Embed Size (px)
Citation preview
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 1
CALCULATOR
Sistem de calcul = calculator = computer
Este o masina care stie sa modeleze si sa manipuleze informatia.
Este o masina care prelucreaza automat informatia.
Modeleaza informatia elementara prin intermediul datelor.
Stie sa modeleze sistemul de numeratie binar.
Este alcatuit din doua componente:
hardware, adica echipamente fizice (partea materiala care asigura comunicarea intre om
si calculator)
software, adica
o programele destinate sa asigure conducerea si controlul procesului de
prelucrare)
o si datele (partea logica)
ARHITECTURA UNUI CALCULATOR
Defineste modul in care subansambele hardware sunt conectate fizic.
Este data de: unitatea de comanda si control, unitatea aritmetica-logica, unitatea de memorie
interna, unitatea de memorie externa, unitatile de intrare-iesire.
PROGRAMELE
Sunt ansambluri de comenzi de operatii numite instructiuni, care se dau calculatorului
pentru a executa anumite prelucrari de informatii.
Poarta numele de software, adica partea logica, invizibila a calculatorului.
CODUL ASCII
Acronimul de la American Standard Code for Information Interchange
Se foloseste pentru codificarea in sistemul de numeratie binar a caracterelor din care
sunt compuse textele.
Fiecare caracter de pe tastatura are atribuita o secventa unica de cod Ascii prin care poate fi
reprezentat in memoria interna a calculatorului.
DIGITIZAREA DESENELOR SI SUNETELOR
Pentru codificare se stabilesc niveluri de luminozitate pentru desene si niveluri de
semnal sonor pentru sunete.
Aceste niveluri se codifica prin numere intregi care pot fi reprezentate in sistemul binar.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 2
INFORMATIA
Este un mesaj care inlatura necunoasterea unui anumit eveniment.
Unitatea de masura folosita pentru cantitatea de informatie este informatia elementara.
Informatia elementara se mai numeste si bit (Binary digit), adica una din cele doua cifre binare 0
sau 1.
bit = informatie elementara = cifra binara
1 byte = 1 octet = 8 biti
Unitatile de informatie utilizeaza ca factor de multiplicare 210=1024, astfel:
1Kbyte = 1Koctet = 210 octeti = 1024 octeti
1Mbyte=210Kocteti=220 octeti
1Gbyte=210Mocteti=230 octeti
1Tbyte=210Gocteti=240 octeti
DATA
Este reprezentarea informatiei in interiorul calculatorului.
SUPORTURILE DE INFORMATIE
Se folosesc in operatiile de citire a datelor de intrare si de scriere a datelor de iesire.
Sunt obiecte prin intermediul carora se pot transmite informatii intre om si calculator.
Pot fi: hartia, suportul electromagnetic, suportul optic.
CPU
Acronimul de la Central Processing Unit.
Unitatea centrala de prelucrare sau procesorul este creierul calculatorului.
Ea coordoneaza si controleaza intreaga activitate a calculatorului.
Este singura componenta hardware a calculatorului care face diferentiere intre
programe si date.
Constructia unitatii centrale s-a bazat pe un singur circuit integrat numit
microprocesor.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 3
Microprocesorul este format din circuite electronice cu ajutorul carora el poate interpreta si
executa instructiunile.
Microprocesoarele difera intre ele prin:
numarul de instructiuni pe care le pot executa,
viteza de executie si
cantitatea de memorie pe care o poate folosi.
Microporcesoarele sunt caracterizate:
de tip,
frecventa de lucru si
lungimea cuvantului.
TIPUL MICROPROCESORULUI
Defineste apartenenta microprocesorului la o familie de microprocesoare care au caracteristici
comune. Aceste caracteristici determina performantele calculatorului.
Fiecare tip de microprocesor este caracterizat de o arhitectura interna.
Exista doua familii mari de microprocesoare:
Intel sau compatibile – folosite de calculatoarele IBM-PC sau compatibile IBM-PC
realizate de firma IBM sau de alte firme (AMD, IBM, CYRIX)
Motorola – folosite de calculatoarele Macintosh realizate de firma Apple
Cele doua tipuri de microprocesoare nu sunt compatibile intre ele, adica nu inteleg acelasi set
de instructiuni.
VITEZA DE LUCRU A MICROPROCESORULUI
Determina cat de repede executa microprocesorul o instructiune.
Ea de masoara in milioane de instructiuni pe secunda (Millions of Instructions executed
per second - MIPS).
FRECVENTA DE LUCRU A MICROPROCESORULUI
Este frecventa de tact a ceasului.
Frecventa se masoara in megahertz (MHz), adica milioane de impulsuri pe secunda.
Cu cat frecventa este mai mare, cu atat microporcesorul este mai performant.
CEASUL SISTEMULUI (System clock)
Controleaza cat de repede se executa operatiile.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 4
El genereaza impulsuri de tact de aceeasi frecventa , prin care li se comanda circuitelor
electronice ale calculatorului sa execute operatii si prin care se sincronizeaza aceste
operatii.
Cu cat ele vor avea o frecventa mai mare, cu atat timpul de executie al unei instructiuni
va fi mai mic si viteza de lucru a calculatorului mai mare.
CUVANTUL MICROPROCESORULUI
Reprezinta numarul de biti, intotdeauna multiplu de octeti, care pot fi prelucrati la un
moment dat de catre microprocesor ( de exemplu, 8 biti, 16 biti, 32 biti, 64 biti).
