E-book 1.3 Win10 - Hardware PDF

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materiale di studio per conseguimento Pekit 2021...

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! 1.3!–!Hardware!

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!SOMMARIO! 1.3.1 - HARDWARE .................................................................................................................................................... 3 1.3.2 - L’ALFABETO DIGITALE – BIT E BYTE ................................................................................................................. 4 1.3.2.1 - BYTE E CODIFICHE ASCII ......................................................................................................................................... 4 1.3.2.2 - MULTIPLI DEL BYTE ................................................................................................................................................ 4 1.3.3 - FILE................................................................................................................................................................. 5 1.3.4 - DIRECTORY O CARTELLE .................................................................................................................................. 5 1.3.5 - CARATTERISTICHE DEI DISPOSITIVI DI MEMORIA ............................................................................................ 5 1.3.6 - SUPPORTI DI MEMORIA.................................................................................................................................. 5 1.3.6.1 - MEMORIE DI MASSA .............................................................................................................................................. 6 1.3.6.2 - UNITÀ REMOVIBILI................................................................................................................................................. 6 1.3.6.2.1 - Unità&floppy ............................................................................................................................................. 6 1.3.6.2.2 - Lo&zip ........................................................................................................................................................ 6 1.3.6.2.3 - Nastri&magnetici ...................................................................................................................................... 7 1.3.6.3 - DISCHI RIMOVIBILI (O ESTERNI) ED ESTRAIBILI .............................................................................................................. 7 1.3.6.3.1 - Unità&Blu-ray&(o&BD),&DVD&e&CD-ROM ..................................................................................................... 7 1.3.6.3.2 - Masterizzatori&di&CD,&DVD&e&BD .............................................................................................................. 7 1.3.6.4 - PENDRIVE E MEMORIE PORTATILI .............................................................................................................................. 8 1.3.6.4.1 - Pendrive ................................................................................................................................................... 8 1.3.6.4.2 - Schede&di&memoria .................................................................................................................................. 8 1.3.7 - DISTINZIONE TRA HARDWARE E SOFTWARE ................................................................................................... 9 1.3.7.1- HARDWARE .......................................................................................................................................................... 9 1.3.7.2 - SOFTWARE........................................................................................................................................................... 9 1.3.8 - PANORAMICA DI FUNZIONAMENTO E UTILITÀ DEI COMPONENTI BASE E DELLE PERIFERICHE....................... 10 1.3.8.1 - LA CPU ............................................................................................................................................................ 10 1.3.8.2 - LA MEMORIA RAM ............................................................................................................................................. 11 1.3.8.3 - HARD DISK O DISCO FISSO .................................................................................................................................... 12 1.3.8.4 - SCHEDA VIDEO .................................................................................................................................................... 12 1.3.8.5 - SCHEDA AUDIO ................................................................................................................................................... 12 1.3.9 - PERIFERICHE ................................................................................................................................................. 12 1.3.9.1 - IL MONITOR ....................................................................................................................................................... 12 1.3.9.2 - SCANNER ........................................................................................................................................................... 13 1.3.9.3 - ALTRE PERIFERICHE AUDIO/VIDEO ........................................................................................................................... 13 1.3.9.3.1 - Diffusori,&altoparlanti&o&speaker ........................................................................................................... 13 1.3.9.3.2 - Cuffie&eµfono.................................................................................................................................. 15 1.3.9.3.3 - Webcam ................................................................................................................................................. 15 1.3.9.3.4 - Fotocamere,&videocamere&digitali&e&smartphone ................................................................................. 16 1.3.10 - IL PC PIÙ ADATTO ALLE PROPRIE NECESSITÀ ............................................................................................... 17

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1.3.1$-$Hardware$$ Il! termine! hardware! (in! italiano:! "ferraglia")! viene! utilizzato! per! indicare! i! componenti! fisici! di! un! computer,!ossia!tutte!le!parti!che!possono!essere!toccate!con!mano.!! Gli!elementi!hardware!possono!essere!distinti!essenzialmente!in!cinque!categorie:!! • •

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dispositivi-di-ingresso!(input)!per!immettere!i!dati!all'interno!del!PC;!! dispositivi-di-uscita!(output)!per!convertire!i!dati!elaborati!dal!PC!in!vari!formati!a!seconda! della!categoria!a!cui!appartiene!il!dispositivo;!ad!esempio!in!formato!cartaceo!per!la!stampante,! in!formato!audio!per!i!diffusori!e!in!video!per!il!monitor;!! unità-di-elaborazione!per!svolgere!le!operazioni!e!per!coordinare!tutti!i!componenti!del!PC;! unità- di- memorizzazione,- insieme! di! supporti! necessari! in! fase! di! elaborazione! e! per! l'archiviazione!dei!dati!elaborati;! l'insieme!dei!BUS!per!veicolare!le!informazioni!tra!i!componenti!fondamentali!del!PC.!!

