Componentele unui calculator

Componentele unui calculator

Pentru ca un calculator sa functioneze, este necesar, ca pe langa componenta hardware sa aiba si componenta software. Varietatea de componente hard si soft care exista la ora actuala pe piata precum si larga raspandire a calculatorului in domenii diverse de activitate au condus la aparitia unei noi stiinte aplicate - Informatica - si la noi concepte Tehnologia Informatiei (IT).

1. Componentele hardware

Calculatorul propriu zis se compune din mai multe dispozitive amplasate intr-o carcasa cu scopul de a le asambla si proteja. Acest ansamblu se numeste unitate sistem (in vorbirea curenta se foloseste tot mai mult denumirea de unitate centrala). Carcasele calculatoarelor pot fi dispuse pe orizontala sau pe verticala.

Cea mai importanta componenta ce se afla in interiorul carcasei este placa de baza. Pe placa de baza se gasesc: procesorul (UCP- Unitatea Centrala de Prelucrare, sau CPU-Central Processing Unit), memoria interna, controlerul pentru tastatura, slot-urile (interfata pentru extensie), ceasul sistem, etc.

In  carcasa calculatorului se mai gasesc unitatile pentru mediile externe de stocare (unitatile de hard disk, floppy disk, de CD, de DVD), placile de extensie si sursa de alimentare.

Pentru a conecta la calculator un echipament periferic acesta trebuie conectat la placa lui specifica  de extensie (exemplu: monitorul la placa grafica) care se amplaseaza intr-un slot. Slot-urile sunt interfete la care se pot conecta placile de extensie. Placa de extensie asigura functionarea dispozitivului conectat la ea. Pot fi conectate monitorul, tastatura, mouse-ul, imprimanta, boxele, microfonul, unitatea de fax-modem, etc.

Principalele componente hardware:

Unitatea centrala de prelucrare

Memoria

Dispozitive de intrare

Dispozitive de iesire

Dispozitivele periferice de intrare/iesire

Dispozitive de stocare.

1.1. Unitatea centrala de prelucrare

Unitatea Centrala de Prelucrare (CPU - Central Processing Unit) este reprezentata in cazul PC-urilor de microprocesor considerat a fi "creierul" calculatorului.

Microprocesorul este un circuit integrat in care se afla sute de circuite electronice, fixat pe placa de baza (motherboard). Microprocesorul interpreteaza si executa instructiunile dintr-un program.

Microprocesorul cuprinde

Unitatea de comanda si control (UCC) - emite comenzi de transfer catre dispozitivele de intrare/iesire, interpreteaza instructiunile din memoria interna si emite comenzi de prelucrare

catre unitatea aritmetica si logica si de transfer catre memoria interna.

Unitatea aritmetica si logica (UAL) - executa operatii aritmetice si logice cu datele furnizate de memoria interna. Datele sunt stocate temporar in locatii speciale de memorie numite registri. Dupa efectuarea calculelor datele sunt transferate sub controlul UCC inapoi in memoria interna.

Registrii - servesc la memorarea pe scurta durata a datelor prelucrate de UAL. De marimea registrilor depinde dimensiunea datei stocate si prelucrate. Marimea registrilor  reprezinta numarul de biti care pot fi prelucrati la un moment dat de calculator (8 biti, 16 biti, 32 biti, 64 biti, ). Aceasta influenteaza performantele microprocesorului.

Generatorul de tact - stabileste viteza de lucru a microprocesorului. Aceasta este data de frecventa de tact, se masoara in MHz (megahertzi) si arata numarul impulsurilor prin care se comanda operatiile. Cu cat frecventa de tact este mai mare cu atat viteza calculatorului este mai mare.

Microprocesorul comanda, coordoneaza si controleaza intreaga activitate de prelucrare, astfel:

extrage din memoria  interna a calculatorului o instructiune din program,

decodifica instructiunea,

extrage din memoria interna datele necesare prelucrarii,

activeaza circuitele electronice corespunzatoare pentru a executa instructiunea,

prelucreaza datele prin operatii aritmetice, logice, de comparare.

Operatiile si datele sunt memorate in codul binar (numerele sunt reprezentate numai prin cifrele 0 si 1 carora le corespund semnale "digitale").

Producatori de microprocesoare:

-     Firma INTEL (prima firma producatoare de microprocesoare) producatoare a procesoarelor de la 80x80 . Pentium (I-IV), ajungand acum la Pentium D

-     Firma AMD (Advanced Micro Devices) cu procesoarele de tip K5, K6, K7=Athlon, etc.

Microprocesorul este caracterizat de:

frecventa - aceasta este frecventa de tact, masurata in MHz si determina viteza de lucru

cuvant (latimea registrului) - (8 biti, 16 biti, 32 biti, 64 biti, .) - adica, cantitatea de informatie pe care o prelucreaza simultan

latimea magistralei - (8, 16, 32, 64 biti) - adica, cantitatea de informatie care se poate "deplasa" simultan intre procesor si celelalte componente (similar numarului de benzi de pe sosea)

numarul, tipul si viteza magistralelor.

