desktop
Content
COMPONENTE HARDWARE
COMPONENTELE UNUI CALCULATOR
Componenta hardware reprezintă ansamblul elementelor fizice, care compun calculatorul electronic: circuite electrice, componente electronice, dispozitive mecanice şi alte elemente materiale ce intră în structura fizică a calculatorului electronic. Partea hardware a unui calculator personal, cuprinde urmatoarele:
Unitați de intrare
Tastatura (Keyboard)
Este dispozitivul care foloseşte la introducerea informaţiilor “în” calculator (date sau comenzi), fiind mijlocul principal de dialog al omului cu calculatorul. Orice apăsare şi eliberare rapidă a unei taste provoacă afişarea caracterului scris pe ea, pe ecranul monitorului. O tastă menţinută apăsată provoacă afişarea repetată a caracterului pe ecranul monitorului. O tastatură standard este formată din 101 taste dispuse în 5 grupe: 1. grupa testelor alfanumerice (A, B, C,...0, 1, 2, ...etc.) 2. grupa tastelor direcţionale (sus, jos, stânga, dreapta, Home, End, Page Up, Page Down); 3. grupa tastelor funcţionale (F1, F2, ..., F12); 4. grupa tastelor speciale (Enter, Backspace, Esc, Tab, Print Screen, Scroll Lock, Pause, Insert, Delete, Shift, Ctrl, Alt, Caps Lock, Num Lock); 5. grupa tastelor numerice (tastatura numerică).
•
taste cu sageti : realizeaza deplasarea cursorului in sensul indicat de sageti; se poate folosi si din blocul numeric (cand nu e activat Num Lock)
• • • •
Home : realizeaza saltul cursorului la inceput de linie End : realizeaza saltul cursorului la sfarsit de linie Page Up, Page Down : deplaseaza cursorul cu un ecran mai sus/jos tastele de stergere: Backspace – sterge primul caracter din stanga cursorului de inserare; Delete – sterge primul caracter din dreapta cursorului de inserare; Insert : sunt doua moduri de scriere: - in modul insert (mod normal de scriere) caracterele sunt adaugate de la pozitia cursorului de inserare in continuare (insereaza caracterele la stanga cursorului) in modul Typeover sau Overstrike caracterele sunt scrise peste cele deja existente, care vor fi sterse taste speciale ale PC-ului : Shift, Alt, CTRL (nu au nici un rol singure, aceste taste se mentin apasate, iar apoi apasam alta tasta), Caps Lock, Enter, Tab, Num Lock; Shift : - are rol apasata cu alta tasta - simultan cu o litera MAJUSCULE (cu ledul Caps Lock stins)
•
•
•
•
•
simultan cu o tasta pe care sunt doua simboluri simbolul din partea de sus a tastei Caps Lock : - este o tasta comutator: comuta din modul de scriere cu MAJUSCULE (ledul Caps Lock este aprins) in modul de scriere cu minuscule (ledul Caps Lock este stins) nu trebuie mentinuta apasata (ca Shift-ul) Enter : - introducerea unor date in calculator lansarea comenzii tastate (selectate) inceperea unui nou rand (la scriere text) Tab : deplaseaza cursorul intr-o anumita pozitie a ecranului sarind peste caractere Num Lock : determina regimul numeric pentru tastele din blocul numeric Esc : (escape = a salva,a scapa,a iesi)- anuleaza o comanda care nu a fost lansata cu Enter, uneori permite iesirea dintr-un program, revenirea la o comanda anterioara, inchide meniuri si diverse ferestre de dialog. Combinatii speciale intre taste: Ctrl+Alt+Del repornirea calculatorului in situatii de urgenta (sau apas butonul RESET de pe unitatea centrala)
•
•
•
• •
• • •
Ctrl+Home/Ctrl+End realizeaza saltul cursorului la inceput/sfarsit de document Alt+F4 inchiderea ferestrei In funcţie de numărul de taste, există în prezent mai multe tipuri de tastaturi: a. varianta originală pentru calculatoare personale, cu 84 de taste, b. tastatura AT, de asemenea cu 84 de taste, c. tastatura extinsă, cu 101 taste. Acestea diferă între ele în modul de amplasare a tastelor „Control”, „Return” şi „Shift”. Dispunerea standard a caracterelor pe tastatură poarta numele de „QWERTY”. Există în prezent dispuneri diferite şi seturi de caractere care să acopere necesarul lucrului în orice limbă Noile tastaturi (Win 98/2000) mai au în plus trei taste, specifice sistemului de operare Windows 98/2000. Ele se folosesc numai în cazul când nu funcţionează mouse-ul, pentru a deschide meniul START sau a unui meniu local. Firma MICROSOFT a realizat un nou tip de tastatură, numită tastatură naturală sau ergonomică, care permite o poziţie mai comodă a mâinilor. Datorită preţului mare acest tip de tastatură nu este prea răspândit.
Mouse-ul
Mouse-ul a fost inventat în 1963, de către Douglas Engelbart, cercetător la Stanford Research Center de pe lângă Stanford University, California, SUA. Producţia a început-o firma Xerox, în 1970. Mouse-ul este un moment de cotitură în ergonomia utilizarii calculatorului, pentru că eliberează utilizatorul de restricţiile impuse de tastatură, mai ales în lucrul cu interfeţe grafice. Este echipamentul care comandă mişcarea cursorului pe ecran. În functie de tipul aplicaţiilor care s-au rulat, au apărut diverse tipuri de mouse: cu două sau trei butoane (configurabile în diferite aplicaţii), cu rotiţă de defilare (pentru documente foarte lungi), cu rotiţă sau buton lateral (pentru a fi manevrat cu degetul mare) etc. Mecanismul de determinare a mişcării a evoluat şi el, de la mouse-ul cu bilă la mouse-ul optic cu tehnologie de urmărire IntelliEye (fără contact, poate fi utilizat pe aproape orice suprafaţă). Conectarea la desktop se poate face cu ajutorul unui cablu pe portul serial, pe portul PS2 sau pe portul USB. Exista şi mouse-ul „cordless” (fara fir), care se bazează pe o comunicare cu calculatorul prin unde radio sau infraroşii. Ca funcţionalitate, este asemănător cu tastatura, deoarece prin intermediul lui sunt comunicate informaţii către calculator. Modul de folosire este
următorul: a) mouse-ul stă pe masa de lucru (pe o suprafaţă dură şi netedă numită PAD) şi poziţia sa curentă corespunde cu poziţia unui cursor pe ecranul monitorului. b) în momentul în care se mişcă mouse-ul pe PAD spre stânga, cursorul de pe ecran se mişcă şi el spre stânga; la fel, mutându-se mouse-ul spre dreapta cursorul de pe ecran se mişcă în dreapta (sus, jos); c) mouse-ul posedă un buton (sau mai multe); în momentul în care săgeata de pe ecran a ajuns deasupra cuvântului ce reprezintă acţiunea ce trebuie realizată, se apasă butonul mouse-ului şi acea comandă se va lansa automat în execuţie.