Prima!di!procedere!con!la!descrizione!dei!vari!elementi!e!delle!loro!caratteristiche!è!opportuno!dare!uno! sguardo!di!insieme!al!sistema.! L'immagine!riportata!in!Figura!1.!può!esserci!di!aiuto!per!localizzare!i!vari!elementi.!

! Figura'1.3.1'-'Computer'corredato'delle'periferiche'principali.'

! In!questo!capitolo!verranno!elencate!tutte!le!principali!tipologie!di!unità!di!memoria!esistenti,!che!si! differenziano!in!base!alle!caratteristiche,!ai!tempi!di!accesso,!alla!capienza!e!alla!funzione!che!devono! svolgere.! Le!memorie!possono! essere!di! sola!lettura!o! anche!di! scrittura,!temporanee! o!permanenti,!interne! o! esterne!al!sistema.!! Prima!di!procedere,!è!importante!soffermarsi!sulle!caratteristiche!generali,!per!avere!padronanza!dei! termini!che!verranno!usati!in!seguito.!Vedremo!l'unità!di!misura!per!la!memoria!e!i!suoi!multipli,!per!poi! entrare!nel!dettaglio!dei!vari!parametri!che!ne!caratterizzano!le!proprietà!

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$ 1.3.2$-$L’alfabeto$digitale$–$Bit$e$byte$ Così!come!la!lingua!italiana!utilizza!un!alfabeto!di!21!lettere!per!formare!le!parole,!il!computer!utilizza! un!suo!alfabeto!per!rappresentare!l’informazione!memorizzabile!ed!elaborabile.!! A!ogni!operazione!complessa!corrisponde!una!sequenza!di!operazioni!semplicissime,!come!la!somma!di! due!numeri!o!lo!spostamento!di!un!valore!da!una!posizione!ad!un'altra.! Il!processore!(o!CPU)!è!l'elemento!hardware!che!svolge!gran!parte!delle!elaborazioni!interne!al!PC.!La! potenza! del! processore! consiste! nella! sua! capacità! di! eseguire! più! rapidamente! possibile! e! in! modo! perfetto! l'elaborazione! dei! dati.! Un! programma,! infatti,! è! un! insieme! di! istruzioni! da! eseguire! in! sequenza.! Per!meglio!comprendere!il!funzionamento!di!una!CPU,!è!possibile!vederla!come!costituita!da!un!numero! di!microscopici!interruttori!che!possono!essere!"accesi"!o!"spenti".!La!combinazione!degli!interruttori,! dà!vita!all'enorme!numero!di!istruzioni!eseguibili!dal!computer.! Lo!stato!di!"acceso"!o!"spento"!viene!tradotto!in!"1"!o!"0"!nell'alfabeto!del!computer!(codice!binario).! L’unità!di!informazione!di!base!è!chiamata!Bit,! Binary-digit,!la!cifra!binaria!che!può!assumere!valore!0! o!1.!

1.3.2.1!-!Byte!e!codifiche!ASCII! Ogni!carattere!viene!rappresentato! da!una! sequenza!di!sette!o!otto!bit,! usando,!rispettivamente,!due! varianti!di!una!codifica!ben!precisa,!detta!ASCII,!pronunciato!"aschi",!acronimo!di!American,Standard, Code, for, Information, Interchange.! Le! due! varianti,! versione! standard! ed! estesa,! differiscono! per! il! numero!di!caratteri!che!possono!rappresentare:!la!prima,!attraverso!tutte!le!128!possibili!combinazioni! ottenute!con! 7!cifre! binarie,!permette!di!rappresentare! 128!diversi! caratteri,!mentre! la!seconda! può! rappresentare!256!combinazioni!differenti,!potendo!includere,!quindi,!nella!tabella!di!corrispondenze! anche!le!vocali!accentate,!ad!esempio,!e!altri!caratteri!non!standard.! A!ciascuna!lettera!viene!assegnato!un!numero!compreso!tra!0!e!127,!o!fra!0!e!255,!corrispondente!ad! una!precisa!sequenza! binaria.!Per! esempio,!il!codice! ASCII!della!A! maiuscola!è!65! (1000001,!in!cifre! binarie),!mentre!della!A!minuscola!è!97!(1100001).!! La!maggior!parte!dei!computer!per!rappresentare!il!testo!usa!il!codice!ASCII.!Un!file!di!testo!in!cui!sono! stati!usati!i!caratteri!ASCII!viene!definito!file!ASCII.! La!combinazione!di!otto!bit!viene!definita!byte.! !