Memoria

Memoria reprezinta alaturi de microprocesor una dintre componentele cele mai importante ale unui calculator. Este utilizata pentru memorarea pe un timp mai scurt sau mai lung a datelor si programelor.

Modul de memorare al datelor si programelor

Calculatoarele folosesc sistemul de numeratie binar pentru codificarea informatiilor si prelucrarea acestora. Sistemul de numeratie binar este impus de hardware care recunoaste doar doua stari: "trece curentul" si "nu trece curentul", codificate prin 1 si 0.

Unitati de masura pentru capacitatea de memorie

BIT (Binary Digit) reprezinta cea mai mica unitate de informatie. Valoarea unui bit poate fi 1 sau 0, conform starii pe care o codifica.

BYTE reprezinta unitatea elementara de masurare a capacitatii de memorie. O unitate elementara de memorie poate stoca opt unitati elementare de informatie (deci 8 biti).

Tinand cont ca unitatea elementara de informatie este bit-ul si ca trecerea de la o unitate de masura la alta se face prin 2 la puterea 10, se observa ca:

1 Byte (octet)   = 8 biti

1 KB (KO)      =1024 (adica 2¹⁰) Bytes (octeti)

1 MB (MO)     =1024 (adica 2¹⁰) KB

1 GB (GO)     = 1024 (adica 2¹⁰) MB

1 TB (TO)      = 1024 (adica 2¹⁰) GB

Categorii de memorie:

Memoria interna - se afla pe placa de baza; marimea acesteia influenteaza viteza ansamblului hard si soft in executia aplicatiilor.

Memoria externa (dispozitive/suporturi de stocare) - hard disk, discheta, CD, DVD, data cartridge.

Memoria cache - poate fi "cache intern" incorporat in microprocesor sau "cache extern" ca o componenta independenta pe placa de baza; marimea acestei memorii influenteaza direct viteza procesorului.

Memoria interna

Memoria interna este in general de ordinul zecilor/sutelor de MB.

Memoria Interna se compune din:

Memoria de tip RAM

Memoria de tip ROM

Memoria de tip CACHE 

etc.

Memoria de tip RAM (Random Access Memory), adica o memorie cu acces aleator. Este o memorie volatila. O memorie volatila se sterge la oprirea calculatorului. Este considerata memoria principala de lucru a calculatorului. Poate fi citita si modificata. In ea se incarca programele si datele aferente acestora, in vederea executiei. Memoria interna este si cea care alimenteaza cu instructiuni (din program) si date, microprocesorul. Rezultatele prelucrarilor sunt depuse temporar tot in memoria interna.

Fiind o memorie volatila datele se pierd la intreruperea alimentarii cu energie a calculatorului, de aceea inainte de oprirea calculatorului ele trebuie scrise pe un suport

de memorie externa. Principalul suport de depozitare al informatiilor este hard disk-ul, unde se afla instalat soft-ul de baza si cel de aplicatii. La un moment dat un program va fi citit de pe hard disk si va fi incarcat in memoria de tip RAM, de unde este lansat in executie.

Pentru a fi pastrate permanent, aplicatiile (programele) si datele se transfera din memoria RAM intr-o unitate de memorie externa, prin  operatia de salvare (scriere). 

Memoria RAM este impartita in:

Memorie RAM de baza, avand capacitatea de 640 KB

Memorie RAM extinsa, cu capacitate diferita de la caz la caz.

Memorie de tip CMOS-RAM - este o memorie de tip special, de mici dimensiuni, alimentata de un acumulator propriu, astfel ca isi pastreaza continutul si dupa oprirea calculatorului. In ea sunt stocati parametrii de configurare hardware necesari pentru pornirea calculatorului. Ea contine si circuitul pentru ceas, ce masoara timpul si contorizeaza data calendaristica.

Memorie de tip ROM (Read Only Memory) poate fi doar citita, este permanenta, nevolatila. Datele din ea sunt scrise o singura data de catre fabricant si nu pot fi modificate decat prin tehnologii speciale. Ea contine BIOS-ul (Basic Input/Output Sistem) un ansamblu de instructiuni necesare in procedura de pornire a calculatorului (Startup). Sarcina sa este sa testeze componentele hardware si sa porneasca (initieze) incarcarea sistemului de operare.

Memoria de tip CACHE retine un numar de comenzi din cele mai recente. La o noua solicitare a acelorasi comenzi raspunsul va fi mai rapid, deoarece comanda solicitata se afla in zona de memorie speciala de tip CACHE, si nu va mai fi nevoie sa fie cautata pe intreg hard disk-ul.

Memoria externa (Aici, prin comenzi de "salvare" va pastrati tot ce ati lucrat!!!)