Cu cat cuvantul are mai multi biti cu atat viteza de lucru a microprocesorului este mai
mare si el este mai performant.
CIRCUITUL INTEGRAT
Este o capsula in interiorul careia se gasesc zeci sau sute de mii de circuite electronice.
Se mai numeste si cip (chip).
El se monteaza pe placa de baza a calculatorului prin intermediul unor picioruse
conductoare numite pini.
INSTRUCTIUNILE
Reprezinta codificarea comenzilor de operatii pe care trebuie sa le execute
calculatorul.
Deoarece calculatorul este o masina cu doua stari, aceste instructiuni vor fi siruri de cifre binare,
iar codul folosit se numeste cod masina.
Setul de instructiuni pe care microprocesorul le intelege si le poate executa formeaza limbajul
masina si el este realizat cu circuite electronice implementate in microprocesor.
MEMORIA INTERNA
Este locul de munca al calculatorului
Este locul in care sunt aduse programele si datele pentru a fi prelucrate de procesor.
Este un depozit pentru informatia codificata in binar.
Capacitatea ei se masoara in unitati de masura a informatiei: kilooctetul (kilobyte),
megaoctetul si gigaoctetul.
Instructiunile si datele sunt reprezentate in memoria interna sub forma de cifre binare grupate in
octeti, pe care le prelucreaza procesorul. Pentru regasirea lor, memoria interna a fost impartita
in locatii de memorie (zone de memorie).
Este o memorie neremanenta si de capacitate mica.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 5
Se folosesc doua tipuri de memorie interna:
Memoria RAM
o Acronimul de la Random Access Memory
o Este o memorie in care se poate scrie si din care se poate citi
o Este o memorie neremanenta, adica la scoaterea de sub tensiune a
calculatorului, informatiile scrise in aceasta memorie se pierd
o Ea pastreaza programele sistemului de operare si ale utilizatorului
o Capacitatea memorie interne se refera la capacitatea memoriei RAM
o O capacitate mica a memoriei interne limiteaza performantele calculatorului,
pentru ca nu permite folosirea oricarui software.
Memoria ROM
o Acronimul de la Read Only Memory
o Este o memorie din care se poate citi, dar in care se poate scrie
o Este o memorie remanenta si mult mai scumpa decat memoria RAM
o Este implementata sub forma unui circuit integrat in care se memoreaza un
microprogram de tip firmware (inscris de producator) destinat initierii lucrului cu
calculatorul, la punerea sub tensiune a acestuia. Continutul acestei memorii nu
poate fi modificat de catre utilizator.
LOCATIA DE MEMORIE
Este octetul si se identifica printr-o adresa unica.
Adresele sunt numere binare care pornesc de la 0 si se incrementeza cu 1: 0, 1, 10, 11, etc.
O SESIUNE DE LUCRU A CALCULATORULUI
Dureaza din momentul in care se porneste calculatorul si pana in momentul in care
este oprit.
In timpul unei sesiuni de lucru, in memoria interna a calculatorului sunt aduse programele care
vor fi prelucrate de procesor si datele prelucrate de aceste programe. Procesorul va produce
rezultate care vor fi depuse tot in memoria interna.
La scoaterea de sub tensiune a calculatorului, programele si datele din memoria interna se
pierd.
Este necesar ca aceste date si programe sa poata fi pastrate si in afara sesiunii de lucru, pentru a
putea fi folosite ulterior. Pastrarea lor se face in memorii externe.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 6
MEMORIILE EXTERNE
Sunt suporturi electromagnetice sau optice reutilizabile, pe care informatia se
pastreaza codificat in forma binara.
Sunt suporti de informatie pe care calculatorul, folosind dispozitive specific fiecarui
suport, numite unitati de memorii externe, poate citi sau scrie informatia.
Memoriile externe sunt caracterizate de capacitatea de memorare.
Unitatile de memorie externa sunt caracterizate de viteza de transfer a informatiei.
Sunt memorii remanente din care informatia nu se pierde atunci cand calculatorul nu
este alimentat cu current electric.
Pe ele se pastreaza, in afara sesiunii de lucru, programele sistemului de operare si
programele si datele necesare aplicatiilor exploatate pe calculator.
Procesorul nu poate executa un program inregistrat in memoria externa. Atunci cand trebuie
executat de processor, el trebuie adus impreuna cu datele in memoria interna a calculatorului.
In functie de modul in care este inregistrata informatia in format binar pe suportul de
informatie, memoriile externe se clasifica astfel:
Suporturi magnetice
Suporturi optice
DISPOZITIVE PENTRU SUPORTURI MAGNETICE
Suporturile magnetice sunt construite dintr-un material plastic (material flexibil) sau
din aluminiu (material rigid) pe care este depus un strat de substanta cu proprietati
feromagnetice si care este protejat de o carcasa sau de o invelitoare.
Aceasta substanta poate fi magnetizata dupa doua polaritati diferite, care corespund
cifrelor binare 0 si 1. In acest mod, informatia poate fi pastrata si in afara sesiunii de
lucru.
Spatiul de memorare de pe disc permite impartirea in locatii de memorare si crearea
unui sistem de numerotare a locatiilor, astfel incat sa fie suporturi cu acces direct pe
care, prin intermediul unei adrese, sa se poata localiza direct locatia in care este
memorata informatia.
