Riassunto esame, prof. Roberto, libro consigliato Ict, Sistemi Informativi e Mercati Digitali, Schneider, Carigliani

RFID.- Inserimento di dati audio e video

Come, ad esempio, il microfono, le fotocamere digitali, le webcam…

Tecnologie di elaborazione

Il linguaggio dei computer si chiama linguaggio macchina. Le istruzioni sono rappresentate utilizzando il codice binario, tutti i dati di input sono tradotti nelle cifre 1 e 0; esse vengono definite bit, essi sono la più piccola unità di informazione che un computer è in grado di elaborare. Bit è l’abbreviazione di binary digit. Otto bit formano un byte, e ci sono 256 combinazioni diverse. Dai Byte derivano i Kilobyte (1024(2¹⁰) Byte), i Megabyte (1024(2²⁰) Kilobyte), i Gigabyte (1024(2³⁰) Megabyte) e i Terabyte (1024(2⁴⁰) Gigabyte).

I programmi dei computer contengono informazioni, le quali devono però prima essere convertite nel linguaggio macchina: l’unità centrale di elaborazione traduce in codice binario dati e istruzioni, i bit vengono poi organizzati in gruppi.

esempio in 64 bit, che rappresentano operazioni e posizioni di memorizzazione. Il codice binario rimane nascosto alla nostra vista mentre utilizziamo il computer. Possiamo codificare il codice binario attraverso la tabella ASCII, un codice convenzionale. La standard ASCII include i primi 128 byte e non comprende le lettere accentate in quanto progettata negli USA. La tabella ASCII non è quindi sufficiente a rappresentare tutte le varianti grafiche, per le quali si utilizza la tabella ASCII estesa. Nel 1991 è stato creato un nuovo standard internazionale: unicode, nel quale, in una singola tabella, si hanno tutti gli elementi grafici necessari alla maggior parte delle lingue del mondo. Esso rappresenta i caratteri utilizzando due byte, con i quali si hanno 65.536 combinazioni diverse.

Tecnologie di output

Dopo che le informazioni sono state elaborate, è necessario presentarle all'utente. I computer possono visualizzare le informazioni sullo schermo, stampandole, oppure

emettendo suoni.

Output video: sono ad esempio i monitor ed i proiettori. Qualsiasi sia il tipo di schermo utilizzato è necessario che questo sia connesso ad una scheda video del computer. La scheda video (o scheda grafica) comunica allo schermo quali punti devono essere attivati per riprodurre il testo o l'immagine. Nei monitor CRT (a tubo catodico) il componente fondamentale è il tubo a raggi catodici di elevato ingombro, mentre nei monitor LCD (a cristalli liquidi) lo schermo è piatto e sono poco ingombranti. La diagonale dello schermo è espressa in pollici, mentre la risoluzione in pixel, cioè dei punti che costituiscono l'immagine; maggiore è la quantità di pixel, maggiore è la definizione dell'immagine visualizzata. Il dot pitch è poi la distanza tra un pixel e quello successivo dello stesso colore, è espressa in millimetri; minore è il dot pitch, maggiore è la definizione dell'immagine.

riproduzione.

Processore e memoria centrale

L'unità di elaborazione centrale (CPU), anche detta microprocessore è il dispositivo che interpreta ed esegue le istruzioni, elabora i dati, gestisce e coordina la comunicazione delle periferiche hardware e lo scambio di dati tra di esse, e ne controlla il funzionamento. Tra i suoi compiti rientrano: il caricamento del sistema operativo, l'accensione del computer, la gestione dei calcoli e le istruzioni mentre il computer è in funzione.

I registri sono celle di memoria della CPU, dove vengono temporaneamente memorizzati i dati correntemente in uso. Il numero di registri e la capacità (in Byte) di ognuno di essi contribuiscono a determinare la capacità di elaborazione di un processore.

Ciclo di elaborazione: il processore preleva un'istruzione dalla RAM, la copia nei suoi registri, interpreta ed esegue l'istruzione, memorizza il risultato parziale nuovamente nei registri.

Ogni computer possiede

un clock, cioè un temporizzatore, esso emette segnali ad intervalli regolari con i quali scandisce l'esecuzione del ciclo di elaborazione. La frequenza del clock determina la velocità del computer ed è misurata in megahertz (Mhz), quando milioni di istruzioni vengono elaborate in un secondo o, nel caso di miliardi di istruzioni al secondo, in gigahertz (GHz).

