Computer e dispositivi

ICT

La sigla ICT (Information and Communication Tecnology) racchiude tutto ciò che riguarda lo scambio di informazioni tra gli utenti all’interno della rete, e le tecnologie coinvolte sono il Networking, navigazione online, e-mail e videoconferenze online, la Telefonia mobile, quindi sms, mms e dati, e infine l’Office automation, praticamente tutto ciò che riguarda il lavoro d’ufficio, fogli di calcolo, presentazioni e fogli di testo trasferibili o visionabili su PC e dispositivi Mobile.

HARDWARE

Il nostro PC non è altro che un calcolatore capace di elaborare e gestire un’enorme quantità di dati e applicazioni, di conseguenza questi non possono esistere senza i componenti hardware, cioè le parti fisiche che compongono la macchina, mentre le istruzioni sono eseguite attraverso l’uso di applicazioni (programmi) che appartengono alla parte Software.

Le parti hardware possono essere divise in, Dispositivi di ingresso che consentono di inserire i dati, Dispositivi in uscita che permettono di ottenere i dati in un formato finale basato sulla categoria o tipo di dispositivo, Unità di memoria per organizzare e archiviare su supporti rigidi (hard disk) i dati elaborati, e infine le Bus, cioè tutti i fili o circuiti di connessione che consentono lo scambio di dati tra i diversi componenti di un PC.

PC e Dispositivi portatili

Il PC (fig. 01) è una macchina definita anche computer desk ed è quella più comunemente usata in ambito casalingo, in uffici, aziende, scuole, etc.

Per quanto riguarda la categoria dei computer fissi abbiamo anche i Mainframe e i Supercomputer (fig. 02 e 03), nel primo caso parliamo di sistemi molto grandi fisicamente che consentono di elaborare in modo affidabile, rapido e simultaneo grandi quantità di dati mediante terminali associati, mentre nel secondo caso sono composti da più unità di elaborazione dotati di maggiore potenza di calcolo e velocità.

Invece i Computer portatili definiti anche Laptop o Notebook (fig. 04), sono computer che possiamo portarci dietro ed attualmente hanno raggiunto qualità e prestazioni quasi paragonabili a quelle di un computer desktop a discapito però dell’aggiornamento o sostituzione dei componenti per poter migliorare le prestazioni.

I Computer Tablet (fig. 05) definiti anche tavolette sono computer simili ad un portatile ma con la differenza che questi offrono la possibilità di poter interagire direttamente attraverso lo schermo

Tra i dispositivi portatili abbiamo anche i Palmari, i Telefoni mobili e Smartphone.

Il Palmare (fig. 06) sono usati di solito come agende, block notes e rubriche telefoniche ed è possibile trasferire i dati successivamente su un PC attraverso cavo o infrarossi.

Lo Smartphone (fig. 07) è un sistema che consente di immagazzinare informazioni, adoperare applicazioni combinandole con la funzione di un cellulare, inoltre questo offre anche la possibilità di poter installare al suo interno ulteriori applicazioni.

I Telefoni mobili (fig. 08) hanno la funzione principale di chiamata telefonica connettendosi alla rete tramite centrali di smistamento, inoltre diversi modelli attuali offrono anche ulteriori funzioni come, audio, video, fotografia, ecc.

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Componenti di un PC

Il PC è composto da elementi Hardware interni ed esterni (periferiche), comunque al di là delle esigenze personali, tutti i PC hanno elementi comuni importanti per il loro funzionamento, come le periferiche di input e output, il processore (fig. 09), le unità di memoria (fig. 10) e le bus (fig. 11).

Le periferiche possono essere di tipo fisico o logico, cioè hardware o software, attualmente quella più adoperata è la USB (Universal Serial Bus, fig. 12) e consente di poter collegare o rimuovere diversi dispositivi al pc senza dover riavviare.

Invece la Porta seriale (fig. 13) che normalmente viene adoperata per collegare il modem, è un’interfaccia fisica tramite la quale è trasferito un bit alla volta.

La Porta parallela (LPT Line Printer Terminal, fig. 14) è un’interfaccia fisica per collegare la stampante o lo scanner anche se successivamente è stata impiegata anche per collegare lettori CD ROM e webcam.

La Porta di rete (fig. 15) consente al PC di potersi connettere o collegare ad una rete locale mentre la Porta FireWire (fig. 16) permette di collegare dispositivi di archiviazione o acquisizione video al PC trasferendo enormi quantità di dati, inoltre questa è superiore alla stessa porta USB.

