoane care pot funcţiona conform dorinţelor utilizatorului.

Unele joystick-uri sunt însoţite de un dispozitiv adiţional denumit “Throttle”, folosit pentru a comanda acceleraţia.

Similar cu joystick-ul este combinaţia volan+pedale+ schimbător de viteze, destinată pasionaţilor de jocuri auto. Se conectează într-un port special pe placa de sunet sau prin USB.

Joystick + throttle Volan cu pedale

Touchpad

Tocuhpad-ul este un periferic de intrare folosit de obicei pentru laptop uri. Funcţionează la fel ca mouse-ul, mişcarea cursorului pe ecran fiind controlată de mişcările stâng şi drept ale mouse-ului.

degetului utilizatorului pe suprafaţa touchpad ului. Este prevăzut cu două butoane, care se comportă similar butoanelor Poate fi încorporat în laptop sau detaşabil. Se conectează la fel ca mouse-ul.

Touchscreen-ul

Touchscreen-ul este un ecran căruia utilizatorii îi transmit comenzi atingând o imagine anume. Este prevăzut cu un software special pentru interpretrarea comenzilor. Este uşor de folosit, dar ecranul necesită întreţinere intensivă.

Light pen-ul

Light pen-ul este un dispozitiv conectat la calculator, care atunci când este îndreptat spre ecran verifică dacă punctul respectiv este iluminat sau nu, şi apoi trimite informaţia către calculator. Atingerea ecranului conduce la activarea unei comenzi.

Scanner-ul

Scanner-ul transformă informaţia de pe foi sau diapozitive în format electronic.

Poate fi folosit pentru a scana imagini, texte, grafice. Odată memorate în calculator, documentele scanate pot fi prelucrate. Scanner-ul se prezină în două variante: a) flatbed scanner (scanner de birou): se foloseşte asemănător xerox-ului.

Documentul de scanat se aşază cu faţa în jos pe scanner, iar capacul scannerului se închide.

La apăsarea unui buton, se declanşează scanarea.

b) handscanner (scanner de mână): scanarea se face plimbând scannerul deasupra documentului.

Perifericele de ieşire

Sunt acele dispozitive care transmit informaţia din calculator către utilizator. Se conectează la calculator prin interfeţe specifice.

Se clasifică astfel: a) optice: prezintă informaţiile sub formă vizuală; b) acustice: prezintă informaţiile sub formă de sunete.

Exemple: a) monitorul; b) imprimanta; c) plotter-ul; d) difuzoarele; e) căştile audio.

Monitorul

Este asemănător televizorului, cu ajutorul său utilizatorul vizualizează în orice moment ceea ce execută calculatorul. Monitorul este cel mai important dispozitiv de ieşire.

Monitoarele se pot clasifica în: a) monitoare cu tub catodic (CRT): acelaşi principiu ca şi la televizor, sunt mai ieftine, dar mai mari; b) monitoarele cu cristale lichide LCD: sunt mai mici ca dimensiuni, dar sunt foarte scumpe.

Monitor CRT Monitor LCD

Monitorul

Performanţele unui monitor sunt apreciate în funcţie de: a) dimensiunea diagonalei (se măsoară în inches, 1 inch=2,54 cm): există monitoare de 15, 17, 19 şi 21 inci. Cu cât diagonala tubului este mai mare, cu atât mai bine.

b) rezoluţia suportată (imaginea se împarte în puncte – pixeli). Cu cât rezoluţia este mai mare, cu atât calitatea imaginii este mai bună.

c) rata de reîmprospătare a imaginii (măsurată în Hertzi) arată frecvenţa (pe secundă) a reîmprospătării. Cu cât această rată este mai mare, cu atât stabilitatea imaginii creşte.

d) ergonomia (radiaţiile emise de monitor).

Imprimanta

Cu ajutorul imprimantei, informaţia electronică din calculator se tipăreşte pe hârtie.

Imprimantele se clasifică astfel: a) imprimante cu pini (este necesară o hârtie specială, este ieftină dar odată cu răspândirea imprimantelor cu jet de cerneală, la fel de ieftine, este pe cale de dispariţie); b) imprimanta cu jet de cerneală (foloseşte hârtie normală, calitatea depinde de culori şi de rezoluţie - pixeli per inch dpi); c) imprimanta cu laser ( cea mai rapidă, dar şi cea mai scumpă, foloseşte hârtie obişnuită); d) plotter-ul este folosit pentru tipărirea desenelor de înaltă rezoluţie (planuri arhitecturale de exemplu).

Imprimanta se conectează la calculator prin interfaţa paralelă sau USB.

Imprimanta

Imprimantă cu jet de cerneal

ă

Imprimantă cu laser

Imprimanta

Plotter Imprimantă matriceală

Boxe / căşti

Aceste periferice de ieşire prezintă informaţia sub formă de sunete. Folosirea lor necesită o placă de sunet. Se pot folosi pentru: a) instruire; b) divertisment (muzică, filme, jocuri); c) comunicare cu alţi utilizatori (combinat cu un microfon).