1.3.2.2!-!Multipli!del!byte!! Un!byte!memorizza!un!carattere,!per!memorizzare!più!caratteri!è!necessario!parlare!di!multipli!del!byte,! unità!di!misura!dei!supporti!di!memorizzazione.!I!multipli!del!byte!sono:! • • • •

KiloByte!(KB)!=1.024!Byte;! MegaByte!(MB)!=!1.024!KiloByte!=!1.048.576!Byte;! GigaByte!(GB)!=!1.024!MegaByte!=!1.073.741.824!Byte.! Terabyte!(TB)!=!1024!GigaByte!=!1.099.511.627.776!Byte.! 4

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1.3.3$-$File$ Un!documento,!ad!esempio!un!testo!o!un'immagine,!una!volta!elaborato,!deve!poter!essere!memorizzato! all'interno!del!computer;!deve!cioè!essere!tradotto!e!convertito!in!termini!informatici.! Tutti!i!documenti,!indipendentemente!dal!loro!formato!o!dal!loro!contenuto,!costituiscono!quello!che!si! definisce!un!file!(in!italiano!"archivio").!Un!file!può!essere!visto!come!un’insieme!di!informazioni!salvate! su!di!un!dispositivo!di!memoria!e!al!quale!è!stato!assegnato!un!nome.!! Tutto! ciò! che! viene! memorizzato! sul! computer,! che! sia! un'immagine,! un! documento! di! testo,! un! programma! o! qualsiasi! altro! elemento,! ha! la! forma! di! file,! memorizzato! seguendo! una! codifica! di! corrispondenza! di! una! qualunque! informazione! con! delle! cifre! binarie,! le! uniche! che! i! dispositivi! elettronici!sono!in!grado!di!utilizzare.! !

1.3.4$-$Directory$o$cartelle$ Le!directory,!o!cartelle,!sono!gli!elementi!in!grado!si!raccogliere!i!file.!! L'organizzazione!delle!cartelle!e!dei!file!all'interno!del!sistema!è!a!discrezione!dell'utente.!La!creazione! di!cartelle!non!segue!una!regola!fissa,!ma!è!importante!che!la!raccolta!di!file!in!cartelle!segua!una!linea! logica.!All'interno!di!una!cartella!è!possibile!creare!anche!sottocartelle,!annidandole!come!necessario.!

1.3.5$-$Caratteristiche$dei$dispositivi$di$memoria$ I!principali!parametri!che!caratterizzano!una!memoria!sono:! • • • •

capacità-(o-capienza):!il!numero!totale!di!byte!memorizzabili;! tempo-di-accesso:!il!tempo!medio!necessario!per!accedere!alle!informazioni!memorizzate;! tempo-di-trasferimento:!il!tempo!necessario!per!trasferire!un'informazione!da!o!verso!l'unità! di!memorizzazione;! tipo-di-accesso-consentito:!il!modo,!sequenziale!o!diretto,!in!cui!le!informazioni!possono!essere! lette!o!scritte!sul!supporto.!

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1.3.6$-$Supporti$di$memoria$ I! supporti! di! memorizzazione,! cioè! i! dispositivi! su! cui! devono! essere! salvate! le! informazioni,! sono! essenzialmente!di!quattro!tipi:! •

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Memoria- a- nastro.! Ormai! desueta,! è! un'unità! ad! accesso! sequenziale! in! cui! un! dato! viene! reperito! solo! se! vengono! letti! tutti! quelli! che! lo! precedono,! attraverso! un! processo! di! svolgimento!e!avvolgimento!del!nastro.!! Memoria- a-disco.! Alla!base! del!funzionamento!degli!hard! disk,!è! costituita! da!un! insieme!di! dischi!metallici!in!pila,!magnetizzati!su!entrambe!le!superfici,!ruotanti!ad!una!velocità!costante.! L'accesso! alle! informazioni! avviene! tramite! l'uso! di! un! certo! numero! di! testine! di! lettura! e! scrittura!poste!sull'estremo!di!un!braccio!metallico!mobile!che!si!sposta!radialmente!rispetto! alle! superfici! magnetiche! del! disco.! Ogni! superficie! è! composta! da! cerchi! concentrici,! dette!