Scannerul
Scanner-ul este un dispozitiv care „citeşte” de pe hârtie informaţii tipărite (texte, imagini) şi le converteşte într-o formă pe care calulatorul o recunoaşte. Scanner-ul „digitizează” imaginea, adică o transformă într-un caroiaj de puncte în care informaţia este prezentată pe 1 bit (monocromă), pe 24 de biţi (în 224=16,7 milioane de nuanţe de gri, respectiv culori). Aceasta matrice se numeşte „bit map” (hartă de biţi). Se stochează într-un fişier de tip „.bmp” („bitmap”) care poate fi recunoscut şi prelucrat de software-ul de prelucrare grafică. Scanner-ele nu fac deosebirea între imaginea grafică şi text, aşadar textul care a fost „scanat” nu se va putea edita direct. Acest lucru este posibil prin utilizarea unui sistem de recunoaştere a caracterelor ASCII. Majoritatea scanner-elor se achiziţionează împreună cu acest sistem. Caracteristicile scanner-elor: ⇒rezoluţia (densitatea punctelor din matrice), se măsoară în „dots per inch” (puncte pe inch), prescurtat „dpi”. Cu cât aceasta este mai mare, cu atât harta este mai densă şi imaginea mai fidelă. Valorile uzuale sunt între 72 şi 600 dpi. ⇒adâncimea de culoare (numărul de biţi necesari pentru reprezentarea unui pixel). Cu cât acest număr este mai mare, cu atît reprezentarea obţinută este mai aproape de realitate. ⇒forma şi dimensiunile (scanner-ele pot fi manuale sau de birou sau proiectoare pentru imagini mari. Cele mai uzuale sunt scanner-ele de birou pentru formate A4. Scanner-ele optice se încadrează în treicategorii. Un scanner cu suprafaţa plată (flatbed) scanează de obicei câteo pagină, deşi oferă în unele cazuri
posibilitatea de a scana mai multe foideodată. Scanner-ele de tip flatbed ocupă mult spaţiu ajungând să ocupeatât cât ocupă un aparat de xerox. Avantajele scanner-elor de tip flatbed este că pot scana documente groase, cum ar fi pagini dintr-o carte sau alte documente mai voluminoase. Într-un scanner căruia i se alimentează foile (de tip sheetfed) rotiţemotorizate alimentează cu hârtie către capul scanner-ului. O mare atracţie a scannerelor de tip sheetfed este faptul că sunt create într-un asemenea fel încât să încapă între tastatură şi monitor. Totuşi, scanner-ele de tip sheetfed mai puţin adaptabile şi favorizează mai multe erori decât scannerele de tip flatbed. Un scanner manual (handheld), cel mai puţin costisitor şi cel mai puţin recis dintre acestea trei,este o opţiune portabilă şi la îndemână. Este de bicei dificil să obţii o scanare bună cu un scanner de tip handheld eoarece utilizatorul trebuie să mişte scanner-ul în linie dreaptă la o viteză onstantă. Dacă documentul ce trebuie scanat este mai lat decât scannerul, rebuie făcute mai multe scanări, iar software-ul trebuie să lipească maginile laolaltă, un proces pretenţios ce permite multe erori.
Microfoane
Ele sunt singurele aparate electroacustice capabile sa capteze oscilatiile sonore naturale, din care motiv sunt denumite si surse de semnal primare.
Microfoanele capteaza semnalele produse in spatiul inconjurator transformand oscilatiile acustice (mecanice) in oscilatii electrice, obtinandu – se la bornele acestora semnale electrice de audiofrecventa. Ele se pot clasifica dupa mai multe criterii : a. din punct de vedere al principiului constructiv b. dupa principiul de functionare c. dupa tipul constructiv d. dupa caracteristicile de directivitate e. dupa dependenta de iesire Din punct de vedere al principiului constructiv intalnim doua tipuri de microfoane. Microfoanele cu carbune utilizate in telefonie, care functioneaza pe principiul comandarii unei surse de curent continuu si microfoanele utilizate in electrostatica, functionand pe principiul transformarii energiei . Dupa principiul de functionare intalnim: microfoane cu rezistenta variabila,
electrodinamice, electromagnetice si piezoelectrice. Acestea la randul lor se pot clasifica din punct de vedere constructiv : Microfoane cu rezistenta variabila
•
microfoane cu carbune Electrodinamice
• •
microfoane cu bobina mobila microfoane cu banda Electroacustice
• •
microfoane condensator microfoane cu electret Piezoelectrice
•
microfoane cu cristal Dupa caracteristica de directivitate intalnim microfoane cu caracteristica de directivitate simpla si microfoane cu caracteristica de directivitate compusa. Dupa impedanta de iesire se disting doua tipuri de microfoane de impedanta mica si de impedanta mare. Microfoanele din primul tip au impedanta de 50Ω, 150 Ω, 200-500 Ω ; microfoanele din al doilea tip au impedanta cuprinsa intre 20K Ω-50K Ω.
Trackball-ul
Un trackball, pronunțat aproximativ 'træc-bol, este un dispozitiv de indicare constând într-o bilă aflată într-un soclu care conține senzori ce detectează rotația bilei pe cele două axe—asemănător unui maus cu susul în jos, cu bila la vedere. Pentru a mișca cursorul pe ecran utilizatorul învârte bila cu degetele sau cu palma mâinii. Pentru o poziționare mai facilă a cursorului, la stațiile de lucru CAD sunt de obicei folosite bile mai mari. Înainte de răspândirea touchpad-ului, trackball-urile (mici) erau folosite și pe calculatoarele portabile, în jurul cărora uneori nu există spațiu suficient pentru folosirea unui maus. Trackball-ul a fost inventat de Tom Cranston și Fred Longstaff ca parte din sistemul "DATAR" al Marinei Regale Canadiene (Royal Canadian Navy ) în 1952, cu unsprezece ani înaintea inventării mausului. Primul trackball a folosit o bilă de bowling canadian cu cinci popice.
Joystick-ul
Un joystick este un periferic al computerului personal sau un dispozitiv de comandă ce consistă dintr-o manetă care pivotează și transmite apoi unghiul său în două sau trei dimensiuni unui computer. Aceste dispozitive sunt folosite de obicei la controlul jocurilor video și de obicei au unul sau mai multe butoane cu stări ce pot fi de asemenea citite de către computer. Termenul joystick a devenit un sinonim pentru dispozitivele de comandă pentru jocuri care pot fi conectate la un computer, pentru că PC-ul numește intrarea unde se conectează joystick-ul, "intrare pentru joystick" Cu același design de bază, dar cu o importanță mult mai mare, este și instrumentul principal de control al aparatelor de zbor (elicopter și, mai nou, avion). se bazează pe același principiu al joystick-ului pentru PC imprimându-și mișcarea 3D unui computer central ce îi transformă mișcările în diferite acțiuni (virare, urcare, coborâre)
Unitatea de ieșire
Monitorul (Display)
Este dispozitivul cu ajutorul căruia un PC poate prezenta utilizatorului informaţii în formă de text sau grafică şi este bazat pe un tub catodic sau cristale lichide (LCD). Asemenea televizorului, există multe tehnologii hardware pentru afișarea informațiilor generate de computer:
• •
•
Ecran cu cristale lichide (Liquid Cristal Diode, LCD). Ecranele de tip Thin Film Transistor, TFT sunt cele mai raspândite pentru computerele noi. LCD pasiv produce contrast slab, timp de raspuns înalt și alte defecte de imagine. A fost folosit în majoritatea calculatoarelor portabile până în mijlocul anilor `90. LCD TFT redă imaginea cu o calitate mult mai bună. Aproape toate LCD-urile moderne sunt TFT. Tub catodic (Cathode Ray Tube, CRT). Ecrane cu plasmă.
