5)Slide lezione 3 - parte prima (8 ottobre 2014) [modalità compatibilità]

Università degli Studi di Macerata
Dipartimento di Giurisprudenza
Scienze dell’amministrazione pubblica e privata (Classe LM-63)
SISTEMI E APPLICAZIONI PER
L’AMMINISTRAZIONE DIGITALE
“LE UNITA’ DI INPUT/OUTPUT”
Lezione n. 3 – parte prima
Mercoledì 8 ottobre 2014
A.A. 2014-2015 - primo semestre biennio
Luca Ricciotti PhD
Introduzione
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Un sistema di elaborazione delle
informazioni è un sistema che elabora dati
ed informazioni in ingresso (input) per
produrre dati ed informazioni in uscita
(output).
Tutti i dispositivi che consentono il trasferimento dei dati dal mondo esterno verso il
computer e viceversa, sono genericamente chiamati unità periferiche di input/output
(ingresso/uscita, spesso abbreviato in I/O)
Spesso vengono utilizzate anche altri termini con lo stesso significato:
dispositivi periferici di input/output, dispositivi di input/output, unità periferiche di
input/output, od anche periferiche di input/output
L’aggettivo “periferiche”
” fa intuire che si tratta di dispositivi che, normalmente, sono
collocati in periferia rispetto al case del computer MA in realtà molte unità sono
direttamente contenute nello chassis del computer
Affinché una periferica di input/output possa funzionare
correttamente c’è bisogno di un componente software: il driver
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità periferiche
Differenti unità periferiche
Unità periferiche di input
Unità periferiche di output
Unità periferiche di input - output
Sono i dispositivi che permettono l’immissione dei
dati dall’esterno verso il computer .
Sono i dispositivi che ricevono i dati dal computer
e li trasmettono all’esterno.
Es. tastiera, mouse, scanner, etc.
Es. monitor, stampante, altoparlanti, etc.
Svolgono contemporaneamente sia la funzione di
unità di input che quella di unità di output.
Es. modem, monitor touch screen, cuffie con
microfono integrato, etc.
Le porte di input/output (1-2)
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le periferiche di input/output sono collegate al
computer dall’esterno attraverso le porte di I/O
Le porte di I/O sono costituite da una serie di prese, normalmente localizzate sul lato
posteriore del computer, che vengono utilizzate per collegare al computer i
dispositivi esterni (monitor, tastiera, mouse, etc.)
Negli attuali personal computer le schede d’espansione sono spesso
integrate direttamente nella scheda madre.
La disposizione delle porte varia da computer a computer, ma
tipicamente sono presenti le seguenti porte
Le porte di input/output (2-2)
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Elenco delle tipiche porte di input/output presenti nei computer
porta PS/2
• utilizzata per il collegamento del mouse e della tastiera. Di solito una porta è dedicata al
mouse e l'altra alla tastiera e non possono essere invertite
porta USB
(Universal Serial Bus)
• adatta per connettere al computer qualunque tipo di dispositivo compatibile con questo
tipo di collegamento
porta firewire
(IEEE 1394)
• utilizzata per collegare periferiche che richiedono un’elevata velocità di trasferimento dei
dati (es. la videocamera digitale) (nei recenti PC non è presente)
porta video
• utilizzata per collegare un monitor esterno o un videoproiettore
porta di rete
(RJ-45)
• utilizzata per collegare il computer ad una rete di computer. Ne esistono di vari tipi, ma
ormai quella che utilizza il connettore RJ45 ha di fatto rimpiazzato tutte le altre
porta modem
(RJ-11)
• utilizzata nel caso in cui sia presente un modem integrato all’interno del computer
(soprattutto nei computer portatili) da collegare alla linea telefonica
porta seriale
• utilizzata per collegare dispositivi che non richiedono un flusso di dati molto veloce (fino a
qualche anno fa veniva usata anche per il modem e per il mouse) - praticamente scomparsa
porta parallela
porta SCSI
• utilizzata quasi sempre per la stampante, ma in generale adatta per qualunque dispositivo
che richieda un flusso di dati più veloce rispetto alla seriale - praticamente scomparsa
• utilizzata nel passato per dispositivi che richiedevano un flusso di dati molto veloce
(scanner, masterizzatore esterno, etc.) - praticamente scomparsa
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di input (1-3)
Le unità di input sono quei dispositivi
che consentono l’immissione dei dati in un computer.
Esempi di unità di input sono: la tastiera, i dispositivi di puntamento
(mouse, trackball, touchpad), il joystick, lo scanner, la penna ottica, la
macchina fotografica digitale, il microfono
La tastiera
E’composta da tasti che riportano l’indicazione di
lettere e numeri e la sua funzione è quella di
immettere nel sistema sequenze di caratteri e di
comandi.