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tracce,!ognuno!dei!quali!è!suddiviso!in!una!serie!di!blocchetti!di!informazioni!di!dimensione!fissa,! i!settori;! Memoria- a-solida.! Alla!base! del!funzionamento!delle! chiavette!(o!pendrive),! delle!schede!di! memoria! e! dei! recenti! hard! disk! SSD! (solid! state! drive),! archivia! le! informazioni! su! chip! di! memoria!e!non!utilizza!parti!in!movimento!(come!dischi!e!testine!di!lettura).!Per!questo!motivo! risulta!resistente!agli!urti!e!permette!di!contenere!le!dimensioni!dei!dispositivi!che!la!utilizzano.! Disco-ottico.!A!partire!dai!primi!CD-ROM,!passando!per!i!DVD,!fino!ai!più!recenti!Blu-ray,!i!dischi! ottici!sono!unità!di!memorizzazione!in!cui!i!dati!vengono!impressi!e!letti!usando!un!raggio!laser.! Il!disco!ottico!ha!il!vantaggio!di!poter!memorizzare!grosse!quantità!di!dati!a!prezzi!contenuti,! pur!presentando!lo!svantaggio!di!un!tempo!di!accesso!più!elevato!rispetto!ai!supporti!a!disco!o! a!stato!solido.!

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1.3.6.1!-!Memorie!di!massa! Nelle! memorie! di! massa! le! informazioni! sono! memorizzate! in! maniera! permanente! e! sopravvivono! anche!in! seguito! allo! spegnimento!del! computer!.! Restano! quindi!accessibili! fino! a!che! non! vengono! esplicitamente!rimosse!dall'utente.!! Tra!le!memorie!di!massa,!possiamo!annoverare:!il!disco-fisso-(o-hard-disk),!i!pendrive!(o!chiavette),! gli!hard-disk-esterni,!le!schede-i-memoria,!i!CD-ROM,!i!DVD!e!i!Blu-ray.! Tra!questi,!solo!il!disco!fisso!è!interno!al!sistema,!tutti!gli!altri!sono!dispositivi!rimovibili.!Il!disco!fisso!e! gli!hard!disk!esterni!fanno!parte!dei!supporti!di!memoria!a!disco,!il!CD-ROM,!i!DVD!e!i!Blu-ray!dei!dischi! ottici,!mentre!i!pendrive!e!le!schede!di!memoria,!delle!memorie!flash!a!stato!solido.! !

1.3.6.2!-!Unità!removibili! 1.3.6.2.1 - Unità-floppy!

Gli! ormai! desueti! (ma! ancora! prodotti)! floppy- disk! meritano! una! menzione! per! l'importanza!storica!che!hanno!avuto!nell'evoluzione!informatica.!Hanno!una!capacità!di! 1,44! MB.! Il! loro! utilizzo! è! ormai! limitato! allo! scambio! di! dati! tra! computer! di! vecchia! generazione.! Il! loro! punto! di! forza! risiedeva! nell’essere! rimovibili! e! facilmente! trasportabili.! I! dati,! una! volta! memorizzati! potevano! essere! protetti! da! accidentali! cancellazioni!tramite!una!linguetta!presente!nella!faccia!posteriore!del!floppy!stesso.!! ! 1.3.6.2.2 - Lo-zip-

, Simile!a!livello!estetico!al!floppy!disk,!lo!zip!era!un!supporto!molto!utilizzato!fino!a! pochi!anni!fa.!!Può!memorizzare!una!quantità!di!dati!variabile!fra!100!e!250!Mbyte.!! !

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1.3.6.2. 3 - Nastri-magnetici-1.3.6.2.3 -

I!nastri-magnetici!venivano!usati!nei!grandi!sistemi!di!computer!per!creare!periodicamente!copie!di! beckup! dell'intero! hard! disk,! salvaguardando! l'integrità! dei! dati! in! caso! di! guasti! irreparabili.! Sono! ormai! sostituiti! da! unità! composte! da! uno! o! più! hard! disk! in! configurazioni!particolari!(RAID)!in!grado!di!memorizzare!i!dati!con!un!margine!elevato! di!sicurezza.!