•
•
•
Proiectoarele video folosesc CRT, LCD, DLP, LCoS sau alte tehnologii pentru a trimite lumina prin aer pe suprafața unui ecran de proiecție, ca la cinema. Parametrii de performanță ai unui monitor sunt:
• • • • •
Luminozitatea, masurată în candele pe metru pătrat (cd/m²). Mărimea imaginii vizualizabile, masurată diagonal. Pentru CRT-uri, mărimea este, de obicei, cu un țol mai mică decât tubul. Rezoluția ecranului, numărul de pixeli ce pot fi afișați pe fiecare dimensiune. Distanța dintre subpixeli de aceeași culoare, masurată in milimetri. Cu cât această distanță este mai mică, cu atât mai ascuțită va fi imaginea. Rata de reîmprospătare descrie numărul de iluminări ale ecranului, într-o secundă. Rata maxima de reîmprospătare este limitată de timpul de răspuns. Timpul de răspuns, timpul necesar unui pixel să treacă din starea activă (negru), în starea inactivă (alb) și în cea activă, din nou (negru). Este măsurat in milisecunde (ms). Raportul de contrast este raportul dintre luminozitatea celei mai strălucitoare culori (alb) și a celei mai întunecate culori (negru), pe care ecranul este capabil să le producă. Consumul de putere, măsurat in wați. Raportul de aspect, lungimea orizontală comparată cu cea verticală, e.g. 4:3 este raportul standard de aspect, un ecran cu lungimea de 1024 de pixeli, va avea înălțimea de 768 de pixeli. Un ecran widescreen poate avea raportul de aspect 16:9, un ecran cu lungimea de 1024 de pixeli, va avea înălțimea de 576 de pixeli. Unghiul de vizualizare, capacitatea ecranului de a fi văzut de la un unghi, fără degradare excesivă a imaginii, măsurat în grade, orizontal și vertical.
•
•
• •
•
Imprimanta face parte din categoria perifericelor de ieșire, aceasta fiind foarte utilă pentru transpunerea informației din calculator pe hârtie (un document, o poză sau orice altfel de fișier grafic, un e-mail, un articol etc...).
Imprimantele variază la rândul lor după mai multe criterii, în funcție de scop (imprimare/tipărire) și de rapiditate.
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/fișiere grafice) laser (viteză rapidă / calitate ridicată/ - folosind un toner) cu imprimare termică - legitimații, carduri etc. cu matriță - foloseste o matriță pentru imprimare 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, afișe etc), până la plicuri, fotografii etc. Parametrii imprimantei - rezolutie – determina calitatea grafica a tipariturii si se exprima prin numarul de puncte fisate pe inch – dpi, cu cât acest numar este mai mare cu atât calitatea atât a textului cât si a pozelor este mai buna; - viteza de tiparire – care se masoara în caractere pe secunda (cps) la imprimantele lente si în linii pe minut sau pagini pe minut (ppm) la cele cu viteza de listare mai mare. Cu cât viteza este mai mare, cu atât avem certitudinea ca imprimanta este calitativ mai buna deoarece vitezele mai mari înseamna mecanica mai performanta; - tipul hârtiei folosite – pe piata gasim o multitudine de medii de tiparire, hârtie normala, hârtie pentru imprimantele cu jet de cerneala (ex. LC-301), hârtie de înalta rezolutie pentru realizarea fotografiilor, folie transparenta, etc; - grosimea hârtiei folosite – de la 64 la 105 g/m2 sau hârtie speciala de 270 g/m2 precum si multe altele în functie de imprimanta; - dimensiunea maxima a hârtiei – descrie formatul maxim acceptat pentru suportul de tiparire – A4 (210 x 297 mm), A3 (420 x 297 mm) etc;
• • •
Plotter-ul este un dispozitiv de înregistrare a informaţiilor grafice pe hârtie, folosind un cap de trasare. Datele provenite de la calculator, reprezentând informaţia relativă la deplasarea capului, sunt aplicate elementelor de comandă pentru deplasarea corespunzătoare a capului de trasare. Plotterul este de fapt o imprimantă grafică foarte precisă şi este folosit pentru realizarea desenelor tehnice, hărţilor de mare precizie, pe hârtie sau pe calc. Diferenţa esenţială faţă de o imprimantă obişnuită este că poate reveni pe desen.
Caracteristici principale: precizia cu care desenează;
-
dimensiunea maximă a hârtiei pe care poate desena; setul de instrucţiuni (de desenare) pe care le poate executa.
Difuzorul (boxele)
Difuzorul este un dispozitiv în care energia electrică de audiofrecvență de la ieșirea receptorului radio, TV sau amplificatorului se transformă în sunet. Această transformare se face prin mai multe sisteme și anume:electromagnetic, electrodinamic, piezoelectric și electrostatic. Constructiv, difuzorul are o parte fixă, carcasa, care susține partea mobilă.
Structura internă şi modul de funcţionare
Unitatea centrală conţine următoarele componente
principale: a. microprocesorul b. memoria internă c. magistrala de date şi magistrala de comenzi d. memoria externă.
a. Microprocesorul
Se notează cu µP. Fizic, el este un circuit integrat – o componentă electronică complexă, realizată pe o bucată mică de siliciu numită cip. Microprocesorul reprezintă “creierul” întregului calculator, coordonatorul tuturor operaţiilor ce sunt efectuate de către acesta. Un microprocesor
conţine în interiorul său zone în care poate memora date de lungimi foarte mici. Aceste locaţii poartă numele de registre, iar fiecare registru are un nume special (expl. AX, BX, etc.). Dintre toate registrele, există unul care are un rol special şi anume registrul IP (Instruction Pointer). Microprocesorul este conectat la celelalte componente ale calculatorului prin intermediul magistralei de date şi al magistralei de comenzi .
b. Memoria internă
Fizic, este formată din mai multe circuite integrate cu rol de a păstra informaţia, care au un aspect exterior asemănător cu cel al microprocesorului. Microprocesorul poate scrie sau citi date din memorie. Citirea presupune obţinerea informaţiei memorate, iar scrierea constă în depunerea informaţiei în memorie. Memoria internă este alcătuită din mai multe părţi de dimensiune egală, care sunt denumite locaţii de memorie. Locaţiile de memorie sunt numerotate în ordine începând cu valoarea 0 (0,1,2,3,4,etc.). Aceste “etichete” puse peste locaţiile de memorie se numesc adrese de memorie.
c. Magistrala de date şi magistrala de comenzi
Deşi denumirea lor este pretenţioasă, aceste “magistrale” nu sunt altceva decât un mănunchi de fire (trasee de cupru pe o placă de circuit imprimat). Desigur, pe magistrala de comenzi circulă comenzile, iar pe magistrala de date circulă datele transferate între componentele calculatorului. Toate dispozitivele diferite de microprocesor sau de memoria internă sunt denumite periferice. Momitorul şi imprimanta se numesc periferice “de ieşire” deoarece datele ies din memoria internă către ele. Tastatura este un periferic “de intrare” deoarece datele parcurg drumul invers, din exterior către memoria internă.
d. Memoria externă
Este reprezentată în special de discurile magnetice, ce au proprietatea de a citi şi scrie informaţii pe suportul lor magnetic. Informaţiile memorate astfel sunt nevolatile. Memoria externă are de obicei o capacitate mult superioară celei interne. În memoria externă sunt memorate mai multe programe precum şi datele corespunzătoare lor. Memoria externă este alcătuită în principal din discuri fixe (hard-discuri) şi discuri flexibile (floppy discuri). Discurile fixe sunt de obicei montate în interiorul unităţii centrale şi nu pot fi detaşate de calculator decât prin demontarea acestuia. Discurile flexibile se introduc într-un locaş special, se folosesc cât este nevoie, după care pot fi “recuperate” cu uşurinţă. Datorită modului constructiv, discurile fixe au o capacitate foarte mare de stocare a informaţiei şi o viteză de lucru (citirescriere) foarte ridicată. Ele sunt folosite pentru stocări masive de date sau pentru rularea rapidă de programe. Discurile flexibile, cu o capacitate de stocare mult mai mică, sunt folosite pentru a transfera date între calculatoare sau pentru a păstra la loc sigur unele informaţii extrem de
importante.