Memoria externa este cea care pastreaza datele si dupa intreruperea alimentarii cu energie, a calculatorului. De aceea se mai numeste si permanenta pentru ca pastreaza datele pe timp nelimitat. Are capacitate mare de stocare (practic nelimitata daca ne gandim ca putem utiliza atatea suporturi de cate avem nevoie). Este folosita pentru a arhiva date si programe, pentru a transfera date/programe de la un calculator la altul in lipsa unei retele de calculatoare, pentru a efectua salvari si restaurari de date periodic, pentru lucrul curent cu calculatorul. Software-ul pe care il achizitionam este stocat tot pe suporturi de memorie externa. Ea foloseste suporturi/dispozitive de stocare a datelor: hard-disk, discheta, discuri Jaz si ZIP, CD, DVD, data cartridge, memorii flash, etc.

Se folosesc aceleasi unitati de masura ca si pentru memoria interna: Bytes, KB, MB, GB, TB.

Datele pastrate fie in memoria interna, fie in cea externa, sunt codificate in binar si chiar daca sunt date numerice sau alfanumerice.  

1.3. Dispozitivele de intrare

Dispozitivele de intrare transmit calculatorului informatii si comenzi pentru a fi prelucrate.

Informatia poate fi formata din:

caractere introduse de la tastatura;

o imagine, un desen;

un text scris, eventual de mana;

amprente sonore.

Tastatura

Tastatura este cel mai important dispozitiv de intrare. Prin intermediul acesteia utilizatorul introduce textul format din litere, numere, caractere speciale. Tastatura poate sa transmita comenzi date de utilizator, calculatorului. Tastatura reprezinta dispozitivul standard de intrare. Numarul de taste si inscriptionarea acestora poate fi diferit de la o tastatura la alta. Pot fi configurate conform particularitatilor fiecarei tari.

Cele mai noi au in componenta taste speciale pentru navigare pe internet si sunt tastaturi ergonomice.

Taste functionale

Tastatura

alfanumerica

Tastatura

pentru    editare si deplasare

Tastatura

numerica

leduri

ESC

Tastatura contine 4 blocuri mari de taste:

tastatura alfanumerica (asemanatoare cu masina de scris) contine taste care pot genera:

o codurile caracterelor

cifre (0,..9),

litere (a A,.z Z),

semne speciale ($, #, @,.),.

caracterul "space" (spatiu) se introduce cu cea mai mare tasta

o codurile comenzilor

"retur de car" si "salt la linie noua" : ENTER,

saltul cursorului cu un numar de coloane : TAB

tasta BackSpace sterge caracterul din stanga cursorului.

Ctrl (Control) se apasa in acelasi timp cu o alta tasta, generand diferite comenzi, functie de programul in care sunt folosite. Unele dintre aceste combinatii se regasesc  in multe programe: de ex. Ctrl+A = selecteaza tot, Ctrl+S = salveaza, etc.

Alt se foloseste tot apasata simultan cu o alta tasta: de ex. Alt+F4 = inchide programul activ

CTRL+ALT+DEL  = provoaca activarea aplicatiei Task Manager (presupunand ca suntem sub sistemul de operare Windows XP). Aceasta permite gestionarea programelor aflate in executie. Se poate utiliza pentru a termina executia unui program mai ales in situatia in care acesta nu mai raspunde la comenzi

Taste speciale pentru Internet si/sau acces la comenzi ale sistemelor de operare de tip Windows.

o taste comutator care comuta starea tastaturii intre 2 stari:

CapsLock comuta intre starea de litere mici in starea de litere mari. Ledul cu acelasi nume aprins indica starea majuscule, stins - minuscule.

Shift nu are nici un rol singura, ci numai in combinatie cu alta tasta.

Apasata simultan cu o tasta dublu inscriptionata activeaza semnul din partea de sus a tastei. Apasata simultan cu o litera inverseaza modul de scriere al literelor stabilit de tasta "Caps Lock".

tastatura de editare contine taste care se folosesc pentru a edita text si grafica. Editarea unui text reprezinta scrierea textului si corectarea acestuia utilizand o aplicatie specifica.

Tastele de editare permit:

o deplasarea in text cu:

tastele sageti ce deplaseaza cursorul in directiile sus, jos, stanga, dreapta cu o pozitie,

tastele Page up si Page down ce deplaseaza cursorul o pagina in sus, o pagina in jos,

tastele Home si End ce deplaseaza cursorul la inceputul, sfarsitul randului de text;

o corectarea textului:

tasta Delete care sterge caracterul din dreapta cursorului

Insert comuta intre modul de scriere inserare (Insert) sau suprascriere (Overtype). Modul "Insert" permite scrierea unui text in pozitia cursorului fara sa stearga textul deja introdus. Modul "Overtype" permite scrierea unui text in pozitia cursorului stergand textul aflat deja la acea pozitie.

Tastatura numerica se foloseste in special pentru introducerea datelor numerice.