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Prestazioni del PC

Questa dipende da diverse variabili come la velocità del processore, la capacità della memoria RAM, la scheda video e la quantità di applicazioni aperte durante l’uso del PC.

Un processore (fig. 17) veloce consente di elaborare un maggior numero di informazioni nell’unità di tempo migliorando positivamente le prestazioni del PC.

La RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale, fig. 18) è la memoria che contiene temporaneamente i dati che saranno elaborati dal processore, di conseguenza più questa è capiente e maggiore saranno il numero di dati gestiti senza dover chiamare in causa il disco fisso.

La scheda video (fig. 19) è il componente che determina la visualizzazione di immagini a video, i modelli più recenti sono composti dalla GPU (Graphic Processing Unit) che si occupa di gestire calcoli relativi alla visualizzazione di immagini 3D.

Il PC si troverà spesso alle prese con la gestione di più applicazioni in esecuzione, per esempio compilare testi e ascoltare musica o vedere video contemporaneamente, oppure eseguire operazioni in background senza visualizzarne gli effetti come la ricerca di file, ecc, di conseguenza maggiori sono i processi e maggiore sarà il tempo impiegato da queste per l’esecuzione.

Dispositivi di memoria

La memoria RAM contiene tutti i dati che saranno elaborati dal PC, quindi prima che questi vengano poi salvati definitivamente in un’altra memoria, proprio per questo motivo bisogna sempre salvare con frequenza il lavoro che si sta svolgendo perché se dovesse capitare qualcosa come sbalzi o la completa mancanza di corrente, i dati andrebbero persi.

La ROM (Read Only Memory, memoria di sola lettura) è un tipo di memoria che consente solo la lettura dei dati ed il contenuto rimane in memoria anche con lo spegnimento del PC, inoltre esistono due tipi di ROM, quelle generiche che sono scritte una volta per tutte e contengono programmi di vario tipo, poi vi è la BIOS ROM (Basic Input Output System) che esegue all’accensione una serie di operazioni, come il test delle periferiche e del PC e carica il sistema operativo sulla RAM.

Misurazione della memoria e dei file

Un PC adopera un metodo tutto suo per leggere l’informazione che si basa sul bit (binary digit) che assume il valore di 0 o 1.

L’insieme di 8 bit è chiamato byte, e da questo prende vita un carattere, di conseguenza per memorizzare più caratteri c’è bisogno di multipli del byte, quindi avremo il Kilobyte (1024 byte), poi il Megabyte (1024 Kilobyte, 1.048.576 byte), il Gigabyte (1024 Megabyte, 1.073.741.824 byte) e infine il Terabyte (1024 Gigabyte, 1.099.511.627.776 byte).

I multipli binari sono diversi da quelli decimali, per esempio per costituire un kilobyte dovremo eseguire il seguente calcolo con la moltiplicazione del fattore che è potenza del 2 e non del 10:

8 x 2 = 16, 16 x 2 = 32, 32 x 2 = 64, 64 x 2 = 128, 128 x 2 = 256, 256 x 2 = 512, 512 x 2 = 1024.

Di conseguenza l’insieme di questi fattori vengono tradotti in termini informatici dando vita al File (fig. 20), quindi un’informazione che è stata salvata su un dispositivo di memoria mediante l’assegnazione di un nome.

Una memoria può contenere molti file che di conseguenza dovranno essere archiviate all’interno di directory, cioè cartelle (fig. 21) identificate sempre attraverso un nome, queste consentono di poter generare un archivio ordinato soprattutto per facilitare la ricerca di un file all’interno del nostro PC, e inoltre possiamo creare al loro interno anche delle Sottocartelle (fig. 22) quasi come una sorta di struttura gerarchica del tipo genitore > figlio.

Importanti sono anche le operazioni di compressione e decompressione di file / cartelle, nel primo caso abbiamo una compressione del dato in termini di bit, kilobyte, ecc, invece la decompressione è la fase successiva utile all’estrazione e recupero del dato originale.

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I principali dispositivi di memoria

Molto spesso si avrà la necessità di dover memorizzare i dati, quindi avremo bisogno delle famose memorie di massa che possono essere, dischi fissi (fig. 23), floppy disk (fig. 24), CD-ROM (fig. 25), DVD (fig. 26), dischi zip (fig. 27), DAT (Digital Audio Tape, fig. 27) e le famose pendrive definite anche USB (fig. 28).

