Informatică - suport curs și laborator

1. STRUCTURA CALCULATOARELOR

(Elemente de hardware)

Hardware reprezinta totalitatea componentelor fizice ale unui calculator.

Un calculator reprezinta (într-un sens restrâns) un sistem de componente fizice care pe baza unor programe ruleaza actiunile dorite de utilizatori.

Se face distinctie între 2 notiuni pe piata hardware: aceea de calculator si sistem PC. Un calculator reprezinta unitatea centrala cu toate componentele sale din interiorul carcasei, pe când sistemul PC reprezinta unitatea centrala + monitor + tastatura + mouse.

Unitatea centrala – cuprinde, asadar, toate componentele fizice necesare prelucrarii informatiilor si interactiunii cu utilizatorul, precum si afisarea rezultatelor.

Cele mai importante componente ale unitatii centrale mentionam:

1. Procesorul – reprezinta componenta fizica care permite rularea aplicatiilor, prelucrarea datelor si transmiterea lor catre componenta de afisare. Perioada de timp necesara rularii aplicatiilor se numeste viteza de lucru (sau frecventa), iar unitatea de masura este hertzi. Multiplii acestei unitati de masura sunt: Khz (Kilo), Mhz (Mega), Ghz (Giga), Thz (Tera). Procesorul s-a notat standardizat de la începutul aparitiei sale astfel X86. Evolutia sa în timp si în performante s-a notat 186, 286, 386, 486 si 586. Odata cu aparitia procesorului de tip 586, cel mai puternic producator de procesoare a trecut la denumirea procesoarelor, pentru a nu ne mai exprima în cifre. Astfel, a aparut denumirea de Pentium I (pâna la 233 Mhz), Pentium II (pâna la 450 Mhz), Pentium III (pâna la 1500 Mhz = 1,5 Ghz) si Pentium IV (pâna la 3,2 Ghz). De mentionat ca pe piata internationala a aparut si Pentium V cu o frecventa de lucru de pâna la 6 Ghz, dar fiindca preturile sunt prea ridicate acest tip de procesor nu a patruns înca si la noi în tara.

2. Memoria de lucru – denumita RAM (Random Access Memory), reprezinta memoria necesara rularii aplicatiilor. Exista o strânsa legatura între viteza procesorului si memoria RAM, deoarece ambele au ca scop rularea mai rapida a aplicatiilor. De aceea, un procesor prea puternic si o memorie RAM slaba nu sunt suficiente pentru a creste efectiv rapiditatea rularii aplicatiilor. Asadar, cele 2 componente sunt direct proportionale. Unitatea de masura pentru aceasta componenta este bit-ul, precum si multiplii sai (byte, kilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte).

3. Unitatea de stocare – denumita hard-disk (HDD), este componenta care stocheaza informatia introdusa de utilizator prin intermediul componentelor periferice (tastatura si/sau mouse) sau al celor de stocare externa (floppy-disk, cdrom, alt hdd). Stocarea informatiilor se face cu ajutorul entitatilor logice denumite fisiere. Cantitatea de informatire stocata se masoara în bit. La 8 biti = 1 byte. Multiplii byte-ului sunt KB, MB, GB, TB.

4. Placa de baza – este una dintre cele mai importante componente deoarece asigura interactiunea tuturor componentelor fizice dintr-o unitate centrala. Aceasta interactiune se realizeaza prin intermediul:

- magistralelor – care asigura transferul de date dintre componentele care stocheaza astfel de date (hdd, fdd, cdrom, cdrw, combo, dvdrom, dvdrw);

- USB-urilor – aparute în generatia Pentium-urilor III, ca o alternativa la modalitatile “clasice” de transfer a informatiilor. Ultima generatie de porturi USB permite un transfer de informatii aproape la fel de rapid ca si între 2 harddisk-uri. Pe astfel de componente se pot conecta imprimante, harddisk-uri, cdrom-uri, camere digitale, scannere, placi de retea tip wireless, etc.