NumLock comuta tastatura de editare in cea numerica. Ledul corespunzator, aprins indica starea de tastatura numerica.

Tastele functionale F1, F2, ., F12, au asociate diferite comenzi sau grupuri de comenzi specifice fiecarui program. In majoritatea programelor apasarea tastei F1 duce la aparitia ferestrei de ajutor (Help).

ESC (Escape) ne permite in general sa parasim un context in care am ajuns accidental: sa parasim o lista de meniu, sa inchidem o fereastra de dialog, etc.

Print Screen copiaza imaginea existenta pe ecran in momentul actionarii ei intr-o zona de memorie interna numita "Clipboard".

Scroll Lock indeplineste functii de derulare.

Pause/Break intrerupe temporar sau definitiv un program in curs de executie

Tastatura pentru Windows - prezinta trei taste noi cu care se pot inlocui diverse comenzi date cu mouse-ul. Avantajul acestui tip de tastatura este ca nu mai trebuie ridicata mana de pe tastatura la apelul meniului de start sau de context. Cu tasta [Win] - cea cu logo-ul Windows - se poate ajunge mai rapid la unele functii.

Mouse

Mouse-ul este un dispozitiv de intrare folosit pentru a selecta obiecte si comenzi, si pentru a lansa comenzi in executie. Pentru lucrul cu o interfata grafica (in cazul Windows XP), mouse-ul este absolut necesar.

       Functionarea oricarui mouse se bazeaza pe:

detectarea miscarii de catre un sistem opto-mecanic sau optic;

realizarea selectiei prin intermediul a doua sau trei butoane.

Pozitia selectata la un moment dat este marcata pe ecranul calculatorului printr-un semn grafic numit cursorul mouse-ului. Acest cursor ia diverse forme in functie de suprafata grafica sau de elementul deasupra caruia se afla pe ecran.

Mouse-ul se deplaseaza pe o suprafata numita pad.

Dupa numarul de butoane avem:

mouse cu doua butoane

mouse cu trei butoane

mouse-urile mai moderne dispun de o rotita utilizata pentru derularea informatiilor (scroll) afisate pe ecran.

Din punct de vedere constructiv exista:

mouse opto-mecanic

mouse optic.

Actiunile ce pot fi facute cu mouse-ul:

Clic - o singura apasare scurta a unui buton al mouse-ului. De regula se spune "clic" daca se apasa butonul stang si "clic dreapta" daca se apasa butonul drept. Aceasta actiune se foloseste pentru selectarea unui obiect, a unui simbol, pentru alegerea unei comenzi dintr-o lista de meniu, etc. Pentru a selecta se pozitioneaza cursorul mouse-ului pe elementul respectiv si se apasa scurt butonul stang.

Dublu clic  - doua apasari rapide ale butonului stang, fara a deplasa mouse-ul intre timp. Se utilizeaza pentru deschiderea unor programe, pentru selectarea rapida a unui cuvant intr-un program de procesare text, etc. Cursorul mouse-ului trebuie sa fie deasupra elementului respectiv.

Drag and drop ("trage si lasa sa pice" sau "prinde si deplaseaza" sau "gliseaza si fixeaza") - se deplaseaza mouse-ul mentinandu-se un buton apasat (de obicei butonul stang). Se utilizeaza pentru a deplasa obiecte si text pe ecran.

 Trackball

Trackball-ul seamana cu un mouse intors invers. Bila rulanta se roteste cu mana. Se intalnesc in general la laptop-uri, notebook-uri, dar nu numai.

Touchpad

Touchpad-ul este o suprafata plana sensibila la atingere, care se actioneaza prin miscarea degetului, deplasand astfel cursorul mouse-ului; in general la laptop-uri.

Scanner

Scanner-ul este un dispozitiv de intrare care poate citi imaginile grafice (desene,.) dar si text de pe suport de tip hartie, informatii care sunt introduse in calculator si unde pot fi prelucrate.

Scanner-ul digitizeaza informatia, adica o transforma intr-o matrice de puncte colorate (pixeli). Imaginile scanate se salveaza pe discuri in diferite formate:TIFF, GIF, JPEG, BMP, etc. (semnificatia acestor prescurtari o vom vedea in modulul 2).

Scanner-ul poate fi:

-  de birou        -  de mana

Joystick

Joystick-ul este o maneta care se poate misca in toate directiile. Deplasarea cursorului se face in directia de deplasare a manetei si se opreste cand maneta este adusa in pozitia initiala. Este folosit in special pentru jocuri.

Light pen

Light pen-ul sau "creionul luminos" este asemanator unui stilou. Putem desena cu el direct pe ecran, sau putem selecta obiecte, indicandu-le direct pe ecran cu conditia ca monitorul sa fie special pentru acest dispozitiv.

Microfonul

Microfonul este un dispozitiv de intrare pentru sunete, vorbire. Este conectat la placa de sunet. Este utilizat in telefonia prin Internet si pentru introducerea vocala a comenzilor (daca exista pe calculator aplicatii specifice).