Parametrii şi caracteristicile esenţiale ale unui calculator personal
1. Microprocesorul, este caracterizat în principal de:
- viteza de lucru; - capacitatea maximă de memorie pe care o poate adresa; - setul de instrucţiuni pe care le poate executa.
Viteza de lucru a unui microprocesor este determinată de mai mulţi factori: - frecvenţa ceasului intern; - dimensiunea registrelor interne şi a magistralelor de date; - tipul constructiv al microprocesorului; - dimensiunea memoriei cache.
Capacitatea maximă de memorie pe care o poate adresa este finită, impusă de procesul său constructiv. Microprocesoarele care echipează calculatoarele personale pot lucra în două moduri: - modul real, în care se poate executa un singur program la un moment dat. În acest mod, microprocesoarele recunosc numai 1Mb de memorie. - modul protejat în care se pot executa în siguranţă mai multe programe la un moment dat. Acest mod poate fi fizic sau virtual.
Setul de instrucţiuni pe care le poate executa un microprocesor este caracterizat direct de tipul acestuia. Începând cu Pentium, microprocesoarele folosesc un set redus de instrucţiuni, crescând astfel mult viteza de lucru. Ele fac parte din categoria numită RISC (Reduced Instruction Set Computer). Setul de instrucţiuni al fiecăruia din aceste microprocesoare poate fi îmbunătăţit prin adăugarea unui circuit integrat suplimentar, numit coprocesor matematic, care să preia o parte din calculele efectuate de microprocesor, mărind astfel foarte mult viteza de lucru.
Memoria internă a unui calculator este caracterizată de doi
parametri: - dimensiunea (minim 16 Mbyte); - timpul maxim de răspuns (intervalul de timp necesar memoriei interne pentru a citi sau scrie date).
Memoria unui calculator se împarte în trei grupe mari:
a. Memoria de bază – este cea mai importantă componentă a memoriei interne. Când a fost prezentat modul în care microprocesorul afişează un caracter pe ecran, lucrurile au fost voit schematizate la maxim. În realitate această operaţie este complexă şi realizarea ei cade în sarcina unui mic program ce se află în BIOS (Basic Imput Output System). Deci, acest BIOS reprezintă o colecţie de mici programe care “ştiu” să comunice cu perifericele calculatorului. Fără aceste “servicii” oferite de BIOS, un calculator nu poate “citi” un caracter de la tastatură şi nici nu poate afişa un caracter pe ecran – deci nu poate funcţiona. Aşadar, pentru BIOS este rezervată zona dintre 640 Kb şi 1 Mb, restul fiind la dispoziţia oricărui program aplicativ. Această memorie disponibilă (între 0 şi 640 Kb) se numeşte memorie de bază. b. Memoria expandată – este o completare a spaţiilor rămase libere din BIOS ce reprezintă o memorie internă imensă (programele din BIOS nefiind “lipite” unul de celălalt). c. Memoria extinsă – este memoria adresabilă direct de către microprocesor, având peste 1 Mb.
Memoria externă a unui PC este compusă dintr-o unitate de disc flexibil şi una de disc fix. Unitatea de disc este dispozitivul care gestionează discul (“pick-up-ul”), iar discul este suportul magnetic de memorare. O unitate de disc este realizată dintr-un motoraş care antrenează în mişcare de rotaţie discul şi un dispozitiv pas cu pas de poziţionare a capetelor magnetice (un electromagnet) de citire-scriere. Memoria externă este caracterizată de trei parametri: capacitate, timp mediu de acces şi viteza de transfer a datelor. Discul flexibil (discheta) este construit dintr-un disc de plastic a cărui suprafaţă a fost magnetizată şi protejat de un înveliş din plastic. Discheta este folosită la transferul de informaţii între calculatoare şi pentru păstrarea copiilor de siguranţă. Citirea sau scrierea pe dischetă este indicată de aprinderea unui LED pe panoul frontal al unităţii centrale, în dreptul unităţii de dischetă. Discurile flexibile se clasifică după dimensiunea lor în:
-
dischete de 5.1/4 inci – care sunt deja scoase din uz; dischete de 3.1/2 inci (format 1.44 Mb).
Înregistrarea pe dischete se poate face în diverse formate standardizate după numărul de feţe folosite pentru înregistrare, numărul de piste şi numărul de sectoare. O pistă este un cerc al cărui centru se află în centrul discului. Pistele pe care se înregistrează informaţia sunt cercuri concentrice. Fiecare pistă este divizată într-un număr dat de sectoare (arce de cerc). Un sector conţine 512 octeţi (bytes). Orice dischetă are două feţe, deci unitatea de dischetă necesită două capete de citire-scriere. Viteza de transfer a informaţiei se situează pentru formatul DS-HD în jurul valorii de 20 Kb/secundă.
Discul fix (hard disk) se află montat în interiorul unităţii centrale şi nu poate fi detaşat de calculatorul personal. Discul fix este “depozitul” microprocesorului. El este compus din mai multe discuri asemănătoare celor flexibile, fiecare dotat cu două capete proprii de citire-scriere, prinse pe un ax. Tot ansamblul este închis într-o cutie metalică. Când se efectuează operaţia de citire sau scriere, capetele respective colaborează între ele, funcţionând aproape simultan şi asigurând o viteză de transfer a informaţiei mult sporită faţă de cea a discurilor flexibile. Citirea sau scrierea pe harddisc este indicată de aprinderea unui LED pe panoul frontal la unităţii centrale. Hard-discul este referit prin nume. De obicei, când există un singur disc, acesta este referit prin C. Fiecare disc este împărţit în piste, iar fiecare pistă este împărţită într-un anumit număr de sectoare. Un sector conţine, de obicei, 512 octeţi. Unitatea de alocare (cluster) reprezintă numărul minim de sectoare învecinate citite sau scrise la un moment dat. Un cluster conţine de obicei 4 sau 8 sectoare pe hard-disc şi un sector pe dischetă. Discurile fixe au capacitatea maximă de stocare între 1,2 Mb (foarte rar întâlnite) şi 40 Gb. Cele mai răspândite discuri fixe au o capacitate de 10-20 Gb.
Deoarece capacitatea hard-discului este foarte mare, pentru buna organizare a informaţiilor de pe el, se poate împărţii în unităţi logice care pot fi considerate discuri separate din punct de vedere logic. Dacă există, discurile logice sunt referite prin C, D, E etc. Un parametru important este timpul mediu de acces, adică timpul mediu de acces la un sector. Acesta trebuie să fie foarte mic. Cele mai rapide hard-discuri au timp de acces sub 10 ms . Cele mai importante firme de hard-discuri sunt: WESTERN DIGITAL (CAVIAR), SEAGATE.
COMPONENTELE MULTIMEDIA
Multimedia combină trei mari inovaţii ale secolului: telecomunicaţiile, tehnica de calcul şi audiovizualul, forţând depăşirea graniţelor dintre acestea. Teleconferinţele multimedia permit utilizatorilor să se vadă unii pe alţii şi în acelaşi timp să îşi trimită documente. Pornind de la ideea că omul însuşi, prin esenţa lui este multimedia, această tehnologie urmăreşte informarea şi formarea lui. Multimedia este o tehnologie care a revoluţionat domeniul calculatoarelor. Texte, grafice, efecte sonore stereo, imagini de calitate fotografică, clipuri şi secvenţe video pot fi mixate cu ajutorul calculatorului. Iată câteva din multiplele aplicaţii ale acestei tehnologii: învăţământul la distanţă, adnotarea vocală a documentelor, instruirea asistată de calculator, enciclopedii şi cărţi electronice, accesul interactiv la informaţii, producţie audio-video profesională, divertisment, prezentări ale unor muzee sau instituţii de cultură. Pentru ca un PC să fie multimedia, el trebuie să conţină următoarele componente:
a.