La tastiera più utilizzata è la cosiddetta tastiera
“qwerty” che prende il nome dalla sequenza delle
lettere dei primi 6 tasti
Nei personal computer moderni la tastiera si
Le tastiere moderne (dette “estese”) possiedono 101
collega ad una porta PS/2 appositamente dedicata e
tasti (o 104-105 se adattate per Windows) che si
posizionata sul retro, oppure direttamente ad una
suddividono in 4 gruppi principali
porta USB
tasti funzione
tasti alfanumerici
sono i tasti presenti nella fila in alto (Esc,
F1, F2, etc.) e servono per impartire
comandi.
sono all’incirca gli stessi tasti che si trovano sulle macchine da
scrivere (lettere, numeri, simboli e punteggiatura); vi sono inoltre i
tasti Ctrl (Control) e Alt (Alternate) che, assieme al tasto per le
maiuscole, servono per modificare la funzione degli altri tasti.
La loro esatta funzione dipende dal
programma che è attivo in quel momento
Il tasto Alt Gr viene utilizzato con i tasti che hanno tre funzioni
tasti cursore
tastierino numerico (Tn)
si trovano fra i tasti alfanumerici e il
tastierino numerico si trovano e servono
per lo spostamento del cursore e lo
scorrimento delle pagine
composto dai tasti situati sul lato destro della tastiera costituisce una
semplice replica dei tasti numerici, disposti, solo per comodità
dell’utente, come in una calcolatrice.
Il primo tasto (Bloc Num o Num Lock) serve per attivarli/disattivarli
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di input (2-3)
I dispositivi di puntamento
(consentono all’utente di interagire con il computer in maniera user-friendly)
Mouse
Fu introdotto con i sistemi operativi ad interfaccia
grafica (Macintosh, Windows, etc.) per semplificare
l’invio alla macchina dei comandi che in precedenza
venivano impartiti unicamente attraverso la tastiera.
Lo spostamento del mouse controlla il movimento di
un puntatore sullo schermo con cui è possibile
selezionare e spostare gli oggetti grafici sullo
schermo.
I pulsanti sinistro e destro del mouse servono per
inviare i comandi (click, doppio click, click destro,
etc.); con il destro si visualizza il cosiddetto “menu
contestuale”.
Il mouse si collega al PC attraverso una porta PS/2
appositamente dedicata e posta sul retro del computer
oppure attraverso una porta USB.
I mouse tradizionali utilizzano una piccola sfera
sporgente presente nella parte inferiore per captare i
movimenti del mouse ed inviarli al computer.
I più recenti (mouse ottici) utilizzano luce rossa
generata da un LED e focalizzata da un sistema di
lenti che illumina la superficie su cui si muove il
mouse
Touchpad
Trackball
Considerato un’alternativa al mouse, utilizza lo stesso
meccanismo, avendo però la sfera sul lato superiore
invece che sotto, ed è dotata di due o tre pulsanti
aventi funzioni analoghe a quelle del mouse.
Il movimento del puntatore sullo schermo è
comandato dal movimento della sfera con le dita
(senza spostare la trackball).
Rispetto al mouse la trackball presenta il vantaggio
che non occorre lo spazio che serve invece per
muovere il mouse.
Lo svantaggio è una certa scomodità d’uso (minore
precisione e rapido affaticamento delle dita), oltre ad
una maggiore tendenza a raccogliere polvere e
sporcizia
Utilizzato sui computer portatili, ha la stessa funzione
del mouse.
Lo spostamento del puntatore si ottiene facendo
scorrere il polpastrello di un dito su una superficie
piana di piccole dimensioni.
Tavoletta grafica
Costituita da un piano sensibile sul quale è possibile
disegnare facendo uso di una speciale penna (stilo),
esattamente come fosse una matita su un foglio di
carta.
Utilizzata quando si deve usare il computer per
disegni di precisione (tecnici o artistici) ed il mouse
risulta del tutto inadeguato perché troppo difficile da
controllare
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di input (3-3)
Altri dispositivi di input
Joystick
Penna ottica
E’ un lettore di codici a barre, ossia un dispositivo
capace di leggere caratteri rappresentati da sequenze
di linee verticali. Un esempio di utilizzo dei codici a
barre lo troviamo sulle confezioni dei prodotti in un
negozio
E’ un dispositivo esterno al computer che consente di
acquisire in formato immagine documenti analogici di
qualsiasi genere: fotografie, disegni, testi ed altro
materiale.
Microfono
I modelli più versatili consentono anche l’acquisizione
Consente di acquisire in forma digitale un suono, che direttamente da diapositiva o da negativo fotografico.
potrà poi essere utilizzato, ad esempio, in applicazioni
Il processo di acquisizione prende il nome di
multimediali
digitalizzazione. Si abbina spesso ad un OCR.