Tutti i tipi di memoria si differenziano per capacità, cioè il numero totale di byte, megabyte, ecc, memorizzabili, tempo di accesso, il tempo necessario per accedere all’informazione, tempo di trasferimento, il tempo impiegato per trasferire il dato e il tipo di accesso consentito, cioè il modo in cui le informazioni possono essere lette o scritte nel supporto.

Le tipologie di supporti possono essere divisi in quattro tipi:

  • le memorie a nastro simili alle vecchie musicassette con accesso sequenziale (DAT),
  • memorie a disco, composte da una serie di dischi in ordine magnetizzati su entrambi i lati (dischi fissi e floppy),
  • dischi ottici, dati scritti e letti mediante un raggio laser (CD-ROM e DVD),
  • memorie flash, capaci di salvare molti dati in uno spazio fisico ridotto (pendrive, sd, micro-sd)

Gli hard disk sono generalmente utilizzati per memorizzare il sistema operativo, programmi e dati grazie anche alla loro capienza in termini di Gigabyte.

Il disco di rete (network drive, fig. 29) è simile ad un hard disk esterno con la differenza che può essere collegato al PC attraverso un collegamento di rete.

Il CD-ROM è un supporto che consente di immagazzinare molti dati in uno spazio ridotto, ed è anche il supporto più adoperato per salvare file audio, video e dati.

I DVD (Digital Versatile Disk) possono immagazzinare molti più dati rispetto ad un CD-ROM, e sono spesso adoperati per scrivere file di tipo audio, video e anche dati mediante masterizzazione, come nei CD-ROM, mentre i Blu Ray sono invece supporti adoperati per immagazzinare file video (film) ad alta risoluzione.

Le Pendrive dette anche USB, è il supporto maggiormente adoperato per via delle dimensioni fisiche ridotte e alla vasta capacità di memoria in base al modello, 2GB, 16GB, ecc.

Stessa cosa possiamo dire per le Schede di memoria o memory card, anche queste di dimensioni ridotte e grandi capacità di memoria.

Inoltre navigando all’interno di Internet è possibile adoperare spazi messi a disposizione da diversi siti per poter archiviare i file mediante programmi di trasferimento.

Ricordiamoci che ogni unità disco di memoria che viene utilizzata per la prima volta dovrà essere preparata, cioè formattata, operazione che può essere eseguita anche in un secondo momento per rinnovare l’unità, comunque ogni volta che si esegue tale operazione tutti i dati contenuti al suo interno andranno persi.

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Periferiche di Input

Quando parliamo di periferiche o dispositivi di Input ci riferiamo ad un componente hardware che viene impiegato per trasferire dati all’interno del PC per poi essere elaborati attraverso l’uso di un apposito programma.

La tastiera (fig. 30) è uno dei componenti input più conosciuto dagli utenti, ogni pressione esercitata sulla tastiera equivale ad comando mediante segnali elettrici interpretati dal PC, anche se queste si sono molto evolute integrando ulteriori funzioni come la navigazione in internet, applicazioni multimediali, ecc.

Il mouse (fig. 31) è uno strumento input di puntamento adoperato per selezionare elementi grafici all’interno del desktop e interagire con loro mediante la GUI (Graphic User Interface, interfaccia grafica, fig. 32).

Simili al mouse ma più particolari sono la trackball (fig. 33) e il touchpad (fig. 34), che consentono di controllare diversamente il puntatore sullo schermo facendogli eseguire azioni comandate dall’utente.

Il primo ha l’aspetto di un mouse rovesciato e per muovere il puntatore bisogna semplicemente ruotare la sfera con le dita, il secondo è composto da una superficie quadrata o rettangolare basata sulla pressione e lo spostamento delle dita su di essa, solitamente queste sono presenti sui computer portatili.

Altro dispositivo di input è lo scanner (fig. 35) dall’aspetto molto simile ad una stampante ma dotato di una superficie trasparente, qui l’immagine è letta attraverso una griglia di punti colorati con la differenza che il risultato dell’immagine acquisita non viene rilasciata come stampa su supporti cartacei ma come formato digitale da poter elaborare mediante appositi programmi di testo o grafica.

Inoltre questo strumento se combinato con programmi OCR (Optical Character Recognition) possono offrire la possibilità di tradurre l’immagine del testo in un documento digitale modificabile attraverso un programma di videoscrittura come Word.

La penna ottica (fig. 36) si presenta come una normale penna, ma il suo uso si presta su di uno schermo a cristalli liquidi che presenta sotto uno speciale retino capace di riconoscere la penna in qualsiasi punto.