Dispozitivele periferice folosite pentru citirea discurilor se numesc unitati de discuri
magnetice.
Pentru fiecare unitate de disc exista un anumit tip de unitate de discuri. Astfel, exista
unitate de disc flexibil si unitate de hard-disc.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 7
Discurile sunt montate in interiorul unitatii, pe un ax, si se rotesc in jurul acestui ax,
pentru a permite dispozitivului cu capete de citire-scriere sa aiba acces la o zona de pe
suprafata discului.
La scrierea informatiei pe disc, prin capul de citire-scriere activat trece un curent electric
variabil (impulsuri electrice care codifica informatia in binar). Acest curent magnetizeaza
particulele feromagnetice dupa cele doua polaritati care corespund celor doua cifre
binare.
La citirea informatiei, prin miscarea discului, se creeaza in dreptul capului de citire-
scriere activat un camp magnetic variabil care induce in cablul electric un curent electric.
Discurile sunt suporturi de informatie cu acces direct la informatie, adica se poate
pozitiona capul de scriere al unitatii direct pe locatia de pe disc in care se gaseste o
anumita informatie, fara sa se parcurga suportul pana la acea locatie.
Pentru a se asigura accesul direct la informatie, suprafata discului este impartita in
LOCATII DE MEMORARE care sunt identificate printr-o adresa unica astfel:
o Suprafata discurilor este impartita in cercuri concenmtrice numite piste
o Pistele, la randul lor, sunt impartite in arce de cerc numite sectoare
o Pistele care au aceeasi raza formeaza un cilindru
Locatia de memorare de pe disc, care poate fi identificata printr-o adresa unica, este
sectorul, care are o capacitate de 512 octeti.
TIPURI DE SUPORTURI MAGNETICE:
DISCURI FLEXIBILE sau DISCHETE (FLOPPY DISK – FD)
HARD-DISCURI (HARD-DISK – HD)
DISCURILE FLEXIBILE :
o sunt discuri care pot fi montate si demontate pe unitati.
o Ele au doua suprafete pe care se poate scrie informatia.
o Capacitatea de memorare a DISCURILOR FLEXIBILE este de 1.44 Mo, iar
viteza de transfer a unitatii este 500 ko/s.
HARD-DISCURI
o Este un pachet de discuri asemanatoare celor flexibile
o Este montat in interiorul calculatorului
o Hard-discurile pot avea o capacitate de zeci sau sute de Go si o viteza de
10 ori mai mare decat discurile flexibile.
DISPOZITIVE PENTRU SUPORTURI OPTICE
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 8
Discurile optice sunt construite dintr-un material metalic (aluminiu) ce nu are proprietati
magnetice, lustruit, acoperit cu un stat din material plastic in care pot fi practicate
alveole.
O unda laser baleiaza suprafata discului si reflecta lumina catre un senzor, diferentiat, in
functie de prezenta sau absenta unei alveole, stari carora li se asociaza cele doua cifre
binare.
Suprafata unui CD este si ea divizata in piste, dar, spre deosebire de cele de la discurile
magnetice, aceste piste nu sunt concentric, ci continue, in forma de spirala.
Spatiul de memorare este divizat in blocuri care asigura crearea sistemului de adresare a
unei locatii.
Exista urmatoarele tipuri de DISCURI OPTICE:
o Discuri compact sau discuri CD (compact disc)
o Discuri DVD (disc video digital)
DISCURILE CD
Acronimul este Compact Disc
Capacitatea unui astfel de suport este de 682 de Mo
Oorganizati in 99 de piste si 300 de blocuri pe pista.
Blocurile pot avea 512, 1024 sau 2048 octeti.
Este folosit in general pentru distribuirea unor pachete de programe de aplicatie
sau pentru inregistrarea unor programe multimedia care au nevoie de un spatiu
mare de dpozitare a informatiei.
Viteza de transfer a unitatii care exploateaza aceste suporturi este de 150-7800
ko/s.
Viteza de transfer a primelor unitati de Cd era de 150ko/s ( de 2-3 ori mai mica decat
a unitatilor de hard-discuri).Ulterior, viteza de transfer a crescut, aparand un factor
de multiplicare 2x, 4x,…, 48x, 52x fata de rata de transfer initiala, facandu-le mai
rapide in exploatare decat hard-discurile.
DISCURILE DVD
Permit stocarea pe un disc compact cu mai multe straturi de plastic in care pot fi
practicate alveole, asigurand o capacitate de memorare mult mai mare: un strat –
4,7 Go, doua straturi – 8,5Go si trei straturi – 17Go.
In plus, pistele sunt mai dese pentru a crea o capacitate de memorare mai mare
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 9
Sunt folosite in general pentru inmagazinarea datelor in format audio si video, a
filmelor, a formatelor multimedia interactive care necesita un spatiu foarte mare de
stocare.
Viteza de transfer a primelor DVD-uri este mai mica decat la un CD, de 600 rotatii
pe minut. Si la acest tip de suport viteza a crescut, ulterior aparand factori de
multimplicare de 7x, 8x, 16x, 48x fata de rata de transfer initiala.
SISTEMUL DE INTRARE-IESIRE
Asigura comunicatia calculatorului cu lumea inconjuratoare prin intermediul unor
echipamente specializate numite DISPOZITIVE PERIFERICE.
Aceste dispozitive sunt echipamanente specializate care asigura interfata dintre
calculator si utilizator.