Chiamato anche leva di comando, è costituito da una
leva manovrabile manualmente munita di due o più
pulsanti. Viene utilizzato soprattutto nei videogiochi
Videocamera digitale
Macchina fotografica digitale
Consente di acquisire fotografie che possono poi
essere trasferite sul computer e ritoccate con appositi
programmi di rielaborazione grafica
Scanner
Usata generalmente per catturare immagini da
elaborare o da trasmettere.
Si parte da videocamere professionali per riprese di
alta qualità alle webcam usate per acquisire contenuti
video da trasmettere successivamente attraverso la
rete
Webcam
La ripresa con una webcam ha sempre una qualità
piuttosto bassa perché questo consente di ridurre al
minimo il flusso di dati (esigenza ancora oggi
prioritaria per qualunque informazione viaggi su
Internet).
Oggi comunque si arriva a trasmettere video a 1080P
(con l’apposito hardware richiesto)
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di output (1-3)
Le unità di output sono quei dispositivi che ricevono i dati dal computer e li
convertono in una forma intelligibile per l’utente.
Le principali unità di output sono il monitor, la stampante, il plotter, gli
altoparlanti e le cuffie
Il monitor
E’ la principale periferica di output del computer
(la parola stessa deriva dal verbo inglese “to
monitor” che significa “controllare”).
Il monitor traduce in immagini i dati ricevuti dalla
scheda grafica del computer
La risoluzione dello schermo è data dal numero di
pixel che il monitor può visualizzare (ad esempio
800 × 600 pixel).
Le dimensioni di un monitor sono calcolate
misurando la diagonale dell’area visibile in pollici.
1 pollice equivale a 2,54 cm
Nel passato i monitor più diffusi erano quelli CRT
(Cathode Ray Tube, tubo a raggi catodici) che
utilizzavano la stessa tecnologia dei vecchi
televisori, basata sull’utilizzo di un raggio di
elettroni e sulla proprietà dei fosfori di
immagazzinare radiazioni luminose e di restituirle
lentamente
I primi monitor erano monocromatici (tipicamente a fosfori verdi); in quelli a colori i fasci di elettroni sono tre,
uno per ogni colore di fosfori: rosso, verde e blu (RGB: Red, Green, Blu).
Ogni gruppo di tre fosfori forma un “pixel”, ovvero il singolo punto luminoso presente sullo schermo.
In un monitor con risoluzione di 1024x768 pixel sono presenti sullo schermo 1024 pixel in larghezza (ciascuno
formato da tre fosfori) e 768 pixel in altezza. Più i fosfori sono piccoli e numerosi, più le immagini sullo schermo
sono definite.
Quando i tre fosfori sono contemporaneamente “accesi” al massimo livello, il pixel diventa di colore bianco.
Quando i tre fosfori sono contemporaneamente “spenti “si ottiene il nero.
Quando i tre fosfori sono contemporaneamente “accesi” con luminosità diverse si ottengono tutti gli altri colori.
A seconda della capacità della scheda grafica si possono visualizzare da 256 a 16,7 milioni di colori ed oltre
Attualmente i monitor più utilizzati sono di tipo LCD (Liquid Crystal Display) che sfruttano le caratteristiche di
alcuni materiali di polarizzarsi, cambiando colore, per gli effetti magnetici del passaggio di energia elettrica a
bassa intensità. Occupano pochi cm di spessore, consumano di meno, hanno un bel “design”
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di output (2-3)
La stampante e il plotter
Stampante
Consente all’utente di ottenere una copia cartacea dei dati elaborati dal computer.
Le stampanti si collegano al PC attraverso la porta parallela o la porta USB.
Le stampanti si dividono in tre principali categorie
stampanti ad aghi
Sono le stampanti di vecchio tipo, ormai obsolete perché sono rumorose, molto
lente e producono stampe di bassissima qualità ma sono ancora utilizzate. Come
nelle vecchie macchine per scrivere, utilizzano una testina mobile composta da
sottili aghi che riproduce la forma del caratteri da stampare: la pressione della
testina su un nastro inchiostrato posto davanti al foglio di carta permette di
stampare il testo (ed in alcuni casi anche semplici immagini)
stampanti a getto d’inchiostro
Producono stampe di qualità leggermente inferiore rispetto alle stampanti laser
sono generalmente più lente, ma anche più economiche e di dimensioni più
contenute. La stampa viene generata spruzzando sulla carta microscopiche gocce
di inchiostro
stampanti laser
Usano una tecnologia simile a quella delle fotocopiatrici e sono adatte per grossi
volumi di lavoro perché riescono a stampare molto velocemente e silenziosamente,
offrendo inoltre la migliore qualità di stampa
Plotter
Sono dispositivi simili alle stampanti che consentono di stampare su fogli di
grande formato. Si differenziano dalle stampanti sia per il modo di disegnare le
linee, in quanto utilizzano appositi pennini ad inchiostro, sia per il fatto che
possono tracciare righe continue, mentre la stampante può soltanto riprodurle
attraverso una serie di punti molto ravvicinati.
