L'Hardware e il Software
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Le componenti del computer
Il computer
Il computer e' una macchina costituita da dispositivi di diversa natura (meccanici, elettrici, ottici e cosi' via) in grado di elaborare dati in modo automatico, veloce, sicuro ed efficiente.
Il computer e' un elaboratore di dati: eseguendo le istruzioni di un programma,
e' capace di ricevere dati dall'esterno, operare su di essi e fornire i risultati dell'elaborazione, sollevando l'uomo da compiti noiosi, ripetitivi e complessi.
Il computer lavora, dunque, partendo da informazioni in ingresso (l'input del processo di elaborazione), che elabora in base a una serie di regole (date da un programma), poi restituisce informazioni in uscita (l'output del processo).
Il computer e' una macchina programmabile , cioe' una macchina che puo' essere utilizzata per problemi diversi, in grado di interpretare e di eseguire una serie di ordini impartiti dall'esterno.
Hardware e Software
Un computer svolge i suoi compiti utilizzando risorse che possono essere raggruppate in due grandi categorie: hardware e software.
L'hardware e' l'insieme delle risorse che compongono la parte fisica del computer, cioe' l' insieme
delle componenti meccaniche, elettriche, elettroniche, magnetiche e ottiche.
Il software e' l'insieme delle risorse che compongono la parte logica del computer,
cioe' tutti i programmi che consentono di gestire il sistema. L'elaborazione dei dati avviene grazie all'interazione tra hardware e software, ossia l'hardware "obbedisce"
ai comandi inviati dal software, cioe' dai programmi le cui istruzioni controllano la macchina.
Il case e la scheda madre
Il componente che caratterizza il computer al primo colpo d'occhio e' l'involucro, un contenitore di metallo, plastica o alluminio chiamato case, che puo' avere varie forme e dimensioni. All'interno del case, uno dei componenti principali e' la scheda madre (o piastra madre, o motherboard), elemento fondamentale che funge da piattaforma di comunicazione per tutte le altre componenti; alla scheda madre, infatti, vengono collegate tutte le parti del computer,che cosi' possono dialogare fra loro.
Le porte
I vari dispositivi che vengono collegati al computer (tastiera, video, mouse, ecc.)
vengono detti periferiche. Affinche' questi dispositivi possano essere riconosciuti funzionare, e' necessario che sulla scheda madre siano presenti le schede di espansione che vengono installate in appositi alloggiamenti chiamati slot.
Per collegare le periferiche alle schede bisogna inserire i loro cavi connettori in apposite prese, dette porte di comunicazione. La principale e' la porta USB.
La porta USB (Universal Serial Bus) definisce un collegamento seriale ad alta velocita' Attraverso le porte seriali i dati viaggiano, come dice la parola stessa, in serie uno dopo l'altro, mentre nelle porte parallele i dati viaggiano raggruppati in byte. Ugualmente, i cavi connettori sono seriali e paralleli e sono fisicamente diversi tra loro. Anche se intuitivamente la trasmissione seriale potrebbe sembrare lenta, in realta' la tecnologia USB consente di raggiungere velocita' molto elevate.
Questo ha permesso che la porta parallela diventasse oramai obsoleta.. Oltre all'USB esistono altri tipi di porte e cavi, tra cui l'HDMI e il VGA. Esistono delle porte che consentono di collegare le periferiche senza l'ausilio di un cavo connettore:
- la porta wireless utilizza generalmente onde radio a bassa frequenza e permette il collegamento in reti wireless, cioè senza cavi (Wireless Local Area Network ). Viene anche utilizzata per collegamenti a Internet;
- la porta Bluetooth consente un collegamento senza fili per lo scambio di informazioni tra dispositivi diversi attraverso una frequenza radio sicura a corto raggio. Cerca i dispositivi entro un raggio di qualche decina di metri; quelli coperti dal segnale possono essere messi in comunicazione tra di loro.
CPU (Central Processing Unit)
L'unita' centrale di elaborazione e' anche chiamata processore centrale o microprocessore. Microprocessore e CPU, pero', non sono proprio la stessa cosa: con il termine microprocessore ci si riferisce all'oggetto hardware, mentre con CPU ci si riferisce alla funzione svolta e, quindi, a un concetto logico-funzionale. In realta', la CPU e' "incarnata" in un microprocessore, e proprio per questo motivo i due termini sono usati indistintamente. La CPU rappresenta il "cervello" del computer: e' responsabile dell'esecuzione dei programmi e del controllo di tutto cio' che avviene all'interno del computer stesso. La CPU e' un'unita' funzionale composta da: Unita' di controllo (CU, Control/ Unit), Unita' aritmetico-logica e i Registri. La CPU e' caratterizzata da tre parametri: la classe, la frequenza del clock e la dimensione dei registri, che rappresentano i principali indicatori delle prestazioni di un computer. La classe e' indicata da una sigla. La frequenza di clock misura, per cosi' dire, i "battiti del cuore" del computer. La sua frequenza, infatti, e' dell'ordine dei Gigahertz (GHz), ossia di miliardi di oscillazioni al secondo (1 GHz = 1000 MHz).
La memoria e le sue unita' di misura
La memoria di un computer e' costituita dall'insieme dei dispositivi che conservano i dati e i programmi. La memoria di un computer si divide in due grandi categorie: memoria centrale (o primaria) e memoria di massa (o secondaria). La prima e' una memoria veloce direttamente utilizzabile dalla CPU per eseguire le operazioni richieste dal programma, mentre la seconda e' piu' lenta e non e' direttamente utilizzabile dalla CPU, ma puo' immagazzinare grandi quantita' di dati. La memoria centrale e' formata da tre tipi di memoria: RAM, ROM e cache.
La RAM (Random Access Memory) e' il supporto di memoria su cui la CPU puo' leggere e scrivere informazioni con un accesso casuale, in cui e' possibile accedere direttamente a ogni singola cella semplicemente conoscendone l'indirizzo. La memoria RAM rappresenta, quindi, il "banco di lavoro" del computer, nel senso che tutti i programmi, per poter essere eseguiti, devono risiedere in essa. La RAM e' una memoria volatile, ossia perde il suo contenuto quando viene spento il computer. Per questo motivo, quando si lavora con un'applicazione, e' buona regola salvare con frequenza il lavoro fatto. All'interno del computer i dati, per poter essere memorizzati, devono essere convertiti in impulsi elettrici, gli unici che il computer "comprende". Ogni impulso elettrico si definisce bit (binary digit = cifra binaria) e puo' essere immaginato come una lampadina che, come ben sai, ha solo due stati: accesa e spenta, oppure O (che significa non passaggio di corrente) e 1 (che significa passaggio di corrente).