1.3.6.3!-!Dischi!rimovibili!(o!esterni)!ed!estraibili! Il!disco!removibile!è!un!hard!disk!identico!a!quello!contenuto!all'interno!del!computer!fisso!o!portatile,! ma!inserito!in!un!case!compatto!e!facilmente!trasportabile.!Nella!maggior!parte!dei!casi,!è!collegabile!al! computer!attraverso!una!porta!USB.!I!dischi!esterni!hanno!attualmente!una!capacità!media!che!varia!da! 500!GB!a!1!TB.! Analogamente,!gli! hard!disk! posso!essere! ospitati!in! particolari!alloggiamenti! estraibili,!inseriti! nella! parte!frontale!dei!computer!e!delle!stesse!dimensioni!standard!dei!lettori!ottici.! ! 1.3.6.3.1 - Unità-Blu-ray-(o-BD),-DVD-e-CD-ROM!

Un!disco!ottico!può!contenere!informazioni!di!qualsiasi!tipo!e!genere:!musica,!filmati,!giochi,!software,! video!e!altro.!! I!vantaggi!dei!dischi!ottici!come!supporti!di!memorizzazione,!derivano!dalla!grande! capacità! (variabile! tra! i! 650! MB! dei! CD! e! 25/50! GB! dei! BD),! dal! fatto! di! essere! rimovibili!e!dal!costo!più!o!meno!basso.!Uno!dei!principali!svantaggi!è!nella!possibilità! di!scrittura!solo!mediante!uno!specifico!dispositivo!chiamato!masterizzatore.!! Schematizzando,!si!può!affermare!che!attualmente!i!CD!sono!utilizzati!soprattutto!per!l'archiviazione!di! file!musicali,! i! DVD!per!video! non!HD! e!dati,! mentre!i! Blu! ray!per! video!ad! alta!risoluzione! e!grandi! quantitativi! di! dati.!! Tuttavia,!grazie!alla!grande!diffusione!di!masterizzatori!compatibili!e!al!prezzo!accessibile!dei!supporti,! i!DVD!rappresentano!allo!stato!attuale!l'unità!ottica!per!eccellenza,!in!ogni!ambito.!!Per!l'avvento!dei!BD,! prossimi!dominatori!del!mercato,!è!necessario!un!tempo!fisiologico!di!adattamento!e!aggiornamento!da! parte!dei!potenziali!fruitori,!nonché!di!un!calo!sensibile!dei!prezzi.! Per!CD,!DVD!e!BD,!esistono!supporti!registrabili!(una!volta!scritti!non!possono!più!essere!cancellati)!e! riscrivibili!(possono!essere!sovrascritti,!cancellati!e!riutilizzati).!Per!DVD!e!BD!esistono!anche!supporti! a!doppio!lato!(si!può!scrivere!su!entrambe!le!facce!del!disco)!e!a!doppio!strato!(il!laser!può!leggere!e! incidere!a!due!diverse!profondità,!raddoppiando!la!capienza!per!ciascun!lato).! 1.3.6.3.2 - Masterizzatori-di-CD,-DVD-e-BDLa! scrittura! dei! dati! su! disco! ottico! avviene! tramite! la! masterizzazione, con!un! dispositivo!chiamato,! appunto,!masterizzatore,CD,,DVD,o,BD.!

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Un! masterizzatore! può! essere! montato! all’interno! del! PC! oppure! collegato! esternamente! al! PC,! ad! esempio!tramite!una!porta!USB.!! La! velocità! di!scrittura,! che! costituisce! un! parametro!molto! importante! per!un! masterizzatore! viene! ormai!indicata!per!tutti!i!tipi!di!dischi!compatibili.!Un!Masterizzatore!BD!è!infatti!in!grado!di!utilizzare! tutti! supporti! che! lo! hanno! preceduto! durante! l'evoluzione! informatica! (CD! e! DVD),! in! tutte! le! loro! varianti! (registrabili,! riscrivibili,! DVD+,! DVD-),! ma! con! velocità! in! lettura! e! scrittura! variabili.! Un! masterizzatore!DVD,!di!conseguenza,!potrà!utilizzare!ogni!CD!e!DVD!sul!mercato,!ma!non!BD.!! Il! Buffer! è! una! sorta! di! memoria! "tampone"! che! aiuta! ad! evitare! problemi! di! scrittura! durante! la! masterizzazione.!I!dati!devono!infatti!arrivare!alla!periferica!attraverso!un!flusso!costante.!Se!durante! la! masterizzazione! il! PC! è! ...