STRUCTURA CALCULATORULUI

• Prof. Aluculesei Emanuela

Orice decizie are la bază informaţii şi date referitoare la obiectul activităţii respective. Prelucrarea datelor trebuie făcută în concordanţă cu cerinţele tehnologiei informaţionale. Se pot astfel contura diferenţele dintre date şi informaţii:

- datele desemnează elementele primare, provenind din diverse surse, fără o formă organizată care să permită luarea unor decizii;

- informaţiile sunt date ce au un caracter de noutate, care îmbogăţesc nivelul de cunoştinţe ale celui care primeşte aceste informaţii. O dată care nu aduce nimic nou nu se poate considera informaţie.Prelucrarea datelor (numită şi procesare) presupune totalitatea transformărilor, ca formă şi conţinut a datelor.

DATA. INFORMATII

STRUCTURA CALCULATORULUI

II.Hardware.

• Totalitatea dispozitivelor electronice şi mecanice dintr-un calculator sunt numite componente hardware.

III.Software.

• Totalitatea informaţiilor schimbate între om si calculator se regăsesc sub forma de comenzi , programe , sisteme de operaţii şi aplicaţii ce reprezintă software-ul sistemului de calcul.

Bit-ul (binary digit - cifră binară) reprezintă cea mai mică unitate de date ce poate fi reprezentată şi prelucrată de către calculator. O succesiune de 8 biţi se numeşte byte sau octet, fiind cea mai mică unitate de date ce poate fi reprezentată şi adresată de către memoria unui sistem de calcul. Multiplii:

1 kilobyte(kB) = 1024 bytes (210 bytes); 1 megabyte(MB) = 1024 kbytes (210 kB); 1 gigabyte(GB) = 1024 Mbytes (210 MB); 1 terrabyte(TB) = 1024 Gbytes (210 GB); 1 petabyte(PB) = 1024 Tbytes (210 TB); 1 exabyte(EB) = 1024 Pbytes (210 PB);

Unitatea Centrală (UC)Este alcătuită din:• Unitatea de memorie internă (UM): ROM sau RAM;• Unitatea Centrală de Prelucrare (UCP) :- Unitatea de Comandă şi Control UCC- Unitatea Aritmetico-Logică UAL Dintre funcţiile procesorului pot fi amintite: execută instrucţiuni

individuale pentru programe şi controlează operaţiile efectuate de alte componente ale computerului; realizează calculele şi operaţiile logice;

Sistemul de intrare/ieşire (S I/O)alcătuit din:•Medii de stocare; •Dispozitive periferice; •Dispozitive pentru accesarea mediilor de stocare; •Dispozitive pentru interfaţa cu utilizatorul;•Dispozitive periferice de intrare (DPI/);•Dispozitive periferice de ieşire (out) (DP/O);•Interfeţe;• Memoria externă (ME);• Magistrale de transmitere a comenzilor de control, informaţiilor şi instrucţiunilor.

PROCESORUL

• -este considerat ,,creierul’’calculatorului;• -se mai numeşte şi Unitatea Centrală de

Prelucrare (UCP);• -realizează calcule aritmetice şi operaţii

logice;• -controlează celelalte componente ale

calculatorului;• -procesorul are propria sa memorie numită

memorie cache;• -viteza unui procesor reprezintă numărul de

instrucţiuni care pot fi executate într-o unitate de timp (MIPS);

• -frecventa de lucru se măsoară in MegaHertzi sau GigaHertzi.

MEMORIA INTERNA

– ROM (Read Only Memory), memorie care permite doar citirea, nu şi scrierea datelor.

– - nu îşi pierde conţinutul la oprirea calculatorului, nu poate fi \"scrisă\" de către utilizator, este de capacitate redusă şi este folosită pentru stocarea informaţiilor despre hardware, mici programe ce configurează diverse dispozitive

– RAM (Random Access Memory), memoria cu acces aleator. Acest tip de memorie permite atât citirea cât şi scrierea de date.

Memoria RAM este o memorie volatilă (se pierde la oprirea calculatorului), poate fi atât citită cât şi modificată şi este folosită pentru stocarea programelor şi datelor, fiind considerată principala memorie de lucru a calculatorului

Structura unui calculator presupune Structura unui calculator presupune existenexistenţţa componentelor a componentelor hardhard ş şi i softsoft, , deci performandeci performanţţele ele îîn funcn funcţţionarea sa sunt ionarea sa sunt date de cele obdate de cele obţţinute de fiecare dintre acestea. inute de fiecare dintre acestea. CaCaţţiva factori de ordin tehnic, care pot influeniva factori de ordin tehnic, care pot influenţţaaperformanperformanţţele computerului:ele computerului:

Viteza procesorului;Viteza procesorului;Dimensiunea memoriei RAM;Dimensiunea memoriei RAM;Dimensiunea Hard-disk-ului;Dimensiunea Hard-disk-ului;Dimensiunea memoriei cache;Dimensiunea memoriei cache;Viteza de transmitere a datelor pe Viteza de transmitere a datelor pe magistrala de date magistrala de date

Dipozitive de intrare

• Permit ca informatia sa fie introdusa in calculator (o transforma in biti, o grupeaza cate 8 si o transmite procesorului).