Unitatea CD-ROM (Compact Disk – Raed Only Memory)
· · ·
CD-uri, pot fi doar “citite”; CD-WRITER, pot fi “citite şi scrise”; DVD-WRITER, permit înregistrarea filmelor video pe acesta.
b.
Placa de sunet este specializată în înregistrarea şi redarea mesajelor audio. Placa de sunet permite şi controlul instrumentelor muzicale conectate la calculator. Inima ei este un convertor analogic-numericanalogic, mono sau stereo. Mai conţine un preamplificator şi un amplificator de ieşire, un sintetizator de sunete, o componentă pentru controlul instrumentelor muzicale (MIDI). La placa de sunet se pot cupla un microfon şi mini-boxe. Boxele pot fi pasive sau active (cu amplificatoare incluse, având alimentare separată), ultimele putând ajunge la puteri de peste 30 W.
DIVERSE
Modem (MOdulator-DEModulator) este un dispozitiv ce permite transmiterea informaţiilor între calculatoare aflate la distanţe mari, folosind fie reţeaua publică de telefoane, fie liniile speciale, prin conversia semnalului digital (folosit de calculator) în semnal analogic (folosit în telefonie). Poate fi utilizat la transmiterea oricărui tip de informaţii.
Modem
Wireless modem
Placa TV poate transforma monitorul în televizor, putându-se viziona (pe tot ecranul sau într-un colţ al lui) emisiunea preferată în timp ce se lucrează la calculator. O placă TV mai poate face capturi video, poate afişa teletextul, prezenta reluări şi realiza videoconferinţe.
Placa de retea
O placă de rețea, numită și adapter de rețea sau placă cu interfață de rețea, este o piesă electronică proiectată pentru a permite calculatoarelor să se conecteze la o rețea de calculatoare. Termenul corespunzător în engleză este Network Interface Card (NIC). Pentru PC-uri placa este de obicei opțională; când este instalată într-un computer ea permite accesul fizic la resursele rețelei. Rețeaua permite utilizatorilor să creeze conexiuni cu alți utilizatori, în principiu pe două căi: prin cablu fizic, sau printr-o tehnologie radio, deci fără fir, de tip wireless. În ziua de azi conectarea la Internet (pe calea: PC - placă de rețea - rețea până la furnizorul de conexiune cu Internetul Internet) a devenit primordială și foarte răspândită. Fiecare placă de rețea poartă un identificator unic propriu, care îi permite să fie adresată și regăsită chiar și în rețelele cele mai mari, de întindere globală maximă.
Placa video – controleaza functionarea monitorului
• determina calitatea imaginii monitorului prin: rezolutia afisata (nr. de puncte (pixeli) afisate pe orizontala x nr. de puncte afisate pe verticala);expl: 640x200 = monitor cu 640 pct. pe oriz. si 200 pct. pe verticala; definitia monitorului (diametrul unui punct) – cu cat e mai mic cu atat imaginea e mai clara, cu cat e mai mare, punctele se suprapun, iar imaginea va fi mai neclara; (val. tipica este de 0,28 mm); nr. de culori afisate pe monitor; nr. de dimensiuni in care se afiseaza – 2D (2 dimensiuni); 3D (3 dimensiuni); viteza de improspatare a imaginii pe orizontala si verticala;
•
•
•
• •
Digitizorul – se foloseşte pentru stabilirea coordonatelor relative ale unor puncte faţă de un punct considerat ca originea axelor de coordonate. Digitizorul este un periferic care sesizează poziţia absolută a cursorului (precizie de 0,1 mm). Este folosit mai ales pentru introducerea în calculator a desenelor tehnice şi a hărţilor. Permite, pe lângă introducerea de coordonate, să se “caracterizeze” elementele introduse, deci se poate descrie tipul de “punct”, de “linie” şi de “suprafaţă” (expl.: poate face distincţie între linia unui râu, drum sau cale ferată).
DETALII DE FUNCTIONARE
Structura unui calculator personal
(Random Access Memory) – reprezintă memoria internă a calculatorului. Se mai numeşte şi memorie moartă, deoarece datele pe care le memorează se şterg la închiderea calculatorului. Este memoria folosită de utilizator, de aceea se mai numeşte memorie de lucru. Caracteristicile esenţiale sunt: poate fi citită sau scrisă;
Memoria RAM
este volatilă; informaţia se păstrează atâta timp cât este menţinută alimentarea cu tensiune. Memoriile de tip EDO şi SDRAM sunt variante ale memoriei RAM mult îmbunătăţite şi mult mai rapide (timp de acces de numai 10 ms.).
Memoria ROM (Read Only Memory). Se mai numeşte şi memorie vie (de citire) deoarece datele pe care le memorează nu se şterg niciodată.
Caracteristici: poate fi citită, nu poate fi scrisă (de către utilizator); ea este scrisă o singură dată cu informaţia necesară de către producător; este nevolatilă; informaţia ei se păstrează chiar dacă cipurile respective nu sunt alimentate cu tensiune. Memoriile PROM, EPROM reprezintă versiuni constructive ale memoriei ROM.
Memoria CMOS (Complementary Metal-Oxid-Semiconductor) – este o memorie de tip RAM (citire-scriere şi volatilă), consumă însă mult mai puţin curent. Orice calculator are ataşat un mic acumulator (sau baterie) ce o alimentează în permanenţă (chiar şi atunci când calculatorul este oprit). Acest acumulator asigură păstrarea informaţiilor din CMOS timp de 2-3 ani fără a porni calculatorul.
Caracteristici: poate fi citită sau scrisă; este nevolatilă.
Memoria virtuală – se realizează prin integrarea într-un singur sistem al memoriei RAM şi a unei părţi a discului fix, fiind utilizată pentru a simula memoria RAM. Unele sisteme de operare (WINDOWS) folosesc părţi ale discului fix pentru stocarea unor zone masive de memorie RAM, într-un aşa numit fişier swap. Astfel, memoria reală (RAM) devine disponibilă. Memoria salvată pe disc poate fi restaurată în memoria reală când este necesar.
Este întâlnită frecvent şi noţiunea de memorie tampon (buffer). Aceasta este folosită pentru a realiza transferul de informaţii între două componente ale PC-ului care au viteze de lucru diferite (calculator → imprimantă).
Interfaţă – este un dispozitiv ce se află “între două feţe”. Ea constituie un “translator” care face ca două componente să se înţeleagă reciproc. Orice dispozitiv periferic este cuplat la calculator printr-o interfaţă (expl.: adaptorul grafic şi cuplorul-interfaţa de disc).