DISPOZITIVELE PERIFERICE sunt de trei tipuri:
o Dispozitive de intrare
o Dispozitive de iesire
o Dispositive de intrare-iesire
DISPOZITIVE DE INTRARE
TASTATURA – se foloseste pentru transmiterea comenzilor si introducerea datelor
DISPOZITIVE DE INTRARE DIRECTA
o DISPOZITIVE DE INDICARE
Folosesc, pentru introducerea comenzilor si alegerea optiunilor, cel mai
simplu gest uman: indicarea. Nu permit introducerea datelor. Pot fi insa
folosite pentru crearea unoir desene sau a unor forme grafice.
Exemple: mouse, trackball, trackpad, creion optic, tablet grafica, ecran
tactil, joystick
o DISPOZITIVE DE SCANARE
Transforma desene, imaginea unui text sau simboluri intr-un format
binar care poate fi prelucrat de calculator.
Exemple: scanner, cititor de cod de bare
o DISPOZITIVE DE INTRARE VOCALA
Transforma sunetele (undele sonore, care sunt intr-un format analogic)
intr-un format binar care poate fi prelucrat de calculator.
Exemplu: microfon
Sunt dispozitive utilizate pentru a transmite calculatorului informatii si comenzi prin
operatia de citire.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 10
Informatiile citite pot fi: caractere, imagini, muzica, vorbire, etc.
Rolul dispozitivelor de intrare este de a transforma datele, programele si comenzile
dintr-un format pe care-l intelege omul intr-un format pe care sa-l poata prelucra
calculatorul (un sir de biti).
Oricare ar fi informatia, principiul de functionare al unui dispozitiv de intrare este
acelasi:
o Preia informatia care trebuie introdusa
o O imparte in unitati de informatie folosind un algoritm propriu
o Codifica fiecare unitate de informatie intr-o secventa de biti
o Transmite acesti biti procesorului
In cazul dispozitivelor cu indicare directa, operatia se executa in doua etape:
o Indicarea unui obiect de pe ecranul calculatorului si confirmarea alegerii.
o Indicarea se face prin controlarea pozitiei unui cursor care poate fi mutat cu
ajutorul dispozitivului intr-o locatie a ecranului calculatorului sau pe o tablet
grafica.
o Confirmarea alegerii se face prin apasarea unui buton, fie prin apasarea
dispozitivului pe ecran sau pe tableta.
CREIONUL OPTIC
foloseste o celula fotoelectrica sensibila la lumina, prin care este semnalizata
calculatorului pozitia de pe ecran.
este deplasat pe ecran in pozitia dorita si se apasa un buton sau se apasa creionul pe
ecran pentru confirmarea alegerii.
TABLETA GRAFICA SI CREIONUL SAU PUCUL
Formeaza un ansamblu de dispozitive de intrare care contine o suprafata de lucru si un
dispozitiv de indicare folosit pentru a trasa un desen.
Suprafata de lucru este tableta grafica, iar dispozitivul de indicare poate fi un puc sau
un creion.
Pucul este prevazut cu butoane pentru a confirma locatia aleasa
ECRANUL TACTIL
Este un ecran special de calculator, acoperit cu o suprafata de plastic pe care sunt
afisate diferite simboluri grafice.
Prin indicarea cu degetul a acestor simboluri se declanseaza executarea unor comenzi.
Aceste dispozitive de intrare se folosesc in general pentru a obtine rapid informatii
Tendinta actual este de a inlocui mouse-ul cu ecranul tactil
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 11
JOYSTICK-UL
Este un dispozitiv format dintr-o baza pe care sunt montate o maneta si mai multe
butoane de control.
Prin actionarea butoanelor de control se declanseaza diferite evenimente pe ecran,
Prin miscarea manetei in diferite directii, se deplaseaza un obiect pe ecran.
CITITORUL DE COD DE BARE
Este un dispozitiv de intrare prin care se baleiaza codurile de bare de pe diferite
produse.
Este util in magazine, pentru a transmite informatii despre produsele vandute.
DISPOZITIVE DE IESIRE
Pot fi:
Dispozitive hardcopy
Dispozitive softcopy
Sunt dispozitive folosite de calculator pentru a comunica utilizatorului rezultatele
operatiilor comandate si informatii despre starea sistemului, prin operatia de scriere.
Aceste dispozitive primesc o secventa de biti de la procesor si o decodifica astfel incat sa
poata fi inteleasa de om sau de un mecanism.
Secventele de biti receptionate pot sa contina texte, tabele cu numere, desene, muzica, etc.
De exemplu, imprimanta primeste un sir de octeti care reprezinta caractere. Ea decodifica
fiecare octet pentru a afla ce caracter trebuie sa tipareasca, dupa care activeaza
mecanismul prin care tipareste caracterul respective pe hartie.
Dispozitivele de iesire care furnizeaza informatia pe hartie sunt caracterizate de REZOLUTIE.
Aceasta marime se masoara in dpi (dots per inch – puncte pe inci). Ea reprezinta numarul
de puncte afisate pe inci. Exista rezolutie pe vertical (numar de puncte pe vertical) si
rezolutie pe orizontala (numar de puncte pe orizontala).
