Elementi di Informatica Elaboratore Elettronico Tipologie Storiche di
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Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Elaboratore Elettronico Università degli Studi di Udine Facoltà di Ingegneria CORSO DI LAUREA IN SCIENZE dell’ARCHITETTURA Elementi di Informatica Un elaboratore elettronico è un sistema informatico basato su un particolare modello teorico Esistono diverse categorie di elaboratori – Architettura dell’Elaboratore – - diversi per caratteristiche e utilizzi D. Gubiani 5 aprile 2011 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 1 D. Gubiani Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Tipologie Attuali di Elaboratori Mainframe: negli anni 40 occupavano stanze intere e l’energia per il funzionamento e il raffreddamento era elevata, costosissimi, per grandi aziende Personal Computer (PC): macchine per utenti singoli e per applicazioni generiche Minicomputer: negli anni 60 ad un costo minore l’indtroduzione dei minicoputer permise l’utilizzo anche nell’ambito di piccole aziende Workstation: oggigiorno molto simili PC di fascia alta Server: macchine con una notevole potenza di calcolo utilizzate da singoli utenti che colloquiano PC Microcomputer: negli anni 70, con l’introduzione dei microprocessori, ad un prezzo abbastanza ridotto potevano essere comprati anche da singole persone Super Computer (Cluster): sistemi con potenze di calcolo estremamente elevate, dedicato ad eseguire calcoli particolarmente onerosi Home computer: nella seconda metà degli anni 70, nasce la seconda generazione dei microcomputer: costo contenuto, utilizzo domestico Personal Computer: microcomputer economici destinati a un utilizzo personale, maggiori risorse rispetto agli home computer – Architettura dell’Elaboratore – 3 D. Gubiani Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 4 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Componenti di un Elaboratore NoteBook: personal computer portatili L’hardware di un PC è composto da un insieme di componenti funzionali interagenti e cooperanti che colloquiano tramite canali di comunicaqzione detti bus Tali componenti possono essere cosı̀ schematizzati: NetPC: portatili con dimensione e risorse ridotte Palmari o PDA (Personal Digital Assistant: computer di dimensioni ridotte, evoluzioni delle agendine elettroniche - processore o CPU (Central Processing Unit) - memoria (centrale e di massa) - unità periferiche Tablet: computer portatile che permette all’utente di interfacciarsi con il sistema direttamente sullo schermo, mediante una penna o le dita (es. eBook) – Architettura dell’Elaboratore – – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Tipologie Portatili di Elaboratori D. Gubiani 2 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Tipologie Storiche di Elaboratori D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 5 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 6 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Schema L’architettura della maggior parte dei moderni elaboratori è basata sul modello della macchina di von Neumann Secondo tale modello un elaboratore è costituito da quattro elementi base: - unità di elaborazione memoria periferiche bus di sistema D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 7 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Funzionamento Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Le fasi di elaborazione si susseguono in modo sincrono con una scansione dettata dall’orologio di sistema (clock) Ad ogni intervallo di tempo, l’unità di controllo (componente interno dell’unità di elaborazione) decide quali operazioni svolgere L’unità di elaborazione è formata dai dispositivi che consentono di acquisire, interpretare ed eseguire le singole istruzioni - Le varie periferiche consentono lo scambio di informazioni tra l’elaboratore e l’esterno Il bus di sistema funge da collegamento fra i vari elementi funzionali – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 9 D. Gubiani acquisizione di istruzioni o dati dalla memoria decodifica di istruzioni o dati esecuzione di istruzioni manipolazione dei dati trasferimento delle informazioni – Architettura dell’Elaboratore – Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Processore 10 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus CPU Il processore o CPU (Central Processing Unit) è la parte del sistema informatico che controlla il flusso dei programmi ed esegue le singole istruzioni Compiti della CPU: È un circuito elettronico formato da alcuni milioni di transistor Componenti funzionali interni: - spostamento dei dati - esecuzione delle operazioni aritmetiche e logiche - controllo del flusso delle istruzioni - - raccolti in un singolo chip (circuito integrato) della dimensione di pochi centimetri quadrati - si parla di microprocessore D. Gubiani 8 Elaborazione La memoria contiene le istruzioni e i dati necessari per eseguire un programma D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – – Architettura dell’Elaboratore – 11 D. Gubiani unità di controllo (CU) unità aritmetico-logica (ALU) registri generali orologio interno (clock) – Architettura dell’Elaboratore – 12 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Schema della CPU Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Registri I registri sono gli elementi di memoria della CPU Sono utilizzati per memorizzare temporaneamente istruzioni, risultati parziali delle operazioni e informazioni di controllo Alcuni di essi sono: - program counter (PC): contiene l’indirizzo di memoria della prossima istruzione da eseguire - registro delle istruzioni (IR): contiene l’istruzione da eseguire D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 13 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Unità Aritmetico-Logica (ALU) 14 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Unità di Controllo (CU) La CU si occupa dell’acquisizione e la successiva interpretazione delle istruzioni che si trovano in memoria, reperisce i dati dall’input e coordina l’ALU fornendo i segnali elettrici che attivano i diversi dispositivi di memoria o di operazione L’ALU esegue le operazioni elementari necessarie per l’elaborazione: - aritmetiche (addizione, sottrazione,...) - logiche (confronti, comparazioni, ...) I segnali sono sincronizzati per mezzo del segnale di clock D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 15 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Ciclo accesso-decodifica-esecuzione 16 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Evoluzione Processori Fase di lettura (fetch): trasferimento dalla memoria alla CPU dell’istruzione da eseguire (PC contiene l’indirizzo della prossima istruzione da eseguire, IR contiene l’istruzione trasferita e da eseguire) Fase di decodifica (decode): riconoscimento ed identificazione dell’istruzione da eseguire Fase di esecuzione (execute): esecuzione dell’istruzione, inclusi il trasferimento dei dati da/verso la memoria, la gestione delle operazioni di I/O... D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 17 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 18 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Legge di Moore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Memoria La memoria è il dispositivo mediante il quale si può - conservare dati - leggere e scrivere dati D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 19 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Memoria 20 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Classificazione basata sul fenomeno Fisico alla Base della Memorizzazione - 1 Memorie a semiconduttore - metodo elettronico che si fonda sulla conservazione di una carica elettrica all’interno di un piccolo conduttore - piccole dimensioni e molto veloce - costo elevato - può essere volatile o permanente Un sistema informatico fa uso di diversi tipi di memorie Una memoria si dice volatile se togliendo l’alimentazione l’informazione in esso memorizzata scompare non volatili (o permanenti) in caso contrario Memorie magnetiche - metodo basato sulla caratteristica di alcuni materiali di assumere e mantenere una direzione di magnetizzazione - costo e velocità non elevati - è permanente (fino alla successiva sovrascrittura) D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 21 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Classificazione basata sul fenomeno Fisico alla Base della Memorizzazione - 2 22 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Classificazione basata sul Tempo d’Accesso Memorie ad accesso casuale (RAM) - tutte le informazioni sono accessibili nello stesso intervallo di tempo Memorie ottiche Memorie ad accesso semi-casuale (SRAM) - metodo basato sulla possibilità di un raggio laser di causare e successivamente di riconoscere modifiche della struttura della materia - caratteristiche analoghe a quelle magnetiche, ma ne migliorano costo e velocità D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 23 - il tempo di accesso alle informazioni varia a seconda dell’area di memorizzazione - varia fra un minimo e un massimo Memorie ad accesso sequenziale (SM) - le informazioni possono essere recuperate solo scorrendo sequenzialmente l’intero supporto - il tempo di accesso può subire grandi variazioni D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 24 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Classificazione basata sulla Funzione