COMPONENTELE UNUI CALCULATOR
Componenta hardware reprezintă ansamblul elementelor fizice, care compun calculatorul electronic: circuite electrice, componente electronice, dispozitive mecanice şi alte elemente materiale ce intră în structura fizică a calculatorului electronic. Partea hardware a unui calculator personal, cuprinde urmatoarele:
Unitați de intrare
Tastatura (Keyboard)
Este dispozitivul care foloseşte la introducerea informaţiilor “în” calculator (date sau comenzi), fiind mijlocul principal de dialog al omului cu calculatorul. Orice apăsare şi eliberare rapidă a unei taste provoacă afişarea caracterului scris pe ea, pe ecranul monitorului. O tastă menţinută apăsată provoacă afişarea repetată a caracterului pe ecranul monitorului. O tastatură standard este formată din 101 taste dispuse în 5 grupe: 1. grupa testelor alfanumerice (A, B, C,...0, 1, 2, ...etc.) 2. grupa tastelor direcţionale (sus, jos, stânga, dreapta, Home, End, Page Up, Page Down); 3. grupa tastelor funcţionale (F1, F2, ..., F12); 4. grupa tastelor speciale (Enter, Backspace, Esc, Tab, Print Screen, Scroll Lock, Pause, Insert, Delete, Shift, Ctrl, Alt, Caps Lock, Num Lock); 5. grupa tastelor numerice (tastatura numerică).
•
taste cu sageti : realizeaza deplasarea cursorului in sensul indicat de sageti; se poate folosi si din blocul numeric (cand nu e activat Num Lock)
• • • •
Home : realizeaza saltul cursorului la inceput de linie End : realizeaza saltul cursorului la sfarsit de linie Page Up, Page Down : deplaseaza cursorul cu un ecran mai sus/jos tastele de stergere: Backspace – sterge primul caracter din stanga cursorului de inserare; Delete – sterge primul caracter din dreapta cursorului de inserare; Insert : sunt doua moduri de scriere: - in modul insert (mod normal de scriere) caracterele sunt adaugate de la pozitia cursorului de inserare in continuare (insereaza caracterele la stanga cursorului) in modul Typeover sau Overstrike caracterele sunt scrise peste cele deja existente, care vor fi sterse taste speciale ale PC-ului : Shift, Alt, CTRL (nu au nici un rol singure, aceste taste se mentin apasate, iar apoi apasam alta tasta), Caps Lock, Enter, Tab, Num Lock; Shift : - are rol apasata cu alta tasta - simultan cu o litera MAJUSCULE (cu ledul Caps Lock stins)
•
•
•
•
•
simultan cu o tasta pe care sunt doua simboluri simbolul din partea de sus a tastei Caps Lock : - este o tasta comutator: comuta din modul de scriere cu MAJUSCULE (ledul Caps Lock este aprins) in modul de scriere cu minuscule (ledul Caps Lock este stins) nu trebuie mentinuta apasata (ca Shift-ul) Enter : - introducerea unor date in calculator lansarea comenzii tastate (selectate) inceperea unui nou rand (la scriere text) Tab : deplaseaza cursorul intr-o anumita pozitie a ecranului sarind peste caractere Num Lock : determina regimul numeric pentru tastele din blocul numeric Esc : (escape = a salva,a scapa,a iesi)- anuleaza o comanda care nu a fost lansata cu Enter, uneori permite iesirea dintr-un program, revenirea la o comanda anterioara, inchide meniuri si diverse ferestre de dialog. Combinatii speciale intre taste: Ctrl+Alt+Del repornirea calculatorului in situatii de urgenta (sau apas butonul RESET de pe unitatea centrala)
•
•
•
• •
• • •
Ctrl+Home/Ctrl+End realizeaza saltul cursorului la inceput/sfarsit de document Alt+F4 inchiderea ferestrei In funcţie de numărul de taste, există în prezent mai multe tipuri de tastaturi: a. varianta originală pentru calculatoare personale, cu 84 de taste, b. tastatura AT, de asemenea cu 84 de taste, c. tastatura extinsă, cu 101 taste. Acestea diferă între ele în modul de amplasare a tastelor „Control”, „Return” şi „Shift”. Dispunerea standard a caracterelor pe tastatură poarta numele de „QWERTY”. Există în prezent dispuneri diferite şi seturi de caractere care să acopere necesarul lucrului în orice limbă Noile tastaturi (Win 98/2000) mai au în plus trei taste, specifice sistemului de operare Windows 98/2000. Ele se folosesc numai în cazul când nu funcţionează mouse-ul, pentru a deschide meniul START sau a unui meniu local. Firma MICROSOFT a realizat un nou tip de tastatură, numită tastatură naturală sau ergonomică, care permite o poziţie mai comodă a mâinilor. Datorită preţului mare acest tip de tastatură nu este prea răspândit.
Mouse-ul
Mouse-ul a fost inventat în 1963, de către Douglas Engelbart, cercetător la Stanford Research Center de pe lângă Stanford University, California, SUA. Producţia a început-o firma Xerox, în 1970. Mouse-ul este un moment de cotitură în ergonomia utilizarii calculatorului, pentru că eliberează utilizatorul de restricţiile impuse de tastatură, mai ales în lucrul cu interfeţe grafice. Este echipamentul care comandă mişcarea cursorului pe ecran. În functie de tipul aplicaţiilor care s-au rulat, au apărut diverse tipuri de mouse: cu două sau trei butoane (configurabile în diferite aplicaţii), cu rotiţă de defilare (pentru documente foarte lungi), cu rotiţă sau buton lateral (pentru a fi manevrat cu degetul mare) etc. Mecanismul de determinare a mişcării a evoluat şi el, de la mouse-ul cu bilă la mouse-ul optic cu tehnologie de urmărire IntelliEye (fără contact, poate fi utilizat pe aproape orice suprafaţă). Conectarea la desktop se poate face cu ajutorul unui cablu pe portul serial, pe portul PS2 sau pe portul USB. Exista şi mouse-ul „cordless” (fara fir), care se bazează pe o comunicare cu calculatorul prin unde radio sau infraroşii. Ca funcţionalitate, este asemănător cu tastatura, deoarece prin intermediul lui sunt comunicate informaţii către calculator. Modul de folosire este
următorul: a) mouse-ul stă pe masa de lucru (pe o suprafaţă dură şi netedă numită PAD) şi poziţia sa curentă corespunde cu poziţia unui cursor pe ecranul monitorului. b) în momentul în care se mişcă mouse-ul pe PAD spre stânga, cursorul de pe ecran se mişcă şi el spre stânga; la fel, mutându-se mouse-ul spre dreapta cursorul de pe ecran se mişcă în dreapta (sus, jos); c) mouse-ul posedă un buton (sau mai multe); în momentul în care săgeata de pe ecran a ajuns deasupra cuvântului ce reprezintă acţiunea ce trebuie realizată, se apasă butonul mouse-ului şi acea comandă se va lansa automat în execuţie.