Aparat foto digital si camera video digitala

 Aparat foto digital si camera video digitala permit stocarea imaginilor si a filmelor sub forma digitizata in memoria aparatului. Aceste imagini pot fi apoi preluate in calculator  in vederea prelucrarii sau imprimarii lor.

1.4. Dispozitivele de iesire

Permit extragerea informatiilor dupa prelucrare: texte, desene, imagini, film, sunete.

Monitorul

Monitorul este cel mai important dispozitiv de iesire. Pe ecranul monitorului sunt afisate datele sub forma de texte, desene, imagini, etc. Poate fi cu tub catodic (imaginea din stanga) sau cu cristale lichide (imaginea din dreapta).

Calitatea imaginii afisata pe ecranul monitorului depinde de dimensiunea acestuia, de rezolutie si de frecventa de reimprospatare.

Rezolutia reprezinta numarul de pixeli afisat pe suprafata ecranului. Un pixel reprezinta un punct luminos. Astfel un monitor cu rezolutie mai mare este din punct de vedere calitativ, superior celui cu rezolutie mai mica.

Un element de luat in seama la achizitionarea unui monitor este nivelul de radiatie emis. Noile tipuri de monitoare aparute pe piata sunt "Low radiation" si sunt acceptate unanim ca fiind nedaunatoare in conditiile unei folosiri rationale.

Imprimanta

Imprimanta reprezinta un dispozitiv periferic prin intermediul caruia se tiparesc pe hartie texte si imagini preluate de la calculator. Acestea pot afisa imaginea alb-negru sau color in functie de modul de constructie.

Modelele actuale de imprimante se impart in categoriile

Imprimante matriciale sau cu ace, cu caracteristicile:

Permit tiparirea pe hartie autocopiativa

Calitatea tiparirii este redusa din cauza tiparirii prin puncte

Tiparirea se face printr-un sistem de ace asezate sub forma de matrice care lovesc o banda impregnata cu tus

Nu se preteaza tiparirii imaginilor

Nu pot imprima color

Produc mult zgomot

Sunt destinate tipariturilor curente.

Imprimante cu jet de cerneala sau inkjet, cu caracteristicile:

Calitatea tiparirii este ridicata

Imaginea se formeaza prin "stropirea" hartiei cu picaturi foarte fine de cerneala

Imaginile se tiparesc cu viteza mica

Produc zgomot putin

Nu permit tiparirea mai multor exemplare in acelasi timp

Consumabilele folosite - hartia speciala si cerneala - sunt costisitoare.

Imprimante laser, cu caracteristicile:

Calitatea tiparirii este  cea mai ridicata dintre toate modelele actuale (aproape de cea tipografica)

Imaginile se tiparesc cu aceeasi viteza ca si textul

Pentru tiparire se foloseste un praf colorat numit "tonner"

Nu produc zgomot

Pot tipari orice tip de document

Pot tipari color

Cheltuieli mici de intretinere.

Plotter

Plotter-ul este un echipament special de iesire folosit pentru desene tehnice, harti, planuri de constructii, etc.

Poate folosi format mare de hartie. Pot fi prevazute cu penite pentru scriere, iar penita se poate deplasa in ambele directii.

Castile si boxele

Castile si boxele (difuzoarele) sunt folosite pentru a reda sunetul. Sunt conectate la placa de sunet.

Video-proiectorul

Video-proiectorul  reprezinta un dispozitiv ce permite proiectarea imaginii aflate pe ecranul monitorului, pe un ecran mare pentru a putea fi vizualizata in colectiv. Video-proiectorul se utilizeaza in salile de conferinte, cursuri, etc.

1.5. Dispozitivele periferice de intrare/iesire

Touchscreen

Touchscreen-ul este un ecran care reactioneaza la atingere. Selectarea elementelor de pe ecran se face direct cu degetul  sau cu alt mijloc de indicare. Este utilizat mai frecvent la palmtop-uri.

Modemul

Modemul permite calculatorului sa transmita si sa primeasca date prin intermediul liniilor de comunicatie (de ex. chiar si prin linii telefonice).

 Poate fi intern (conectat pe placa de baza) sau extern. Atat calculatorul care emite datele cat si cel care le receptioneaza trebuie sa contina cate un modem.

Fax-modem-ul poate fi utilizat si ca aparat de fax.

Modemurile vocale permit transmiterea sunetelor astfel incat sunt facilitate convorbirile telefonice pe Internet.

Mai nou au aparut echipamente multifunctionale care inglobeaza intr-un singur echipament imprimanta, scanner, copiator si fax-modem.

1.6. Suporturi / Dispozitive de stocare

Suporturile de stocare permit pastrarea pentru un timp mai lung, sau mai scurt a informatiilor. Suporturile de stocare reprezinta  memoria externa.

