5)Slide lezione 3 - parte prima (7 ottobre 2015) [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 7 ottobre 2015
A.A. 2015-2016 - 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 da e verso il computer
sono genericamente chiamati unità periferiche di input/output
(ingresso/uscita, spesso abbreviato in I/O)
Spesso vengono utilizzati anche altri termini con lo stesso significato:
dispositivi periferici di input/output, dispositivi di input/output,,
periferiche di input/output
L’aggettivo “periferiche”
” fa intuire che si tratta di dispositivi che, normalmente, sono
collocati esternamente 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 è necessario 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.
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le porte di input/output (1-2)
Le periferiche di input/output
sono collegate al computer
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
Trackball
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
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)
Touchpad
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
Rispetto al mouse la trackball presenta il vantaggio penna (stilo), esattamente come fosse una matita su
un foglio di carta
che occorre meno spazio rispetto al mouse
Utilizzata quando si deve usare il computer per
disegni di precisione (tecnici o artistici) ed il mouse
Lo svantaggio è una certa «scomodità d’uso», una risulta del tutto inadeguato perché troppo difficile
minore precisione, un rapido affaticamento delle
da controllare
dita ed una maggiore tendenza a raccogliere
Recentemente
migliorata
viene utilizzata per
polvere e sporcizia
firmare digitalmente i documenti
Sistemi e applicazioni per
l’amministrazione digitale
Le unità di input (3-3)
Altri dispositivi di input
Penna ottica
E’ un lettore di codici a barre
ossia un dispositivo capace di leggere caratteri
rappresentati da sequenze di linee verticali
Joystick
Chiamato anche leva di comando
è costituito da una leva manovrabile manualmente
munita di due o più pulsanti
Viene utilizzato nei videogiochi
Microfono
Un esempio di utilizzo dei codici a barre lo
troviamo sulle confezioni dei prodotti in un negozio
Consente di acquisire in forma digitale un suono,
che potrà successivamente essere utilizzato
(ad es. nelle applicazioni multimediali)
Videocamera digitale
Macchina fotografica digitale
Consente di acquisire fotografie che possono poi
essere trasferite sul computer e ritoccate con
appositi programmi di rielaborazione grafica
Usata generalmente per catturare video da
elaborare o da trasmettere
Esistono videocamere professionali per riprese di
alta qualità e webcam usate a buon mercato per
acquisire contenuti video da trasmettere
successivamente attraverso la rete
Scanner
E’ un dispositivo esterno al computer che consente
di acquisire in formato immagine documenti
analogici di qualsiasi genere
fotografie, disegni, testi ed altro materiale
Il processo di acquisizione prende il nome di
digitalizzazione e spesso viene abbinato ad un OCR
Webcam
La ripresa con una webcam ha sempre una qualità
piuttosto bassa perché questo consente di ridurre
al minimo il flusso di dati
(esigenza ritenuta prioritaria per qualunque
informazione viaggi su Internet)
Attualmente si trasmettono video ad oltre 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 convertendoli in forma leggibile 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 1024 × 768 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 si trovano in commercio monitor di tipo LCD (Liquid Crystal Display) e di tipo LED (Light Emitting
Diode) che possono raggiungere risoluzioni superiori al full hd (1920x1080 pixel).
Occupano pochi cm di spessore, consumano molto 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 di ottenere una copia cartacea dei dati elaborati dal computer
Le stampanti si collegano al PC attraverso 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 dovrebbe 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 si potranno usare casse di qualità
superiore ed 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
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)
Si ricordano tre principali tipologie di modem, a
seconda del tipo di collegamento disponibile
Il modem per linee analogiche
Il modem per linee digitali
Il modem per collegamenti tramite la rete di
telefonia cellulare (GSM, UMTS, 3G, 4G etc.)
Modem per linee digitali
Consente di collegare un computer ad una linea digitale (ISDN, ADSL,
FIBRA 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 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)
Modulazione ASK
(Amplitude Shift Keying)
Modulazione PSK
(Phase 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
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
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 7 ottobre 2015
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A.A. 2015-2016 - primo semestre biennio
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