Scannerul
Scanner-ul este un dispozitiv care „citeşte” de pe hârtie informaţii tipărite (texte, imagini) şi le converteşte într-o formă pe care calulatorul o recunoaşte. Scanner-ul „digitizează” imaginea, adică o transformă într-un caroiaj de puncte în care informaţia este prezentată pe 1 bit (monocromă), pe 24 de biţi (în 224=16,7 milioane de nuanţe de gri, respectiv culori). Aceasta matrice se numeşte „bit map” (hartă de biţi). Se stochează într-un fişier de tip „.bmp” („bitmap”) care poate fi recunoscut şi prelucrat de software-ul de prelucrare grafică. Scanner-ele nu fac deosebirea între imaginea grafică şi text, aşadar textul care a fost „scanat” nu se va putea edita direct. Acest lucru este posibil prin utilizarea unui sistem de recunoaştere a caracterelor ASCII. Majoritatea scanner-elor se achiziţionează împreună cu acest sistem. Caracteristicile scanner-elor: ⇒rezoluţia (densitatea punctelor din matrice), se măsoară în „dots per inch” (puncte pe inch), prescurtat „dpi”. Cu cât aceasta este mai mare, cu atât harta este mai densă şi imaginea mai fidelă. Valorile uzuale sunt între 72 şi 600 dpi. ⇒adâncimea de culoare (numărul de biţi necesari pentru reprezentarea unui pixel). Cu cât acest număr este mai mare, cu atît reprezentarea obţinută este mai aproape de realitate. ⇒forma şi dimensiunile (scanner-ele pot fi manuale sau de birou sau proiectoare pentru imagini mari. Cele mai uzuale sunt scanner-ele de birou pentru formate A4. Scanner-ele optice se încadrează în treicategorii. Un scanner cu suprafaţa plată (flatbed) scanează de obicei câteo pagină, deşi oferă în unele cazuri
posibilitatea de a scana mai multe foideodată. Scanner-ele de tip flatbed ocupă mult spaţiu ajungând să ocupeatât cât ocupă un aparat de xerox. Avantajele scanner-elor de tip flatbed este că pot scana documente groase, cum ar fi pagini dintr-o carte sau alte documente mai voluminoase. Într-un scanner căruia i se alimentează foile (de tip sheetfed) rotiţemotorizate alimentează cu hârtie către capul scanner-ului. O mare atracţie a scannerelor de tip sheetfed este faptul că sunt create într-un asemenea fel încât să încapă între tastatură şi monitor. Totuşi, scanner-ele de tip sheetfed mai puţin adaptabile şi favorizează mai multe erori decât scannerele de tip flatbed. Un scanner manual (handheld), cel mai puţin costisitor şi cel mai puţin recis dintre acestea trei,este o opţiune portabilă şi la îndemână. Este de bicei dificil să obţii o scanare bună cu un scanner de tip handheld eoarece utilizatorul trebuie să mişte scanner-ul în linie dreaptă la o viteză onstantă. Dacă documentul ce trebuie scanat este mai lat decât scannerul, rebuie făcute mai multe scanări, iar software-ul trebuie să lipească maginile laolaltă, un proces pretenţios ce permite multe erori.
Microfoane
Ele sunt singurele aparate electroacustice capabile sa capteze oscilatiile sonore naturale, din care motiv sunt denumite si surse de semnal primare.
Microfoanele capteaza semnalele produse in spatiul inconjurator transformand oscilatiile acustice (mecanice) in oscilatii electrice, obtinandu – se la bornele acestora semnale electrice de audiofrecventa. Ele se pot clasifica dupa mai multe criterii : a. din punct de vedere al principiului constructiv b. dupa principiul de functionare c. dupa tipul constructiv d. dupa caracteristicile de directivitate e. dupa dependenta de iesire Din punct de vedere al principiului constructiv intalnim doua tipuri de microfoane. Microfoanele cu carbune utilizate in telefonie, care functioneaza pe principiul comandarii unei surse de curent continuu si microfoanele utilizate in electrostatica, functionand pe principiul transformarii energiei . Dupa principiul de functionare intalnim: microfoane cu rezistenta variabila,
electrodinamice, electromagnetice si piezoelectrice. Acestea la randul lor se pot clasifica din punct de vedere constructiv : Microfoane cu rezistenta variabila
•
microfoane cu carbune Electrodinamice
• •
microfoane cu bobina mobila microfoane cu banda Electroacustice
• •
microfoane condensator microfoane cu electret Piezoelectrice
•
microfoane cu cristal Dupa caracteristica de directivitate intalnim microfoane cu caracteristica de directivitate simpla si microfoane cu caracteristica de directivitate compusa. Dupa impedanta de iesire se disting doua tipuri de microfoane de impedanta mica si de impedanta mare. Microfoanele din primul tip au impedanta de 50Ω, 150 Ω, 200-500 Ω ; microfoanele din al doilea tip au impedanta cuprinsa intre 20K Ω-50K Ω.
Trackball-ul
Un trackball, pronunțat aproximativ 'træc-bol, este un dispozitiv de indicare constând într-o bilă aflată într-un soclu care conține senzori ce detectează rotația bilei pe cele două axe—asemănător unui maus cu susul în jos, cu bila la vedere. Pentru a mișca cursorul pe ecran utilizatorul învârte bila cu degetele sau cu palma mâinii. Pentru o poziționare mai facilă a cursorului, la stațiile de lucru CAD sunt de obicei folosite bile mai mari. Înainte de răspândirea touchpad-ului, trackball-urile (mici) erau folosite și pe calculatoarele portabile, în jurul cărora uneori nu există spațiu suficient pentru folosirea unui maus. Trackball-ul a fost inventat de Tom Cranston și Fred Longstaff ca parte din sistemul "DATAR" al Marinei Regale Canadiene (Royal Canadian Navy ) în 1952, cu unsprezece ani înaintea inventării mausului. Primul trackball a folosit o bilă de bowling canadian cu cinci popice.
Joystick-ul
Un joystick este un periferic al computerului personal sau un dispozitiv de comandă ce consistă dintr-o manetă care pivotează și transmite apoi unghiul său în două sau trei dimensiuni unui computer. Aceste dispozitive sunt folosite de obicei la controlul jocurilor video și de obicei au unul sau mai multe butoane cu stări ce pot fi de asemenea citite de către computer. Termenul joystick a devenit un sinonim pentru dispozitivele de comandă pentru jocuri care pot fi conectate la un computer, pentru că PC-ul numește intrarea unde se conectează joystick-ul, "intrare pentru joystick" Cu același design de bază, dar cu o importanță mult mai mare, este și instrumentul principal de control al aparatelor de zbor (elicopter și, mai nou, avion). se bazează pe același principiu al joystick-ului pentru PC imprimându-și mișcarea 3D unui computer central ce îi transformă mișcările în diferite acțiuni (virare, urcare, coborâre)
Unitatea de ieșire
Monitorul (Display)
Este dispozitivul cu ajutorul căruia un PC poate prezenta utilizatorului informaţii în formă de text sau grafică şi este bazat pe un tub catodic sau cristale lichide (LCD). Asemenea televizorului, există multe tehnologii hardware pentru afișarea informațiilor generate de computer:
• •
•
Ecran cu cristale lichide (Liquid Cristal Diode, LCD). Ecranele de tip Thin Film Transistor, TFT sunt cele mai raspândite pentru computerele noi. LCD pasiv produce contrast slab, timp de raspuns înalt și alte defecte de imagine. A fost folosit în majoritatea calculatoarelor portabile până în mijlocul anilor `90. LCD TFT redă imaginea cu o calitate mult mai bună. Aproape toate LCD-urile moderne sunt TFT. Tub catodic (Cathode Ray Tube, CRT). Ecrane cu plasmă.
•
•
•
Proiectoarele video folosesc CRT, LCD, DLP, LCoS sau alte tehnologii pentru a trimite lumina prin aer pe suprafața unui ecran de proiecție, ca la cinema. Parametrii de performanță ai unui monitor sunt:
• • • • •
Luminozitatea, masurată în candele pe metru pătrat (cd/m²). Mărimea imaginii vizualizabile, masurată diagonal. Pentru CRT-uri, mărimea este, de obicei, cu un țol mai mică decât tubul. Rezoluția ecranului, numărul de pixeli ce pot fi afișați pe fiecare dimensiune. Distanța dintre subpixeli de aceeași culoare, masurată in milimetri. Cu cât această distanță este mai mică, cu atât mai ascuțită va fi imaginea. Rata de reîmprospătare descrie numărul de iluminări ale ecranului, într-o secundă. Rata maxima de reîmprospătare este limitată de timpul de răspuns. Timpul de răspuns, timpul necesar unui pixel să treacă din starea activă (negru), în starea inactivă (alb) și în cea activă, din nou (negru). Este măsurat in milisecunde (ms). Raportul de contrast este raportul dintre luminozitatea celei mai strălucitoare culori (alb) și a celei mai întunecate culori (negru), pe care ecranul este capabil să le producă. Consumul de putere, măsurat in wați. Raportul de aspect, lungimea orizontală comparată cu cea verticală, e.g. 4:3 este raportul standard de aspect, un ecran cu lungimea de 1024 de pixeli, va avea înălțimea de 768 de pixeli. Un ecran widescreen poate avea raportul de aspect 16:9, un ecran cu lungimea de 1024 de pixeli, va avea înălțimea de 576 de pixeli. Unghiul de vizualizare, capacitatea ecranului de a fi văzut de la un unghi, fără degradare excesivă a imaginii, măsurat în grade, orizontal și vertical.