DISPOZITIVE HARDCOPY
o Furnizeaza informatii la care utilizatorul poate avea acces si ulterior
o De exemplu, sunt tiparite pe hartie sau inregistrate pe un microfilm sau pe un alt
support care poate fi vizualizat ulterior
o Exemple: imprimanta, plotter
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 12
DISPOZITIVE SOFTCOPY
o Furnizeaza informatii pe care utilizatorul le poate vizualiza atat timp cat dureaza
prezentarea lor
o De exemplu, sunt afisate pe ecran
o Exemple: monitor, dispozitive de iesire vocala ( difuzor, sintetizator de muzica,
sintetizator de vorbire)
PLOTTERUL
Este un dispozitiv de iesire prin care calculatorul DESENEAZA PE HARTIE IMAGINI DE MARE
PRECIZIE, harti sau desene tehnice
fiind foarte util in munca inginerilor si a desenatorilor.
Este format dintr-o masa pentru desenare si un brat cu care se deseneaza.
Accepta formate mari de hartie si are o rezolutie de 300-800 dpi.
SINTETIZATORUL DE MUZICA
Este un dispozitiv care se foloseste pentru generarea sunetelor pe baza unor instructiuni
Informatia se creaza prin intermediul unui limbaj specializat si respecta standardul MIDI
(Musical Instrument Digital Interface)
Ea se memoreaza intr-un fisier numit partitura computerizata
Fisierul contine in format binar o lista care descrie succesiunea notelor si, pentru fiecare nota:
durata, inaltimea, intensitatea si volumul.
informatiile din fisier sunt transmise placii de sunet care, prin intermediul unui sintetizator de
muzica, reda fiecare nota, in ordine si cu caracteristicile stabilite.
SINTETIZATORUL DE VORBIRE
este un dispozitiv prin intermediul caruia calculatorul poate “sa vorbeasca” folosind cuvinte
preinregistrate sau combinatii de sunete care imita vocea umana.
Este util in aplicatii educationale pentru invatarea unei limbi straine sau pentru comunicarea
unor mesaje prestabilite.
DISPOZITIVE DE INTRARE-IESIRE
Exemple: modem, placa de retea, placa multimedia
Sunt dispozitive utilizate pentru a realiza comunicatia in ambele sensuri, prin operatii de
citire si scriere
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 13
CONFIGURATIA UNUI CALCULATOR
Este ansamblul componentelor care sunt conectate la unitatea centrala de prelucrare, pentru a
realize sistemul de calcul.
Calculatorul poate avea:
o o configuratie minima si
o o configuratie maxima.
Configuratia minima
o este data de numarul minim de componente necesare pentru ca sistemul sa fie
operational.
o Cuprinde procesorul, memoria interna, tastatura, monitorul si o unitate de hard-disc.
Mai este o unitate de disc flexibil sau o unitate de Cd care sa permita si scrierea, pentru
a crea copii de siguranta pentru documente si fisierele de date.
Configuratia maxima
o este data de numarul maxim de componente care pot fi conectate la procesor.
Intre configuratia minima si configuratia maxima, utilizatorul isi poate alege configuratia dorita
care sa corespunda necesitatilor aplicatiilor sale.
PRINCIPALELE COMPONENTE ALE UNUI CALCULATOR PC
PC inseamna Personal Computer ( calculator personal)
provine de la numele dat de firma IBM primului microprocessor, construit in 1961, pe baza de
microprocesor Intel 8088.
Pana la aparitia acestuia, prelucrarea informatiilor se facea centralizat, de catre persoane
specializate, in locuri special amenajate pentru desfasurarea acestui process.
Microcalculatorul PC avea dimensiuni reduse si realize performante deosebite.
Aceste calitati au permis accesul utilizatorului obisnuit la prelucrarea automata a informatiilor.
Microcalculatorul a devenit o ustensila de birou.
Microprocesorul construit de IBM in jurul microprocesoarelor Intel ofera avantajul unui sistem
deschis, pe care utilizatorul si-l putea reconfigure usor, adaugand noi placi in interiorul lui.
Structura IBM a devenit un standard industrial. El a devenit liderul de necontestat in lumea
calculatoarelor.
Modelul calculatoruIui IBM a fost preluat si de alte firme (Compaq, Toshiba, Hewlett Packard).
Aceste microcalculatoare sunt realizate pe aceleasi principiu ca si calculatoarele IBM si folosesc
acelasi software. Ele se numesc calculatoare compatibile IBM.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 14
TASTATURA
Este un dispozitiv de intrare
face parte obligatoriu din configuratia minima a unui calculator.
Prin intermediul ei, utilizatorul poate sa transmita informatii calculatorului, sub forma unui sir
de caractere. Fiecare caracter se genereaza prin apasarea unei taste electronice.
Apasarea unei taste are ca efect inchiderea unui circuit electronic prin care se genereaza un cod
unic.
Contine 4 blocuri de taste:
o Tastatura alfanumerica
o Tastatura de editare
o Tastatura numerica
o Grupul tastelor functionale
Tastaturile se deosebesc intre ele prin:
o numarul de taste si
o pozitia acestor taste pe tastatura.
In functie de modul in care sunt dispuse tastele alfanumerice, exista doua tastaturi
standardizate:
o tastatura anglo-saxona cu tastele dispuse astfel: Q,W,E,R,T si
o tastatura franceza cu tastele dispuse astfel: A,Z,E, R
Exista doua tipuri de taste:
o Tasta calda si
o Tasta rece
Tasta calda, prin actionare, genereaza un cod inteligibil pentru calculator, reprezentand un
caracter sau o comanda. Exemple: tastele de la tastatura de editare si de la tastatura numerica
Tasta rece, prin actionare, nu genereaza un cod inteligibil pentru calculator. Ea se foloseste
intotdeauna impreuna cu o tasta calda, pentru a schimba codul acesteia. Exemple: SHIFT, CTRL
si ALT.