• De indicare: mouse, trackball, light pen• De scanare: scanner• Tastatura

MOUSE

-este folosit de utilizator pentru a da comenzi calculatorului ; alegere de optiuni; crearea de desene.

-tip de conectare: Com1, PS2, USB, wireless-controlează mişcarea cursorului (pointer) pe un ecran

de afişare. În particular, mouse-ul este important pentru interfaţa grafică spre utilizator. Există trei tipuri de bază: mecanic; optic; optomecanic.

TASTATURA

• - Tastatura - se foloseşte pentru a introduce în calculator: date,

programe, comenzi, texte. Cuprinde cinci categorii de taste: -taste de introducere text (alfanumerice),-taste numerice,-taste de deplasare a cursorului,-taste funcţionale, -taste speciale.

Tip de conectare: serială, PS2, USB, wireless.

MICROFON

Microfon - folosit pentru a înregistra diverse sunete pe calculator, conectat la placa de sunet. Este utilizat în telefonia prin Internet şi la introducerea verbală a comenzilor.

JOYSTICKJOYSTICK

Joystick - manetă care se mişcă în toate direcţiile controlând deplasarea pointerului. Este folosit mai ales pentru jocurile pe calculator

Light pen (creion luminos) - dispozitiv asemănator unui mouse, care foloseşte un detector sensibil la lumină pentru selectarea obiectelor de pe un ecran de afişare prin punctarea directă.

SCANNER

Scanner - dispozitiv care poate citi textul sau ilustraţiile tipărite pe hârtie şi transformă informaţiile în formă digitală.

- permite scanarea unor imagini ,texte ;-pot fi salvate pe hard-ul calculatorului;-pot fi tipărite la imprimantă.

Dispozitive de iesire

Hardcoppy (pe hârtie)- Plotter-ul (trasatorul) - dispozitiv special pentru

trasarea pe hârtie a unor planuri şi desene tehnice, folosind o peniţă.

- ImprimantaSoftcopy (pentru a vizualiza- atâta timp cat

durează sesiunea de lucru)- monitor

MONITOR-are rolul de a afişa imagini, texte etc.• cu tub catodic• cu cristale lichide (LCD - Liquid Crystal Display) - au ecrane ce

utilizează două straturi de material polarizat, cu o soluţie de cristale lichide.

Calitatea unui monitor este determinată de: • dimensiunea diagonalei, masurată în ţoli (1 ţol = 2,54 cm); • rezoluţie - masurată în pixeli (puncte de imagine); cu cât

rezoluţia este mai mare, cu atât creşte calitatea; • frecvenţa - măsurată în Hertz, arată de câte ori pe secundă se

generează pe ecran o nouă imagine;

CASTI

-căştile sunt folosite pentru asculta muzică la calculator sau diverse posturi de radio de pe Internet, într-un mod mai intim.

BOXEBOXE

Boxe (difuzoarele) - sunt folosite ca dispozitive de ieşire pentru sunet. Sunt legate la placa de sunet.

Dispozitive de intrare -ieşire• Modem-ul - dispozitiv care permite calculatorului să

transmită date prin liniile telefonice. Informaţiile prelucrate de calculator sunt stocate digital, în timp ce informaţiile transmise prin liniile telefonice sunt transmise sub formă de unde analogice. Modem-ul face conversia datelor dintr-o formă în alta.

• Placa de reţea- realizează transferul de date între calculator şi reţea;

• -are cam aceleaşi caracteristici cu modemul intern;

• -dar viteza de transfer este mai mare:

• -pe cablul clasic de reţea este de 10 sau 100Mb/s ;

• -pe fibră optică de ordinul GB.

Memoria externă

Memoria externă sau suplimentară este aceea care foloseşte dispozitive speciale pentru stocarea datelor: hard disk, CD, floppy disk, disc ZIP. Memoria cache este un mecanism de stocare de mare viteză. Poate fi sau o secţiune rezervată din memoria principală, sau un dispozitiv independent. Uneori este încorporat în arhitectura microprocesorului (de exemplu la calculatoarele Pentium).

Hard disk

• Hard disk (disc fix) - disc magnetic pe care se pot stoca date într-un calculator. Sunt superioare celorlalte suporturi de păstrare a informaţiilor din punct de vedere al vitezei de lucru şi a capacităţii (în general mai mult de 3 Gb). La nivel fizic, sunt organizate ca zone circulare concentrice numite piste, fiecare împărţite la rândul lor în câte 12 arce numite sectoare.

• Hard disk-ul extern este un hard disk care poate fi detaşat de la calculator fără a necesita desfacerea acestuia, el fiind situat într-un sertar al calculatorului care are conectori la magistrala de date a calculatorului.

• CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) - tip de disc optic ce permite stocarea unei mari cantităţi de date (peste 600 MB). Datele se inscripţionează cu un aparat special şi nu mai pot fi şterse sau modificate. Din punctul de vedere al posibilităţii de imprimare sunt două categorii:

• CD-R - imprimabile o singură dată;• CD-RW - imprimabile de mai multe ori. - un CD poate avea capacitatea de 650 sau 700 MB (în format

muzical 74 sau 80 de minute).

- Un DVD poate avea capacitatea de 4,7Gb, 8,5Gb sau 17 GbDisc ZIP - dispozitiv cu o capacitate de memorare de 100-300

Mb. Disc Jaz - dispozitiv cu o capacitate de memorare de până la 1

Gb.

FLOPPY DISK

Floppy disk (discheta) - disc magnetic flexibil, portabil, cu timp de acces mare şi capacitate mică. Se folosesc tot mai puţin, datele nu se pot păstra timp îndelungat în siguranţă. Poate memora în general 1,44 Mb de informaţii

IMPRIMANTA Imprimanta - dispozitiv care afişează pe hârtie texte sau ilustraţii - calitatea imaginii depinde, de rezoluţie (număr de puncte pe inch, masurată în dpi

= dots per inch), viteza de lucru (în pagini/minut)

Tipuri de imprimante :

• -matriceale (cu ace / calitate scăzută) - folosită pentru documente de calitate scăzută, facturi fiscale, etc (în general documente tip), singurul model de imprimantă care permite imprimarea simultană a 2 sau 3 exemplare, folosind hârtie autocopiativă.

• -cu jet de cerneală - calitate medie înspre ridicată - viteză medie - pentru documente + poze/fişiere grafice)

• -laser (viteză rapidă / calitate ridicată/ - folosind un toner) • -cu imprimare termică - legitimaţii, carduri etc. Acestea pot imprima pe hârtie de dimensiuni diferite, de la A0 - numai plottere

(ploter - imprimantă de dimensiuni mai mari folosită în general de firme pentru scheme CAD, afişe etc), până la plicuri, fotografii .

PLACA DE BAZA

• -este placa principală a unui calculator, pe care se află circuite(magistrale), sloturi pentru plăcile de extensie, procesorul, BIOS-ul (Basic Input/Output System), memoria, interfaţa cu dispozitivele de stocare de date, porturile (paralel, serial);

• -controlerele pentru periferice (monitor, tastatură, unitatea de disc), toate aceste cipuri de pe placa de bază poartă numele colectiv de cipset.

PLACA VIDEO

• -este dispozitivul care face legatura între procesor, sistem şi monitor ;

• -ea este înzestrata cu microprocesor propriu numit accelerator grafic şi cu memorie proprie numită memorie video ;

• -are rolul de a afişa pe monitor datele procesate de CPU (de fapt rezultatul acestor procesări);

• -se conectează pe placa de bază printr-un slot ISA, PCI sau AGP.

PLACA DE SUNET

-are rolul de a converti semnalul digital în semnalanalogic (sonor), care este preluat de boxe;

-pe placa de sunet se gasesc intrări

ieşiri audio;

-pentru calculatoarele din noua generaţie, placa de sunet este integrată în placa de bază.

SURSA DE ALIMENTARE

• - este una din componentele importante ale calculatorului;

• - sursa de alimentare preia curentul alternativ cu tensiunea de 220V din priza de perete şi îl transformă în tensiuni de voltaje mai mici(3,3V;5V;12V) care sunt dirijate prin cabluri speciale către componentele care au nevoie de aceste tensiuni.

PLACA VIDEO

• -este dispozitivul care face legatura între procesor, sistem şi monitor ;

• -ea este înzestrata cu microprocesor propriu numit accelerator grafic şi cu memorie proprie numită memorie video ;

• -are rolul de a afişa pe monitor datele procesate de CPU (de fapt rezultatul acestor procesări);

• -se conectează pe placa de bază printr-un slot ISA, PCI sau AGP.

III. SOFTWARE

• -este o succesiune de instrucţiuni care ajută utilizatorul în munca cu calculatorul.

Avem doua categorii software :

• -software de sistem -aici putem aminti sistemele de operare, compilatoarele şi diferitele programe utilitare care gestionează resursele calculatorului ;

• -software de aplicaţii, -aici avem programele destinate utilizării, care rulează pe suportul oferit de sistemul de operare.

Sistemul de operare:• -este cel mai important program care rulează pe un calculator ;• -execută sarcini de bază, cum ar fi: recunoaşterea datelor de intrare de la

tastatură, trimiterea datelor de ieşire la monitor, gestionarea fişierelor şi directoarelor pe disc (redenumire, mutare în alta locaţie, copiere, ştergere), controlul dispozitivelor periferice (imprimantă etc.) ;

• -oferă o platformă software pe care pot rula alte programe, numite aplicaţii, fără ca acestea să ştie ceva despre caracteristicile tehnice ale componentelor calculatorului. Cele mai populare sisteme de operare pentru calculatoarele personale sunt: DOS, OS/2, Windows, Linux ;

• -utilizatorul interacţionează cu sistemul de operare printr-un set de comenzi.