Legge di Moore: le performance di elaborazione dei computer migliorano ogni 18 mesi.

Fattori che influenzano la velocità di una CPU: numero di transistor, velocità del clock di sistema, registri, memoria cache.

I computer hanno bisogno di uno spazio di memoria temporaneo, detto memoria centrale (o primaria), che generalmente è formata dalla cache (impiego immediato da parte della CPU), dalla memoria ad accesso casuale (la RAM), e dalla memoria di sola lettura (la ROM).

La RAM (Random Access Memory) è la componente principale della memoria centrale e consente di memorizzare

La RAM è una memoria temporanea utilizzata per l'elaborazione dei dati. È suddivisa in celle individuate da un valore numerico univoco. Il termine "random" si riferisce alla modalità casuale di reperimento dei dati. La RAM è anche una memoria "volatile", il che significa che quando il computer viene spento, tutto ciò che è contenuto in questa memoria viene cancellato. La capacità della RAM si esprime in byte o megabyte e influisce notevolmente sulle prestazioni di un computer.

La CPU e la memoria centrale comunicano attraverso i bus, che sono collegamenti elettronici situati sulla scheda madre del computer. Nei microelaboratori, il memory bus (o Front Side Bus, FSB) è il collegamento tra la CPU e la RAM, mentre l'expansion bus è il collegamento per la trasmissione dei dati con le periferiche.

Per supportare le attività della CPU e della RAM, sono state introdotte delle memorie cache, che ospitano dati e istruzioni frequentemente utilizzati dal processore.

Può far parte della CPU, in questo caso si chiama cache di primo livello, oppure essere installata sulla scheda madre, in questo caso si chiama cache di secondo livello.

La ROM (Read Only Memory – memoria di sola lettura) è una memoria volatile il cui contenuto non può essere semplicemente modificato. La sua capacità, inferiore a quella della RAM, è misurata in kilobyte, contiene i programmi di avvio o di configurazione del sistema (il firmware).

La memoria CMOS è formata da microchip alimentati a batteria che consente di mantenere costantemente aggiornati i dati contenuti in essa, come ad esempio la data e l’ora.

Le memorie flash sono dei chip di memoria non volatile, riscrivibili illimitatamente, e non richiedono l’alimentazione elettrica continua. Un esempio di memoria flash sono le memory stick, come le chiavette usb.

La memoria di massa (o secondaria) è invece utilizzata per conservare in modo permanente i dati. Esempi:

Nastri magnetici: primi supporti di memorizzazione di massa che sono stati utilizzati per i computer, sostituiti in breve tempo dai Floppy Disk.

Floppy disk: dischi magnetici, con capacità di memorizzazione di 1,44 MB, protetti da un involucro di plastica. Sono stati introdotti nel 1984 e sono oggi inutilizzati.

Hard disk: composto da un supporto principale formato da una serie di piatti sovrapposti di metallo o ceramica, protetti da un contenitore metallico, alloggiati nel case del computer nel caso di dischi fissi non removibili, e in drive esterni nel caso di dischi fissi removibili.

CD-ROM: hanno una capacità di archiviazione di 700MB. Oltre alla versione ROM esistono anche i CD-R (recrodable), che possono essere scritti una sola volta, e i CD-RW (rewritable), che possono essere riscritti per un numero illimitato di volte. L'unità che effettua lettura e scrittura si chiama masterizzatore.

DVD-ROM: anche per questi esistono la versione -R e la versione -RW.

L'uso contemporaneo della linea per le conversazioni telefoniche. Ci sono poi i modem via cavo, che usano il cavo TV per la connessione ad internet, ed i modem satellitari, che consentono la connessione alla rete attraverso ricezione e trasmissione di dati attraverso un'antenna parabolica. È inoltre necessario disporre di un software per poter stabilire una connessione: essi si chiamano protocolli di trasmissione.

Porte: prese di collegamento che si trovano all'esterno del case del computer, nelle quali si inseriscono i connettori delle periferiche. Connettori più diffusi:

• Connettore seriale: serve per il collegamento di periferiche quali il modem o il mouse, le trasmissioni attraverso queste porte sono molto lente perché consentono il passaggio di un bit per volta.
• Connettore parallelo: permette la trasmissione di 8 bit per volta (cioè di un byte), utilizzato principalmente per le stampanti.
• USB (Universal Serial Bus): consentono di collegare

fino a 127 periferiche contemporaneamente.

- Porte IrDA (Infrared Data Association): utilizzate da periferiche