Il joystick (fig. 37) è usato nei videogiochi solitamente, ed è composto da una manopola su una base che presenta otto contatti che corrispondono ai movimenti delle varie direzioni.

Le videocamere (fig. 38) sono usate invece come dispositivi di input capaci di catturare immagini da trasmettere nel PC e queste possono essere di qualità oppure più economiche come le webcam, adoperate di solito per trasmettere riprese di bassa qualità in internet.

Altri dispositivi di input sono le macchine fotografiche (fig. 39) che sono indipendenti dal PC, ma grazie alle sue possibili interazioni con il computer rientrano in questa categoria.

Queste non adoperano una pellicola ma bensì fissano l’immagine in bit direttamente su una matrice definita CCD composta da punti sensibili alla luce che sono definiti pixel, infatti sono proprio questi a definire la qualità di un’immagine.

Le immagini possono essere tranquillamente scaricate all’interno di un PC per la successiva fase di fotoritocco mediante l’uso di appositi software.

Infine tra le periferiche di input abbiamo il microfono (fig. 40) trasformando ogni segnale audio da semplice onda di compressione d’aria in segnale o impulso elettrico.

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Periferiche di output

Quando parliamo di periferiche output ci riferiamo a componenti o strumenti che generano segnali in uscita che possono essere di varia natura, come quello video, audio e cartaceo.

Tra queste abbiamo i monitor il cui compito è quello di generare segnali o risultati di tipo visivo.

Attualmente vi sono due tipi di monitor in commercio, il CTR (Cathode Ray Tube, fig. 41) quello con tubo a raggi catodici e LCD (Liquid Crystal Display, fig. 42) a cristalli liquidi, inoltre le dimensioni del monitor è determinata la misura della diagonale in pollici e possono essere collegati mediante cavo HDMI in quelli più recenti, porta VGA o AVI.

A tal proposito vanno considerati altri fattori come la frequenza di refresh e la risoluzione, la prima, misurata in hertz il numero di volte al secondo che viene generata l’immagine, la seconda riguarda il numero di pixel per lato che possono essere presenti nello schermo per visualizzare l’immagine, ed in commercio ve ne sono diverse, 800 x 600, 1024 x 768, 1600 x 1200, 1920 x 1440 e 2048 x 1536.

La stampante (fig. 43) consente invece di trasferire i dati dal PC mediante stampa su carta e possono essere di due tipi, le impact printers o stampanti a contatto o pressione e le non-impact printers, cioè senza contatto o pressione.

Le impact non fanno latro che stampare i caratteri mediante un nastro imbevuto di inchiostro, invece in quelle non-impact il concetto di stampa si basa sulla fotostatica e sull’elettrostatica, inoltre queste offrono una qualità di stampa maggiore.

Infine tra la schiera dei dispositivi output abbiamo i diffusori audio (fig. 44) e le cuffie (fig. 45).

I primi sono comunemente conosciuti col nome di speaker o casse e servono a riprodurre file audio o sonori, mentre le seconde sono piccoli altoparlanti posizionati sulle orecchie che consentono sempre di ascoltare suoni generati nel PC.

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Periferiche miste

Esistono anche periferiche capaci di svolgere entrambi le funzioni di input e output è il caso dei touchscreen o schermi tattili (fig. 46).

Questi dispositivi possono funzionare mediante il tocco delle dita a contatto con lo schermo oppure attraverso l’uso di un’apposita stilo, inoltre questo assolve anche alla funzione di monitor.

Software

Quando parliamo di software ci riferiamo a programmi installati sul PC che consentono di eseguire determinate operazioni, come quelli per la scrittura, per i video o audio, ecc.

Questi possono essere divisi in applicativi e di sistema, il primo svolge una funzione in base alla sua tipologia, per esempio Photoshop è un software applicativo che consente di realizzare fotoritocchi, e la sua funzione non sarebbe possibile senza il software di sistema che gestisce, controlla, supervisiona è garantisce l’operato di ogni applicazione e l’interazione tra loro.

Inoltre ogni software può avere più versioni (relase) che sono man mano crescenti, questo per via di correzioni dovuti ad errori generati nelle versioni precedenti, oppure l’aggiornamento o aggiunta di nuove funzioni non previste in precedenza.

Software di sistema

Un software di sistema è il sistema operativo che può essere ad interfaccia di tipo testuale come MS-DOS (fig. 47) o di tipo grafico come Windows (fig. 48).