Combinatia dintre aceste taste se noteaza: tasta rece + tasta calda. Astfel, Shift+ c –
generati codul literei C.
TASTE COMUTATOR sunt:
o Tasta CapsLock – comuta tastatura alfanumerica intre starea care genereaza litere mici
si starea in care genereaza litere mari.
o Tasta NumLock – comuta tastatura numerica intre starea de tastatura numerica si
starea de tastatura de editare.
o Tasta Insert – comuta modul de corectura in text, intre corectura cu suprascriere si
corectura cu inserare.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 15
MOUSE-UL
Este cel mai raspandit dispozitiv de indicare
S-a impus o data cu aparitia interfetelor grafice.
Este un dispozitiv pentru care ecranul calculatorului devine o masa virtuala de lucru.
Pe aceasta masa virtuala, pozitia mouse-ului este marcata printr-un semn grafic, numit
cursor de mouse. Acest cursor este diferit de cursorul care arata pozitia in care va fi scris
un character pe ecran, de la tastatura.
Cu ajutorul mouse-ului pot fi manipulate pe ecran diferite obiecte. Aceste obiecte ar
putea fi manipulate si prin comenzi editate de la tastatura, dar este mult mai simplu prin
comenzi date cu mouse-ul.
Are mai multe butoane (doua sau trei)
se poate deplasa pe masa reala (pad).
Deplasarea mouse-ului si actionarea butoanelor sunt transformate in semnale electrice
care sunt transmise calculatorului.
Operatia de deplasare a mouse-ului are ca efect deplasarea cursorului de mouse pe
ecran.
Cursorul de mouse urmareste pe ecran deplasarea mouse-ului pe masa reala.
Cu ajutorul mouse-ului se pot executa patru operatii:
o Operatia de indicare (point) – prin care cursorul de mouse este deplasat pe
ecran pentru a indica un anumit obiect (deplasarea pe ecran se face prin
deplasarea mouse-ului pe pad)
o Operatia clic (click) – prin care se actioneaza scurt un buton al nouse-ului (este
folosit pentru confirmarea alegerii pozitie de pe ecran)
o Operatia clic dublu (double click) – prin care se actioneaza scurt, de doua ori
succesiv, un buton al mouse-ului
o Operatia de glisare sau tragere (dragging) – prin care se deplaseaza mouse-ul
pe pad, avand un buton actionat ( este folosita de obicei pentru a deplasa
obiecte pe ecran).
In locul mouse-ului se mai pot folosi urmatoarele dispozitive de indicare:
TRACKBALLUL
o Este format dintr-o bila dispusa intre doua role plasate perpendicular, care
translateaza miscarea bilei in miscari pe orizontala sip e vertical, pe ecran.
Spre deosebire de mouse, unde carcasa dispozitivului se deplaseaza pe o
suprafata, in cazul trackballului carcasa este fixa, iar bila este miscata cu
mana. La fel ca si mouse-ul, are butoane pentru a executa diferite actiuni.
TRACKPADUL
o este format dintr-o suprafata de lucru sensibila la atingere, pe care
utilizatorul poate deplasa degetul pentru a muta cursorul pe ecranul
calculatorului. Dispozitivul este dotat cu doua taste care corespund celor
doua butoane ale mouse-ului.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 16
MONITORUL
Ecranul (screen) este un suport de iesire pe care calculatorul scrie rezultatele
prelucrarilor, mesajele pentru utilizator si informatiile despre starea sistemului.
Face parte dintr-un dispozitiv numit monitor care, pe langa aceasta suprafata de afisare
– ecranul, mai contine si circuitele necesare realizarii imaginii pe ecran.
Monitorul este legat la placa video (adaptorul video), care se gaseste in interiorul
calculatorului si care prelucreaza semnalele primate de la procesor pentru a le
transforma in imagini grafice.
Imaginile de pe ecran sunt compuse din trei culori: rosu, verde si albastru (RGB).
Ecranul reprezinta o suprafata de pete foarte mici de culoare numite pixeli.
Monitorul este caracterizat de:
o Diagonala
Cele mai raspandite sunt monitoarele cu diagonal de 15 si 17 inci, care
este suficienta pentru activitatile obisnuite. Diagonalele mai mari, de 20
inci, se folosesc in aplicatii de grafica profesionala sau in proiectare.
o Rezolutia
Reprezinta numarul de pixeli de pe ecran exprimat in numarul de pixeli
pe linie inmultit cu numarul de pixeli pe coloana: nxm. Cu cat rezolutia
este mai mare, cu atat imaginea este mai clara.
o Numarul de culori
Reprezinta numarul de culori folosite pentru realizarea imaginii.
Se pot folosi de la 256 de culori pana la 16.777216 culori.
Fiecare culoare este codificata in binar.
Fiecarui pixel I se atribuie un cod de culoare
Cu cat se folosesc mai multe culori, cu atat este nevoie de mai multi biti
pentru construirea codului de culoare.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 17
SCANNERUL
Este un dispozitiv de intrare prin care pot fi citite imaginile grafice (fotografii, desene facute
pe hartie).
Imaginea pe care o citeste scannerul este o suprafata formata din puncte.