Svolta Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Gerarchie di Memorie - 1 Registri - memorizzano informazioni utili all’elaborazione - tempo di accesso dell’ordine della decina di nanosecondi - realizzati mediante flip-flop L’ideale dal punto di vista delle prestazioni sarebbe quello di utilizzare tutti registri interni al processore (veloci) Memoria Centrale (CM) Per poter memorizzare grandi quantità di dati a costi sostenibili è necessario utilizzare altre tipologie di memorie - memorizza i programmi e i dati - accesso casuale con tempo di accesso dell’ordine del microsecondo - diverse tecniche realizzative Il compromesso fra le diverse esigenze è alla base della gerarchia delle memorie basata su tre livelli Memoria di massa o secondaria - memorizzano grosse quantità di dati - memorie sequenziali e ad accesso semi-casuale - tempi di accesso variano dai millisecondi ai minuti D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 25 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Gerarchie di Memorie - 2 26 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Memoria Cache - 1 La memoria di cache è una memoria temporanea utilizzata per migliorare il trasferimento dei dati tra la memoria centrale e i registri della CPU Più veloce della memoria centrale, contiene i dati usati più di frequente Quando il processore richiede un dato questo viene prima cercato nella cache, in caso non sia presente si accede alla memoria centrale e successivamente la cache viene aggiornata D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 27 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Memoria Cache - 2 28 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Memoria Centrale (CM) - 1 Permette l’accesso alle informazioni in modo casuale (o diretto) in tempi molto brevi La memoria cache può essere simulata da parte della memoria centrale oppure attraverso apposite memorie dette buffer È di tipo a semiconduttore Il concetto della memoria cache viene utilizzato anche in tutte le atre situazioni in cui si richieda il trasferimento di dati fra supporti con velocità diversa Può essere vista come una grande matrice monodimensionale formata da celle o locazioni caratterizzate da un indirizzo univoco e un contenuto Esempio. Buffer (o memoria tampone) presente in ogni stampante Il processore accede al contenuto delle celle per mezzo del suo indirizzo Il tempo di accesso è costante e dell’ordine delle decine di nanosecondi (1 ns = 1 miliardesimo di secondo) D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 29 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 30 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Memoria Centrale (CM) - 2 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus RAM Esistono diversi tipi di RAM - nelle Single In-line Memory Module SIMM (FPM ed EDO) - nelle Double In-line Memory Module DIMM (SDRAM, DDR e SLDRAM) La CM è costituita da due tipi di memoria - RAM (Random Access Memory) + cancellabile e riscrivibile + adatta a contenere i programmi in esecuzione e tutti i dati necessari al suo funzionamento - ROM (Read Only Memory) + non cancellabile e non riscrivibile + meno costosa della RAM + tipicamente contiene istruzioni che consentono di impostare le condizioni ottimali di funzionamento della macchina D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 31 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Memoria di Massa (o di Secondaria) 32 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Hard Disk L’hard disk è un dispositivo formato da una serie di dischi magnetici che ruotano attorno ad un perno centrale La memoria di massa è una memoria di supporto che contiene programmi e dati che possono essere sfruttati indirettamente dal processore I vari dispositivi attualmente disponibili differiscono per Ogni superficie dei dischi è dotata di una propria testina per leggere e scrivere Per consentire alte velocità di rotazione i dischi sono contenuti in un contenitore sottovuoto - quantità di dati memorizzabili - velocità di accesso - costo La capacità di memorizzazione è elevata, può superare il TeraByte (1000GB) e la velocità di accesso si aggira sugli 8-20ms In genere si utilizzano memorie magnetiche e ottiche Tipologie: ATA 33/66, S-ATA 150/300 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 33 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus I CD usano la tecnologia ottica che consente velocità di 10-20ms e capacità di 650/740MB: CD-R e CD-RW I DVD utilizzano una tecnologia più raffinata dei CD che consente un miglioramento delle prestazioni in capacità (4,7/9,4GB) e velocità (5-10ms): DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RAM I Blu-Ray, grazie all’utilizzo di un lase blu, riesce