Memoria externa reprezinta tipul de memorie destinat in special utilizatorilor dar si unor programe (sistem de operare) care asigura interfata om-calculator, gestiunea echipamentelor din configuratie, controlul executiei programelor utilizatorilor, etc.. Scrierea si citirea datelor se face prin comenzi date de catre utilizator.

Suporturile de stocare au capacitate mare de stocare, viteza de acces relativ mica in comparatie cu memoria interna. Sunt de mai multe tipuri: discuri, benzi, memorii flash, etc..

Inregistrarea, citirea, stergerea informatiilor pe / de pe acest tip de memorie se face prin intermediul unor dispozitive specializate: unitate de discheta, unitate de CD, CD-Writer, Streamer, etc..

Unele echipamente inglobeaza atat suportul de stocare cat si dispozitivul de citire/inregistrare.

Suporturile de stocare se caracterizeaza prin capacitatea de stocare, timpul de acces la date, viteza de transmitere a acestora, modul de acces la date -direct sau secvential-, posibilitatea de citire/scriere.

Suporturile de stocare sunt de capacitati de ordinul MB, GB, TB (exemplu: discheta=1,44MB; CD-ul de peste 600MB, hard disk-ul de ordinul GB-lor, etc.).

Hard disk

Hard disk-ul este un suport magnetic, de capacitate mare (un hard disk mic poate avea aproximativ 1GB, sau chiar mai putin, un hard disk mediu poate avea in jur de 40 GB, iar un hard disk mare poate ajunge pana la 1 TB).

Hard disk-ul poate fi fix (situat in interiorul carcasei calculatorului) sau mobil (detasabil).

Din punct de vedere al capacitatii de memorare si al vitezei de lucru este superior altor dispozitive de stocare.

Din punct de vedere al structurii fizice hard disk-ul este alcatuit din mai multe discuri magnetice montate pe un ax comun. Fiecarui astfel de disc ii corespunde o pereche de capete de citire/scriere, care se deplaseaza in dreptul sectorului ce trebuie inscriptionat sau citit. Suprafata discului este impartita in piste (cercuri concentrice). Cantitatea de informatie ce poate fi stocata depinde de caracteristicile constructive ale hard-discurilor.

Informatiile stocate pe hard disk pot fi in egala masura citite, modificate, sterse, sau scrise. Din acest punct de vedere se considera hard disk-ul un echipament si de intrare si de iesire. Din punct de vedere logic, stocarea datelor pe hard disk se face in fisiere de diverse tipuri, care sunt organizate intr-o structura ierarhica de directoare/foldere (dosare).

Hard disk-ul reprezinta suportul de stocare care se foloseste in mod curent in lucrul cu calculatorul. Pe hard disk sunt stocate datele operationale si programele ce urmeaza sa se execute, de aici sunt incarcate in memoria interna, iar rezultatele prelucrarilor sunt depozitate (salvate) tot pe hard disk.

Floppy disk (discheta)

Floppy disk-ul sau discheta este un suport de stocare magnetic, mobil. Discheta este alcatuita dintr-un disc flexibil protejat de un invelis de protectie din plastic, ce nu trebuie indepartat. Deoarece se deterioreaza usor discheta trebuie ferita de socuri mecanice si de campurile magnetice.

Pentru a citi/scrie o discheta avem nevoie de o unitate de discheta in interiorul careia se introduce discheta. Unitatea de discheta este prevazuta cu un mecanism de citire/inscriptionare. Sunt dispozitive de stocare lente.

Discheta are o capacitate mult mai mica in comparatie cu hard disk-ul. Capacitatea standard a dischetei de 3,5 inch (1 inch=2,54 cm) este de 1.44 MB. Exista si versiuni de 2,88 MB. Au existat de asemenea variante de dischete de 5,25 inch cu o capacitate de pana la 1,2 MB.

Se poate observa diferenta foarte mare dintre capacitatea unui hard disk mediu si cea a dischetei. Dischetele sunt folosite pentru transportul informatiilor intre calculatoare, sau pentru realizarea unor copii de siguranta pentru diferite documente.

Dischetele au un mecanism de protectie fizica la scriere sau stergere. Deci exista posibilitatea de a bloca discheta in asa fel incat sa fie permisa doar citirea informatiilor fara permisiunea modificarilor acestora. Pentru aceasta deschideti fanta de acces care se gaseste pe invelitoarea dischetei.

Din punct de vedere al structurii logice datele se stocheaza in fisiere care sunt organizate in directoare/foldere.

Dischetele sunt suporturi de stocare ieftine, insa din cauza capacitatii reduse de memorare sunt inlocuite din ce in ce mai mult de alte suporturi cum sunt CD-urile si mai nou memoriile flash.

Nota

Utilizarea discurilor magnetice presupune in prealabil formatarea acestora pentru a putea fi utilizate.