Fiecare punct este definit printr-un cod de culoare, obtinandu-se versiunea digitala a imaginii.
Dupa ce a fost citita cu scannerul, imaginea poate fi prelucrata cu ajutorul calculatorului:
redimensionata, rotita, colorata, suprapusa cu alte imagini, etc.
Este folosit in special in operatii de tehnoredactare a diferitelor carti sau publicatii, in care
trebuie inserate in diferite desene.
Scannerul este caracterizat de:
o Rezolutie
Reprezinta numarul de puncte pe inci pe care le poate citi scannerul.
Cu cat rezolutia este mai mare, cu atat imaginea citita de scanner va fi
apropiata de cea reala. Rezolutia poate fi de 300, 600 … 480, 9600 dpi.
o Numar de culori
Reprezinta setul de culori care sunt codificate de scanner.
Cu cat numarul de culori este mai mare, cu atat imaginea scanata va fi mai
apropiata de cea reala.
o Viteza de scanare
Reprezinta viteza cu care un scanner citeste si prelucreaza o imagine.
Daca se creste mult rezolutia unui scanner, scade viteza de citire, deoarece el
trebuie sa citeasca mai multe puncte.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 18
IMPRIMANTA
Este un dispozitiv de iesire prin care calculatorul comunica rezultatele obtinute in urma
prelucrarii, prin intermediul unui suport de informatie: hartia.
Hartia de imprimanta este un suport de informatie secvential. Ea este parcursa
intr-un singur sens, fara posibilitate de revenire pentru rescrierea unor informatii.
In general, o imprimanta are urmatoarele component: un mecanism pentru
tiparire, un mechanism pentru antrenarea hartiei, un panou cu butoane si led-uri,
doua cabluri (unul de alimentare de la retea si unul de conectare la calculator).
Imprimanta este caracterizata, pe langa REZOLUTIE, de urmatoarele elemente:
o VITEZA
Reprezinta viteza de scriere a imprimantei si se masoara in cps
(caractere pe secunda), iar imprimantele lente si prin ppm (pagini
pe minut).
o DIMENSIUNEA MAXIMA A HARTIEI
Este data de formatul hartiei pe care poate sa scrie imprimanta: A3 ,
A4, A5, B5
TIPURI DE IMPRIMANTE
o Cu jet de cerneala
Mod de scriere – aruncand un jet de cerneala cu o anumita
intensitate
Caracteristici :
Viteza: 3-16 ppm
Rezolutie: 300-360 dpi
Calitate buna la tiparire
Domenii de utilizare: orice domeniu care nu necesita calitate
deosebita la tiparire
o Laser
Mod de scriere – prin polarizare electrostatic a unui cilindru, care
atrage o substanta numita toner
Caracteristici :
Viteza: 4-20 ppm
Rezolutie: 300-1000 dpi
Calitate inalta a tiparirii
Prêt ridicart
Domenii de utilizare: aplicatii de procesare a publicatiilor ( carti si
publicatii)
o Termica
Mod de scriere – prin fixarea termica a vaporilor de cerneala pe o
hartie speciala
Caracteristici :
Viteza: 2-8 ppm
Calitate foarte buna la tiparire
Pret ridicat
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 19
Domenii de utilizare: lucrari de arta si grafica profesionala
UNITATEA DE SISTEM
Este construita modular, impartita in componente electronice.
Partea cea mai importanta este placa de baza (system board sau mother board).
Placa de baza contine circuitele electronice cele mai importante: microprocesorul si alte
circuite integrate, care il ajuta sa lucreze si sa isi indeplineasca sarcinile.
Tot pe aceasta placa se afla si memorica interna a calculatorului.
Langa placa de baza se gaseste sursa de alimentare (power supply) care asigura tensiunile
electrice necesare functionarii circuitelor electronice.
Unitatile de discuri sunt singurele parti mecanice din interiorul calculatorului. Ele sunt
cele mai mari consumatoare de putere electrica din calculator si din aceasta cauza, se gasesc
aproape de sursa de alimentare. Celelalte componente ale calculatorului primesc current, de la
sursa de alimentare, prin intermediul placii de baza.
Pe, sau langa placa de baza se gasesc conectorii la magistala, prin intermediul carora se
leaga optional la placa de baza placile adaptoare sau interfetele pentru imprimanta, pentru
modemul liniei telefonice, pentru ecran, pentru unitatile de discuri flexibile. Aceste placi sunt
legate la placa de baza prin intermediul magistralei, care este un canal comun de comuniatie
intre placile calculatorului.
Magistrala este formata dintr-un manunchi de trasee de cupru pe o placa de circuit, pe care
circula informatia (date, comenzi, semnale de control) sub forma de impulsuri electrice pe doua
niveluri de tensiune, carora le corespund cele doua cifre binare o si 1. Pe magistrala, informatia
se transmite paralel, adica pe fiecare linie conductoare se transmite un bit de informatie.
Dimensiunea magistralei (numarul de linii conductoare) este o caracteristica foarte importanta,
deoarece de ea depinde debitul datelor care vor fi schimbate intre microprocessor si celelalte
component. Magistralele pot fi de 32 de biti, de 64 de biti, etc.
Legatura intre magistrala si dispozitivul periferic se face prin intermediul interfetei.
Dispozitivele periferice prelucreaza datele si comenzile primate sub forma de semnale
electrice de la magistrala. Pe liniile electrice ale dispozitivelor periferice, informatia poate fi
transmisa in serie au parallel.