a contenere fino a 54 GB di dati (nel caso dual-layer), sono allo studio versioni con 4, 8 e 16 strati – Architettura dell’Elaboratore – – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore CD, DVD e Blu-Ray D. Gubiani D. Gubiani 35 34 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Flash Memory, Penna USB e Unità a Stato Solido Con lo sviluppo di cellulari, macchine fotografie... si sono diffuse Secure Digital Card (SD), Compact Flash Card (MC), ... (capacità da 1 a 8/10 GByte) Un supporto di memorizzazione attualmente molto diffuso sono le penne USB con capacità da 1 a 10 GByte: piccole, comode, veloce installazione Unità a stato solido (SSD): memorie di tipo flash con prestazioni superiori rispetto un hard disk tradizionale (maggiore velocità, maggiore affidabilità, bassi consumi), costo è più alto D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 36 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Data Cartridge Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Memorie - Obsolete Data Cartridge, più datati rispetto ai supporti precedenti, sono cassette con un lungo nastro magnetico (evoluzione delle vecchie bobine) Lo svantaggio dell’accesso sequenziale è bilanciato dal basso costo e dall’elevata capacità (200MB-16GB) Molto utilizzato in fase di back-up Floppy disk: disco di materiale magnetizzato sulle due superfici protetto da una custoda di plastica (1,4MB, 100-200ms) Zip disk: piccoli hard disk portatili (100-400MB, 20-40ms) D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 37 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Periferiche 38 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Dispositivi di Ingresso/Input Le periferiche di input sono quei dispositivi che consentono all’elaboratore di acquisire informazioni dal mondo esterno Si possono distinguere: - dispositivi di ingresso/input (I) - dispositivi di uscita/output (O) D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Sono periferiche di ingresso: la tastiera, il mouse, il trackball, la tavoletta grafica, lo scanner, il modem, il microfono, la fotocamera o telecamera... 39 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Dispositivi di Uscita/Output 40 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tastiera Utilizzata per l’inserimento di informazioni alfanumerici oltre che per l’inserimento di comandi Le diverse tastiere si differenziano per la disposizione dei tasti (legato al paese) e dal numero di tasti (tradizionali tastiere per Windows ha 105 tasti) Le periferiche d’uscita sono tutti quei dispositivi che consentono di ottenere i risultati delle elaborazioni effettuate dal calcolatore Sono dispositivi di output: il monitor, la stampante, il plotter, il modem, le casse acustiche, le macchine a controllo numerico... D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 41 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 42 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Mouse Trackball, Touch-screen e Joystick Sono dispositivi per l’inserimento di informazioni posizionali Il trackball è un dispositivo simile al mouse meccanico in cui la sfera viene mossa direttamente dal contatto della mano (il dispositivo resta fermo) Il touch-screen è una specie di monitor sensibile al tocco Il joystick è un dispositivo composto da una manopola montata verticalmente su una base e un insieme di pulsanti, utilizzato per i giochi Utilizzato per l’inserimento di informazioni posizionali Possono essere dotati di due o tre tasti, la cui funzionalità dipende dal particolare programma Esistono mouse che sfruttano diverse tecnologie: - meccanico: sfrutta il movimento di una sfera sul piano di appoggio - ottico: sfrutta la lettura del riflesso di un fascio di luce sul piano di appoggio D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 43 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus 44 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tavoletta Grafica La tavoletta grafica è utilizzata per l’inserimento di informazioni posizionali È costituito da un rettangolo di materiale elettricamente sensibile in cui si possono indicare delle posizioni utilizzando una particolare penna o un dispositivo simile al mouse È utilizzato per inserire mappe geografiche o memorizzare disegni già eseguiti su carta I monitor tradizionali CRT (tubo di raggi catodici) sono oggigiorno sostituiti dai monitor LCD (cristalli liquidi) I parametri fondamentali di un monitor sono: - dimensione: in genere da 10 a 22 pollici - risoluzione: punti distinti che possono essere attivati sulla superficie (esempio 1280x1024) - precisione: varia da un indice di 0,24 (max) a 0,38 (min) D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Monitor – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 45 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Scanner 46 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Stampante - 1 Dispositivo per trasferire su carta i risultati ottenuti dalle elaborazioni Esistono fondamentalmente tre tipi di stampanti Lo scanner è utilizzato per l’inserimento di immagini Possono essere di tre tipi: - manuale: il dispositivo viene fatto scorrere sopra l’immagine - flat: il foglio contenete l’immagine viene inserito nel dispositivo che lo scorre mediante un meccanismo che ruota - piano: il foglio viene appoggiato sul piano del dispositivo sotto il quale scorre un sensore ottico D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – 47 - ad impatto: trasferimento in modo meccanico - a getto di inchiostro: l’inchiostro è sparato sulla carta attraverso fori calibrati - laser: simili alle fotocopiatrici D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 48 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Plotter Modem Il modem è un dispositivo elettronico che consente la comunicazione fra sistemi informatici diversi: Dispositivo per trasferire su carta immagini vettoriali attraverso l’utilizzo di pennini D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore - MOdulazione: trasformazione di informazioni digitali provenienti dal calcolatore in segnali analogici trasmissibili mediante linea telefonica o altre linee dedicate (O) - DEModulazione: trasformazione di segnali analogici provenienti dalla linea telefonica o da altre linee dedicate in dati memorizzabili nel calcolatore (I) 49 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Modem 50 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Microfono e Casse Acustiche Microfono: dispositivo per l’acquisizione di audio (suoni) Casse Acustiche: dispositivo per l’output di audio (suoni, segnali acustici) che permette di esplicitare le capacità multimediali degli elaboratori Tipi di modem in commercio: - analogici (56 kbps): sfruttano la rete telefonica base occupandola costantemente, ormai in disuso - ISDN (128 kbps): sfruttano linee telefoniche ISDN - ADSL (da 640 kbps a 100 Mbps): sfruttano una linea digitale dati ad alta velocità - GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA (da 56 kbps a 14.4 Mbps): con telefonini di ultima generazione, modem USB o PC card D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 51 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Fotocamera o Telecamera 52 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Macchine a Controllo Numerico Dispositivi che gestiti da un elaboratore producono manufatti prodotti dallo stesso elaboratore Fotocamera (digitale): dispositivo per l’acquisizione di immagini (foto), attualmente molto utilizzata anche in sostituzione delle tradizionali macchine fotografiche ottiche, ottime risoluzioni 2, 4... anche 10 milioni di pixel Telecamera/Videocamera (digitale): dispositivo per l’acquisizione di video, mettono a disposizione funzionalità di video editing e di fotocamera con minore risoluzione D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 53 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 54 Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Bus - 1 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Bus - 2 Il bus è costituito da una serie di connessioni elementari che collegano l’unità di elaborazione alla memoria e all’interfaccia di ogni specifica periferica, lungo le quali viene trasferita l’informazione Bus dei dati La capacità di un bus indica la quantità di dati elementari (binari) che possono essere trasmessi in ogni operazione - trasferisce informazioni generiche in modo bidirezionale La velocità di trasmissione indica il tempo medio impiegato da due unità per scambiarsi un dato Bus degli indirizzi - è unidirezionale e trasmette indirizzi dal processore alla memoria Bus dei controlli - è bidirezionale è trasferisce all’unità stabilita l’istruzione da eseguire e trasmette all’unità di elaborazione il segnale dell’avvenuto espletamento dell’operazione D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore 55 D. Gubiani Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus – Architettura dell’Elaboratore – Tipologie di Elaboratori Componenti di un Elaboratore Interfacce - 1 56 Macchina di Von Neumann Processore Memoria Periferiche Bus Interfacce - 2 Le interfacce di I/O sono i dispositivi circuitali che consentono il collegamento fisico e logico dell’elaboratore con le varie periferiche Sono molto diverse fra di loro a seconda della periferica - D. Gubiani parallela seriale USB 1/2 ethernet infrarossi blutooth wireless ... – Architettura dell’Elaboratore – 57 D. Gubiani – Architettura dell’Elaboratore – 58