Astfel o discheta trebuie formatata pentru a putea fi utilizata sub un anumit sistem de operare. Formatarea se realizeaza prin comenzi specifice sistemului de operare respectiv. Cand achizitionati o discheta noua ea este deja formatata, dar poate fi reformatata de cate ori doriti.

La formatare continutul dischetei se sterge si eventual se marcheaza zonele defecte.

Si hard disk-ul se formateaza, dar sunt necesare si unele pregatiri anterioare  procesului de formatare (partitionare, etc.).

Compact disk (CD)

Compact disk-ul, sau CD este un suport de stocare optic care permite memorarea unui volum mare de date (peste 600 MB) la viteze destul de mari.

Citirea datelor stocate pe CD-uri se efectueaza cu dispozitive speciale. Acestea pot fi dispozitive ce permit numai citirea, sau dispozitive ce permite atat citirea cat si inscriptionarea datelor.

Pentru inscriptionarea datelor este necesar un dispozitiv special

numit CD-Writer.

Din punct de vedere al posibilitatilor de inscriptionare memoriile de tipul Compact Disk pot fi:

CD-ROM-ul (Compact Disk Read Only Memory) - este un mediu optic de stocare  care permite numai citirea datelor. Este inscriptionat cu un dispozitiv de inscriptionare a CD-urilor de catre firme care comercializeaza kit-uri de instalare pentru diverse programe, jocuri, enciclopedii, diverse baze de date, etc.. La ora actuala cea mai mare parte a software-ului este distribuit pe CD-ROM-uri. Aceste CD-uri nu mai pot fi sterse dupa inscriptionare.

CD-R - este un CD care poate fi inscriptionat o singura data chiar si de un utilizator obisnuit. El poate fi inscriptionat in etape si informatia deja scrisa se pastreaza. Este nevoie de un program special de inscriptionare. Sistemul de operare Windows XP  are comenzi pentru inscriptionarea unui CD, nemaifiind necesar alt program de inscriptionare.

CD-RW - este un Compact Disk  al carui continut poate fi modificat de mai multe ori. El poate fi sters si reinscriptionat. Este necesar si in acest caz un program de reinscriptionare si un echipament special pentru citire/scriere.

Digital Video Disc (DVD

DVD urile  sunt suporturi de memorie optica care stocheaza informatia cu o densitate mult mai mare decat in cazul CD-urilor ajungandu-se astfel la o capacitate de 4,5GB pe o suprafata de scriere. DVD-urile mai noi au o capacitate de 8,5GB obtinuta prin folosirea a doua suprafete de scriere paralele. Sunt folosite pentru a stoca filme, muzica, date, etc.

Ca si in cazul CD-urilor exista variante DVD-R si DVD-RW. Acestea pot fi citite si inregistrate in unitati speciale pentru DVD.

Discul ZIP si Jaz

Discurile ZIP si Jaz sunt suporturi optice de capacitate mare de ordinul sutelor de MB. Sunt asemanatoare dischetelor si sunt folosite in general pentru arhivarea datelor si pentru transferul acestora de la un calculator la altul.

Unitatile  pentru aceste discuri sunt unitati speciale ce pot fi incorporate in unitatea sistem sau pot fi exterioare acesteia (nu se pot utiliza cele pentru dischete).

Data cartridge

Data cartridge sunt casete cu banda magnetica. Capacitatea lor la ora actuala depaseste 1 GB (pot fi si de ordinul zecilor de GB). Se folosesc pentru crearea copiilor de siguranta in special de pe servere.

Accesul la date este secvential, nu direct ca in cazul celorlalte memorii externe. 

Este nevoie de un dispozitiv special pentru a putea fi utilizate, numit Streamer.

Memorii flash

Memorii flash sunt memorii externe portabile de capacitate de peste 4 GB. Sunt de dimensiuni mici (cat un deget) si au o viteza remarcabila de transfer a datelor. Se folosesc pentru stocarea datelor in vederea transferului acestora intre calculatoare. Sunt variate ca forma si dimensiune. Se conecteaza la interfata USB printr-un dispozitiv ce se numeste Flash Pen Drive.

2. Componentele software

Prin software desemnam totalitatea programelor, procedurilor, rutinelor impreuna cu datele folosite de acestea, care coordoneaza componentele hardware ale calculatorului, pentru a rezolva diferite probleme concrete.

Tipuri de software:

Software de baza (Programe de sistem)

Software de aplicatii (Programe de aplicatie)

2.1. Software de baza (Programe de sistem)

Software de baza (Programe de sistem) - sunt acele programe care dirijeaza modul in care lucreaza componentele hard si asista utilizatorul in utilizarea programelor de aplicatii.

Aceste programe sunt cunoscute sub denumirea de Sistem de operare (SO). Sistemul de operare este format dintr-un ansamblu de rutine si programe prin intermediul carora se administreaza resursele de baza ale unui sistem de calcul (memoria, procesorul, sistemul de intrare-iesire, etc.) si se asigura comunicarea cu utilizatorii. 