Stocarea informaţiilor.

Măsurarea memoriei

Datele sunt stocate în memoria calculatorului folosindu-se sistemul binar de numeraţie, unde nu există decât două valori posibile: 0 şi 1. Toate datele prelucrate şi operaţiile efectuate de calculator sunt descompuse în elemente care au valoarea 0 sau 1. Un astfel de element se numeşte bit, este cea mai mică unitate de măsurare a memoriei.

O combinaţie de 8 biţi se numeşte byte. Un byte corespunde unui caracter (literă, cifră etc.). Efectuând toate combinaţiile (0 sau 1 pe 8 poziţii posibile) obţinem 256 de variante, deci 256 de caractere.

Celelalte unităţi de măsură pentru memorie sunt: - KiloByte kB: 1024 bytes; - MegaByte MB: 1024 Kilobytes; - GigaByte GB: 1024 Megabytes; - TeraByte: 1024 GigaBytes.

Dispozitive de stocare (memoria externă)

Memoria externă este memoria care reţine toate datele utilizatorilor. Are un caracter nevolatil (la deconectarea calculatorului de la sursa de curent electric, conţinutul memoriei nu se şterge).

Memoria externă se prezintă sub forma unor dispozitive de stocare: a) Hard-disk-ul (HDD, discul fix) este cel mai important suport de memorie externă. Este format din mai multe discuri magnetice suprapuse care se rotesc, datele fiind citite/scrise cu ajutorul unor capete speciale. Are cea mai mare capacitate de stocare (astăzi există HDD-uri cu capacitate de la 20Gb la 160 Gb) şi cel mai bun timp de acces la date. Performanţele unui HDD, pe lângă capacitate, sunt: - timpul mediu de acces la date (durata necesară pentru a accesa un segment al HDD), măsurat în nanosecunde; - viteza de transmisie a datelor (volumul de date pe care HDD le poate citi în unitatea de timp); - interfeţele de acces la HDD: IDE, EIDE, UATA, SATA, SCSI.

Dispozitive de stocare (memoria externă)

b) Floppy Disk-ul (Disc flexibil) este un suport de memorie externă format dintr-un disc magnetic subţire încastrat într-o carcasă de plastic dreptunghiulară. Spre deosebire de HDD, floppy disk-ul necesită un dispozitiv special pentru ca datele memorate pe el să poată fi citite sau modificate prin scriere. Acesta se numeşte Floppy Disk Drive.

Floppy disk-ul are capacitatea maximă de 1,44 Mb, iar probabilitatea de defectare este destul de mare. Costurile sunt prin urmare foarte mici (în jurul a 10 USD un FDD, iar un disc cca. 0,30 USD). Discurile floppy au totuşi avantajul ca sunt cele mai comode atunci când datele sunt de volum mic, de asemenea se pot refolosi.

Dispozitive de stocare (memoria externă)

c) Discul optic (CompactDisc), CD Este un disc plat din plastic pe care datele se stochează în spirală, de la centru către margine.

Capacitatea unui CD poate ajunge la 700 Mb. CD-ul se prezintă în mai multe variante: a) CDROM (Read Only Memory): poate fi încărcat cu date o singură dată, după care ştergerea/modificarea sunt imposibile; b) CDRW (ReWritable): poate fi încărcat de mai multe ori.

Ca şi floppy, CD-ul necesită un dispozitiv special pentru citirea datelor înscrise (CDROM drive) sau pentru citire / scriere (CD Writer/ReWriter). Datorită scăderii preţurilor acestor echipamente şi al CD-urilor neimprimate, CD-ul a devenit extrem de popular printre utilizatorii de calcualtoare.

Dispozitive de stocare (memoria externă)

a) b)

Memoria internă

Este de două feluri: Read Only Memory: conţinutul ei nu poate fi modificat şi nu se distruge prin întreruperea alimentării cu tensiune electrică. Memoria ROM este configurată de producătorul plăcii de bază în vederea realizării unor funcţii speciale (pornirea calculatorului); Random Access Memory: în RAM să fie salvate pe un suport de memorie externă.

sunt încărcate toate programele/fişierele deschise la un moment dat de utilizator. Memoria RAM este volatilă (conţinutul ei se pierde la oprirea calculatorului), drept urmare, înainte de a întrerupe lucrul este imperios ca fişierele deschise Principala caracteristică a memoriei RAM este capacitatea (multiplu, astăzi, de 128 Mb). Cu cât memoria RAM are o capacitate mai mare, cu atât calculatorul este mai rapid.

De asemenea, frecvenţa de bus (frecvenţa magistralei).

Tipuri de memorie: EDO, SDRAM, DDRAM.