I plotter sono impiegati soprattutto negli studi professionali e nei centri di
progettazione tecnica, nel campo scientifico per la produzione di grafici
bidimensionali o nella grafica digitale
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di output (3-3)
Altri dispositivi di output
Altoparlanti (casse) e Cuffie
Trovano un grande utilizzo nelle applicazioni multimediali e permettono di avere
un output sonoro.
La scelta degli altoparlanti deve avvenire in funzione della scheda audio: se la
scheda audio è dotata solo elle funzioni di base si useranno casse economiche, se
invece è capace di riproduzioni audio di alta qualità, effetti audio particolari come
il Dolby surround, etc., si potranno usare casse di qualità superiore e impianti
audio sofisticati.
Sarebbe inutile usare casse di alta qualità con una scheda audio scadente, o
viceversa
Videoproiettori
Sono dispositivi che si collegano all’uscita video del computer e consentono di
visualizzare su un schermo o su una parete quanto viene riprodotto sullo schermo
del computer
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di input/output (1-2)
Sono periferiche che vengono utilizzate sia per immettere dati verso il
computer sia per ricevere dati dal computer.
Fra tutti ricordiamo il modem oltreché i monitor touch-screen.
Anche i drive per i supporti ottici (CD, DVD, BD) e gli hard disk (interne ed esterni)
rientrano nella categoria delle unità di input/output
Il modem
E’ un dispositivo che viene utilizzato per la
trasmissione e ricezione dei dati attraverso la linea
telefonica ed in particolare per la connessione ad
Internet.
I modem possono essere esterni al computer (collegati
con un cavo), interni (in forma di scheda di
espansione) od integrati nella scheda madre
Si ricordano tre principali tipologie di modem, a
seconda del tipo di collegamento disponibile.
La velocità di trasmissione dei modem, ovvero il
numero di bit che il modem riesce a trasferire in un
secondo, si misura in bps (bit per second, ovvero bit
al secondo, b/s)
Modem per linee analogiche
Viene utilizzato per la normale linea telefonica analogica
(RTG – Rete Telefonica Generale)
Riesce a trasmettere dati alla velocità di 56 kbps.
Quando il modem è collegato la linea è occupata e non è possibile usare il
telefono (di fatto, il collegamento alla rete tramite modem costituisce a tutti
gli effetti una normale telefonata)
Il modem per linee analogiche
Il modem per linee digitali
Il modem per collegamenti tramite la rete di
telefonia cellulare (GSM, UMTS etc.)
Modem per linee digitali
Consente di collegare un computer ad una linea digitale (ISDN, ADSL, etc.).
Essendo i segnali sempre digitali, il suo compito non è quello di effettuare la
conversione analogico-digitale e viceversa, ma di effettuare un
“adattamento” delle tensioni in gioco.
Non si tratta quindi di un vero e proprio modem, si continua a chiamarlo
così per analogia con il modem analogico MA sarebbe più corretto
chiamarlo “adattatore”
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di input/output (2-2)
Il termine “modem” deriva appunto dalla contrazione
dei termini modulazione e demodulazione.
Quando il computer trasmette dati, il modem effettua l’operazione di modulazione,
ovvero trasforma il segnale digitale in uscita dal computer in un segnale analogico
adatto per essere trasmesso sulla normale linea telefonica analogica.
Quando il computer riceve dati, il modem effettua l’operazione inversa di
demodulazione, ovvero trasforma il segnale analogico presente sulla linea telefonica in
un segnale digitale adatto ad essere utilizzato dal computer
Modulazione FSK
(Frequency Shift Keying)
Consiste nel variare la frequenza del segnale
analogico in base allo stato dei dati binari. Al bit “1”
corrisponde un aumento della frequenza del segnale,
mentre ai bit “0” corrisponde una diminuzione
Modulazione ASK
(Amplitude Shift Keying)
Consiste nel variare l’ampiezza del segnale
analogico: al bit “1” corrisponde un aumento
dell’ampiezza del segnale, mentre al bit “0”
corrisponde una diminuzione. Questo tipo di
modulazione è soggetto ad interferenze
Modulazione PSK
(Phase Shift Keying)
Consiste nel variare la fase del segnale quando
viene riconosciuta una transizione logica (da “0” ad
“1” o viceversa). Si tratta del tipo di modulazione
più diffuso grazie alla sua affidabilità
“LE UNITA’ DI INPUT/OUTPUT”
Lezione n. 3 – parte prima
Mercoledì 8 ottobre 2014
[email protected]
A.A. 2014-2015 - primo semestre biennio
Luca Ricciotti PhD