La transmisia in serie, informatia este transmisa pe o singura linie, bit dupa bit, sub forma
de impulsuri.
La transmisia in paralel fiecare bit de informatie se transmite pe cate o linie electrica, sub
forma de impulsuri.
In functie de modul in care se face transmisia, interfetele pot fi:
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 20
Interfete paralele, la care se conecteaza dispozitivele periferice care folosesc, transmiterea
in parallel a informatie. De exemplu, imprimantele.
Interfetele seriale, la care se conecteaza dispozitivele periferice care folosesc transmiterea
in serie a informatiei. De exemplu, modemul.
Interfete USB, la care se poate conecta orice tip de dispozitiv periferic.
Placile adaptoare sunt introduse, optional, in sloturi si configureaza calculatorul dupa
dorintele utilizatorului.
Sloturile sunt conectoare care asigura legatura cu magistrala si comunicarea cu
microprocesorul.
Cele mai importante placi adaptoare sunt:
o Adaptorul video, care transforma comenzile calculatorului in imagini vizibile pe ecran
o Adaptorul unitatii de disc, care transforma comenzile calculatorului in inregistrari
magnetice pe suportul de informatii si invers.
o Placile de memorie, care se adauga memoriei de baza a calculatorului pentru a mari
capacitatea memoriei interne
o Porturile serie si paralel prin intermediul carora se pot conecta imprimanta, mouse-ul,
modemul.
Calculatoarele compatibile IBM PC sunt de doua tipuri:
o de birou sau
o portabile
Calculatoarele de birou sunt dependente de o sursa de alimentare ( se conecteaza la
reteaua electrica prin cordon de alimentare si prize).
Calculatoarele portabile sunt de dimensiuni reduse, au acumulator propriu care le asigura o
independent de functionare de cateva ore si au fost concepute special pentru a fi deplasate usor.
Ele se mai numesc laptop sau notebook.
SISTEMUL DE OPERARE
Este o componenta a structurii calculatorului
Reprezinta ansamblul programelor care au rolul de a realiza utilizarea optima a
resurselor calculatorului
Este format din doua componente: nucleu si interfata.
Componenta software a calculatorului este structurata astfel: programe de
aplicatie si programe ale sistemului (sistem de operare si programe utilitare)
Controleaza executia programelor de aplicatie si a programelor utilitare
Asigura legatura cu utilizatorul, copierea programelor din memoria externa
(discul) in memoria interna, executia in ordine a instructiunilor din aceste programe si
comunicarea rezultatelor obtinute.
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 21
Functia principala a nucleului sistemului de operare este de a administra diferite
resurse disponibile si de a planifica folosirea lor.
Resursa este o componenta a sistemului de calcul.
Calculatorul dispune de doua tipuri de resurse: fizice si logice.
o Resurse fizice
Sunt componentele hardware ale calculatorului care au functii de prelucrare,
pastrare sau transferare a informatiei (procesorul, memoria interna,
dispozitivele periferice)
o Resurse logice
Sunt componentele software ale calculatorului care au functii de administrare
a resurselor si a datelor, de executare a programelor de aplicatie, de organizare
si prelucrare a datelor (programele si datele)
Interfata sistemului de operare defineste modul in care utilizatorul interactioneaza
cu sistemul de operare. Ea asigura functia de comunicare prin intermediul unui dialog intre cei
doi astfel:
o Utilizatorul transmite calculatorului, prin intermediul tastaturii sau al mouseului,
comenzi pentru executarea operatiilor sau raspunsuri la intrebarile puse de calculator
o Calculatorul transmite utilizatorului, prin intermediul monitorului, mesaje in
legatura cu intenmtiile utilizatorului sau intrebari privind modul de realizare a
operatiilor solicitate.
Sistemul de operare contine programe care controleaza in permanenta activitatea
calculatorului. Ele trebuie sa fie rezidente in memoria interna atat timp cat calculatorul
functioneaza.
ARHITECTURA GENERALA A UNUI SISTEM DE CALCUL
Arhitectura unui calculator defineste modul in care subansamblele hardware sunt conectate fizic, fara sa
se tina cont de amplasarea lor.
John Von Neumann a descris primul model arhitectural pentru calculatoare in 1945.
Majoritatea calculatoarelor utilizate astazi respecta acest model.
UCC -Unitatea de comanda si control
UAL -Unitatea aritmetico-logica
Registri-zone de stocare temporara a informatiilor
UM -Unitatea de memorie
SI/E -Sistemul de intrare/iesire
ROLUL SI FUNCTIILE UNUI SISTEM DE CALCUL __________________________________________ 22
Schema generala a unei masini Von Neumann
Comunicarea intre aceste componentese realizeaza prin intermediul unor magistrale.
MD- magistrale de date : transmit date si instructiuni
MA- magistrale de adrese : transmit numai adrese de memorie
Componentele principale ale unei masini von Neumann sunt:
Unitatea centrala de prelucrare
Unitatea de memorie
Sistemul de intrare/iesire
Elementele care caracterizeaza performantele sistemelor de calcul sunt:
-viteza de calcul-masurata in numarul de operatii efectuate intr-o secunda
-capacitatea MI si ME
-timpul de acces la memorie
-fiabilitatea
Functiile sistemelor de calcul:
-introducerea de informatii
-prelucrarea informatiilor
-stocarea informatiilor