- sloturilor – reprezinta acele componente fizice dintr-o unitate centrala pe care se ataseaza diferite componente care asigura conectarea unor componente exterioare cum ar fi placile video, de sunet, retea, sim-urile de memorie, etc.

Aceste sloturi sunt de mai multe feluri, cele mai cunoscute si folosite fiind:

a) sloturi ISA – lungi si negre, cele mai utilizate pâna la sistemele 486, cu o viteza de lucru redusa;

b) sloturi PCI – aparute în generatia pentium-urilor, mai scurte decât ISA si de culoare alba, cu o viteza de lucru medie;

c) sloturi AGP – aparute în generatia a II-a de Pentium-uri, acestea sunt dedicate exclusiv placilor grafice cu performante ridicate, situate mai în interiorul placii de baza si de marime identica cu cele PCI, de culoare maro; viteza de lucru este mult mai ridicata decât în cazul celorlalte sloturi.

Placa video necesita o atentie aparte, deoarece ea comunica cu alta componenta a sistemului PC cu rol în afisarea imaginii pe monitor. Placa video are rolul de a afisa ceea ce prelucreaza procesorul la cerinta utilizatorului cu o anumita calitate, iar aceasta calitate (claritate) a imaginii este denumita rezolutie. Numarul de pixeli pe ecran si numarul de culori pe care le suporta sunt cele 2 caracteristici care dau calitate imaginii pe ecran. La placile video de ultima generatie, acest numar de culori este de ordinul milioanelor si de aceea s-a trecut la stocarea acestui numar sub forma de byte, respectiv KB si MB.

Componentele de stocare externa sunt: FDD (floppy disk) cu o capacitate de 1,44 MB si o viteza de lucru redusa, CDROM-ul cu o capacitate de stocare mult mai mare (650-700 MB) si versiunile sale mai noi : CDRW – care permite si scrierea de CD-uri, DVDROM – care permite doar citirea de CD-uri si DVD-uri (4,7 GB), COMBO – care reprezinta o combinatie între scrierea de CD-uri si citirea de DVD-uri, DVDRW – care permite si scrierea de CD-uri si DVD-uri. Caracteristica lor principala este viteza de transfer a datelor stocate si viteza de accesare, eventual inscriptionare, a acestora. Acestea se noteaza astfel în cazul unui CDRW – 52x / 24x / 52x, care reprezinta viteza de inscriptionare a unui CD inscriptibil / viteza de re-inscriptionare a unui CD reinscriptibil / viteza de citire a unui CD (re)inscriptibil.

Sistemul PC – cuprinde :

1. Monitorul – este componenta care permite afisarea pe ecran a imaginii preluate de la placa video. Aceste 2 componente se conditioneaza reciproc prin faptul ca exista o legatura între ele la nivelul calitatii imaginii. Astfel, o imagine de pe o placa video performanta nu va putea fi afisata la rezolutia maxima de catre un monitor cu caracteristici net inferioare, cum deasemenea, un monitor performant nu va modifica rezolutia scazuta transmisa de o placa video cu caracteristici reduse. Calitatea imaginii care se doreste a fi obtinuta trebuie corelata pentru ambele componente: monitor si placa video. O alta caracteristica a monitoarelor este dimensiunea diagonalei de vizualizare, care se masoara în inch, si se noteaza astfel : 14”, 15”, 17” (cele mai uzuale pe piata actuala), 19” si 21”.

2. Tastatura si mouse-ul – sunt componentele periferice de introducere a datelor în calculator de catre utilizator. Diferentierea acestora s-a produs în timp la nivelul mufelor de conectare la unitatea centrala. Astfel, pâna în generatia Pentium-urilor II mufele pentru tastatura si mouse se diferentiau prin forma lor si erau de tip serial (tastatura avea mufa rotunda, mouse-ul mufa dreptunghiulara), iar apoi începând cu generatia Pentium-urilor III au aparut mufele de tip PS2, care pentru ambele componente erau identice ca si forma, diferentierea lor facându-se prin evidentiere coloristica – tastatura are mufa de culoare mov (sau nuante apropriate) iar mouse-ul de culoare verde.