Din aceasta perspectiva sistemul de operare reprezinta interfata dintre utilizatori si masina fizica.

Sistemul de operare (SO) este organizat pe doua niveluri:

Nivelul fizic - apropiat de hardware cu care sistemul de operare comunica prin intermediul unui sistem de intreruperi, specifice tipului de calculator. Acest nivel este controlat si condus prin intermediul rutinelor de comanda si control in a caror responsabilitate intra toate componentele fizice. Aceste rutine fac parte din sistemul de operare si constituie nucleul acestuia (kernel).

Nivelul logic - apropiat de utilizator cu care sistemul de operare comunica prin intermediul unei interfete: dialogul utilizator-calculator se desfasoara fie prin "linii de comanda", fie printr-o interfata grafica.

Daca interfata cu utilizatorul este orientata "linie de comanda" utilizatorul introduce la calculator siruri de caractere ce reprezinta comenzi si optiuni de executie ale acestora. Utilizatorul trebuie sa stie denumirea fiecarei comenzi, optiunile sale si ordinea in care acestea trebuie indicate.  Exemple de astfel de sisteme de operare: MS-DOS, Linux, etc.

Daca interfata cu utilizatorul este grafica se foloseste prescurtarea de GUI (Graphical User Interface) pentru a desemna suprafata ecranului (desktop) care contine pe langa text si imagini. Cu o astfel de interfata se simplifica utilizarea calculatorului deoarece utilizatorul nu trebuie sa invete denumirile comenzilor, ordinea si prescurtarile parametrilor.

Pe ecran (desktop) programele sunt identificate prin mici imagini numite pictograme (Icons) ce au un text explicativ asociat, optiunile si parametri de executie sunt selectati din liste de meniuri cu ajutorul mouse-ului, iar aplicatiile (programele) ce se executa  apar afisate in zone dreptunghiulare pe suprafata ecranului, numite ferestre (window).

Programele se lanseaza in executie prin selectarea lor din liste de meniuri, sau direct de pe ecran prin deschiderea pictogramelor corespunzatoare. Exemple: toate variantele de sisteme de operare de tip Windows: Windows 95, Windows NT, Windows XP, Windows 2000, etc..

Cele mai utilizate sisteme de operare pe microcalculatoare sunt:

Sisteme MS-DOS

Sisteme de tip Microsoft Windows: Windows 98, Windows XP, etc.

Sisteme UNIX/LINUX

Sisteme IBM-OS/2

2.2. Programele de aplicatii

Programele de aplicatii sunt destinate rezolvarii problemelor din diverse domenii.

Enumeram mai jos cateva dintre tipurile de programe de aplicatii:

-     editoare si procesoare de texte (NotePad, WordPad, Word, WordPro, WordPerfect);

-     programe de desenare si prelucrare a imaginilor (Paint, CorelDraw, PhotoPaint, PhotoShop, etc.);

-     programe de calcul tabelar (EXCEL, LOTUS 1-2-3, Quattro);

-     programe de prezentare (PowerPoint);

-     programe de comunicare si navigare in Internet (Internet Explorer, Netscape Navigator, Outlook, etc.);

-     sisteme de gestiune a bazelor de date (Access, VisualFoxpro, Oracle, Paradox);

-     compilatoare si interpretoare pentru limbaje de programare (Visual Basic, Visual C++, Delphi, etc.);

-     programe utilitare (Norton Utilities, etc.);

-     programe distructive si antidistructive (virusi si antivirusi);

-     programe de divertisment ( jocuri, filme, etc.);

-     programe create pentru rezolvarea unor probleme particulare ale utilizatorilor;

-     si altele.

Ce ati invatat in acest capitol?

Despre componentele hardware ale unui PC

Despre Unitatea Centrala de Prelucrare:

Placa de baza si microprocesorul

Caracteristicile microprocesoarelor

Despre memoria calculatorului:

Modul de memorare al datelor si programelor

Unitatile de masura pentru capacitatea de memorie

Categorii de memorie: interna, externa, cache

Notiuni generale despre memoriile interne si externe

Despre dispozitivele de intrare care se pot conecta la un PC:

Tastatura

Mouse-ul si Trackball-ul

Tachpad-ul, Joystick-ul si Light Pen-ul

Scanner-ul

Microfonul, aparatul foto-digital si camera video digitala

Despre dispozitivele periferice de iesire:

Monitorul si Videoproiectorul

Imprimanta si Plotter-ul

Castile si Boxele

Despre dispozitivele periferice de Intrare/Iesire ce se pot conecta la un PC:

Touchscreen-ul si Modem-ul

Despre suporturi si dispozitive de stocare a datelor si programelor (memorii externe):

Hard disk-ul

Floppy disk-ul (discheta) si ZIP-ul

Compact disk-ul (CD-ul) si DVD-ul

Memoriile flash (stick-ul)

Despre software-ul de baza si cel de aplicatii