Le operazioni gestite da questo software sono molte ma quelle principali sono la gestione di file system relativi all’archiviazione e gestione dei file dell’hard disk, della CPU, della RAM è la connessione tra le diverse periferiche.

Un altro fattore da tener presente è il problema della compatibilità, cioè la possibilità di esecuzione o di far girare un software sul sistema operativo, quindi avere un programma che può girare su Windows ma non su Mac o Linux e viceversa.

Software applicativo

Questi programmi sono stati creati per svolgere determinate funzioni/operazioni, e tra questi vi sono quelli più comuni come gli elaboratori di testi o word processor (Word di Microsoft) che svolgono operazioni di compilazione di testi, cosa che in passato veniva eseguita attraverso l’uso della macchina da scrivere ma con migliorie, come la possibilità di correggere il testo in modo immediato, può essere stampato in seguito e inoltre possiamo trasferire o copiare facilmente il testo.

Inoltre questi non offrono solo versatilità nella gestione ma anche strumenti utili vantaggiosi come la correzione ortografica e grammaticale, l’inserimento di immagini, modelli predefiniti, la sillabazione, ecc.

Vi sono anche programmi che consentono la creazione e gestione di fogli elettronici o di calcolo detti anche spread-sheet, e i dati sono organizzati all’interno di apposite celle o griglie come accade in Microsoft Excel.

Questo programma consente di creare e organizzare buste paghe, rapporti di vendita, grafici per dati statistici, ecc.

I DBMS sono invece applicativi adoperati per la gestione di basi di dati (database), strutture che consentono la gestione e memorizzazione di grandi quantità di dati, che possono essere recuperati in modo rapido mediante azioni di ricerca.

Programmi di questo genere possono essere Oracle, Dbase, Microsoft Access, ecc.

I programmi di grafica consentono invece di lavorare su immagini e qualsiasi altro genere di elemento grafico, offrendo la possibilità di sprigionare la fantasia dell’utente.

Nella squadra dei programmi grafici abbiamo Illustrator, Corel Draw, Photoshop, Affinity Design, Graphics, ecc.

Per le presentazioni ricordiamo Power Point di Microsoft, ideale per realizzare riassunti visivi di testo e immagini, tesi, progetti o piani aziendali mediante slide a scorrimento.

I browser web consentono di poter accedere a contenuti presenti in rete come le pagine web di un sito, tra questi possiamo citare o ricordare Google, Firefox, Internet Explorer, Opera, Safari, ecc.

I programmi di posta elettronica consentono di creare, organizzare, inviare messaggi di tipo elettronico.

Microsot Outlook è un esempio tipico della categoria ma ve ne sono di altri, come Windows Mail, Gmail, Thunderbird, ecc.

Per chi ama il divertimento e lo svago in ambito PC esistono programmi come i videogiochi che variano per genere, dallo sport a quelli strategici, oppure d’azione, rompicapo, avventura, horror, ecc.

Licenze

Legati ai programmi sono le license (EULA, End-User License Agreement), praticamente sono contratti che legano il produttore del software all’utente finale che gli utilizza.

Tale documentazione è contenuta in formato cartaceo all’interno della confezione oppure distribuita in formato digitale all’interno o insieme al software.

A questo punto possiamo dividere i software i due tipologie, quelli con licenza o proprietari e quelli open source, il primo è protetto da copyright e distribuito mediante un valore in denaro, il secondo sono rilasciati gratuitamente con il codice sorgente modificabile.

Sempre alla prima categoria appartengono anche i programmi nella versione di prova, i freeware e i shareware.

Quelli di prova sono rilasciati per un breve periodo dalla casa produttrice per convincere l’utente ad acquistarlo, mentre i freeware sono quelli proprietari gratuiti e i shareware sono come le versioni di prova ma rilasciati insieme a riviste o scaricabili da internet.

Muoviamo i primi passi

Questa fase riguarda l’accensione e lo spegnimento del PC (fig. 49), ma prima di fare questo assicuriamoci di aver inserito i rispettivi cavi come quello dell’alimentazione.

Se è tutto ok allora possiamo premere il pulsante di accensione, dopo quest’azione il PC o sistema effettuerà una serie di controlli sulle periferiche e sulle unità di memoria, se il check sarà positivo allora la macchina avvierà il sistema operativo.

Invece per spegnere il PC basterà eseguire la relativa operazione, dopo aver controllato che non vi siano eventuali programmi o finestre aperte nel sistema, click sul pulsante Start > poi sull’icona Arresta > e qui premere sulla voce Arresta sistema (fig. 50).

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