•
•
• •
•
Imprimanta face parte din categoria perifericelor de ieșire, aceasta fiind foarte utilă pentru transpunerea informației din calculator pe hârtie (un document, o poză sau orice altfel de fișier grafic, un e-mail, un articol etc...).
Imprimantele variază la rândul lor după mai multe criterii, în funcție de scop (imprimare/tipărire) și de rapiditate.
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/fișiere grafice) laser (viteză rapidă / calitate ridicată/ - folosind un toner) cu imprimare termică - legitimații, carduri etc. cu matriță - foloseste o matriță pentru imprimare 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, afișe etc), până la plicuri, fotografii etc. Parametrii imprimantei - rezolutie – determina calitatea grafica a tipariturii si se exprima prin numarul de puncte fisate pe inch – dpi, cu cât acest numar este mai mare cu atât calitatea atât a textului cât si a pozelor este mai buna; - viteza de tiparire – care se masoara în caractere pe secunda (cps) la imprimantele lente si în linii pe minut sau pagini pe minut (ppm) la cele cu viteza de listare mai mare. Cu cât viteza este mai mare, cu atât avem certitudinea ca imprimanta este calitativ mai buna deoarece vitezele mai mari înseamna mecanica mai performanta; - tipul hârtiei folosite – pe piata gasim o multitudine de medii de tiparire, hârtie normala, hârtie pentru imprimantele cu jet de cerneala (ex. LC-301), hârtie de înalta rezolutie pentru realizarea fotografiilor, folie transparenta, etc; - grosimea hârtiei folosite – de la 64 la 105 g/m2 sau hârtie speciala de 270 g/m2 precum si multe altele în functie de imprimanta; - dimensiunea maxima a hârtiei – descrie formatul maxim acceptat pentru suportul de tiparire – A4 (210 x 297 mm), A3 (420 x 297 mm) etc;
• • •
Plotter-ul este un dispozitiv de înregistrare a informaţiilor grafice pe hârtie, folosind un cap de trasare. Datele provenite de la calculator, reprezentând informaţia relativă la deplasarea capului, sunt aplicate elementelor de comandă pentru deplasarea corespunzătoare a capului de trasare. Plotterul este de fapt o imprimantă grafică foarte precisă şi este folosit pentru realizarea desenelor tehnice, hărţilor de mare precizie, pe hârtie sau pe calc. Diferenţa esenţială faţă de o imprimantă obişnuită este că poate reveni pe desen.
Caracteristici principale: precizia cu care desenează;
-
dimensiunea maximă a hârtiei pe care poate desena; setul de instrucţiuni (de desenare) pe care le poate executa.
Difuzorul (boxele)
Difuzorul este un dispozitiv în care energia electrică de audiofrecvență de la ieșirea receptorului radio, TV sau amplificatorului se transformă în sunet. Această transformare se face prin mai multe sisteme și anume:electromagnetic, electrodinamic, piezoelectric și electrostatic. Constructiv, difuzorul are o parte fixă, carcasa, care susține partea mobilă.
Structura internă şi modul de funcţionare
Unitatea centrală conţine următoarele componente
principale: a. microprocesorul b. memoria internă c. magistrala de date şi magistrala de comenzi d. memoria externă.
a. Microprocesorul
Se notează cu µP. Fizic, el este un circuit integrat – o componentă electronică complexă, realizată pe o bucată mică de siliciu numită cip. Microprocesorul reprezintă “creierul” întregului calculator, coordonatorul tuturor operaţiilor ce sunt efectuate de către acesta. Un microprocesor
conţine în interiorul său zone în care poate memora date de lungimi foarte mici. Aceste locaţii poartă numele de registre, iar fiecare registru are un nume special (expl. AX, BX, etc.). Dintre toate registrele, există unul care are un rol special şi anume registrul IP (Instruction Pointer). Microprocesorul este conectat la celelalte componente ale calculatorului prin intermediul magistralei de date şi al magistralei de comenzi .
b. Memoria internă
Fizic, este formată din mai multe circuite integrate cu rol de a păstra informaţia, care au un aspect exterior asemănător cu cel al microprocesorului. Microprocesorul poate scrie sau citi date din memorie. Citirea presupune obţinerea informaţiei memorate, iar scrierea constă în depunerea informaţiei în memorie. Memoria internă este alcătuită din mai multe părţi de dimensiune egală, care sunt denumite locaţii de memorie. Locaţiile de memorie sunt numerotate în ordine începând cu valoarea 0 (0,1,2,3,4,etc.). Aceste “etichete” puse peste locaţiile de memorie se numesc adrese de memorie.
c. Magistrala de date şi magistrala de comenzi
Deşi denumirea lor este pretenţioasă, aceste “magistrale” nu sunt altceva decât un mănunchi de fire (trasee de cupru pe o placă de circuit imprimat). Desigur, pe magistrala de comenzi circulă comenzile, iar pe magistrala de date circulă datele transferate între componentele calculatorului. Toate dispozitivele diferite de microprocesor sau de memoria internă sunt denumite periferice. Momitorul şi imprimanta se numesc periferice “de ieşire” deoarece datele ies din memoria internă către ele. Tastatura este un periferic “de intrare” deoarece datele parcurg drumul invers, din exterior către memoria internă.
d. Memoria externă
Este reprezentată în special de discurile magnetice, ce au proprietatea de a citi şi scrie informaţii pe suportul lor magnetic. Informaţiile memorate astfel sunt nevolatile. Memoria externă are de obicei o capacitate mult superioară celei interne. În memoria externă sunt memorate mai multe programe precum şi datele corespunzătoare lor. Memoria externă este alcătuită în principal din discuri fixe (hard-discuri) şi discuri flexibile (floppy discuri). Discurile fixe sunt de obicei montate în interiorul unităţii centrale şi nu pot fi detaşate de calculator decât prin demontarea acestuia. Discurile flexibile se introduc într-un locaş special, se folosesc cât este nevoie, după care pot fi “recuperate” cu uşurinţă. Datorită modului constructiv, discurile fixe au o capacitate foarte mare de stocare a informaţiei şi o viteză de lucru (citirescriere) foarte ridicată. Ele sunt folosite pentru stocări masive de date sau pentru rularea rapidă de programe. Discurile flexibile, cu o capacitate de stocare mult mai mică, sunt folosite pentru a transfera date între calculatoare sau pentru a păstra la loc sigur unele informaţii extrem de
importante.
Parametrii şi caracteristicile esenţiale ale unui calculator personal
1. Microprocesorul, este caracterizat în principal de:
- viteza de lucru; - capacitatea maximă de memorie pe care o poate adresa; - setul de instrucţiuni pe care le poate executa.
Viteza de lucru a unui microprocesor este determinată de mai mulţi factori: - frecvenţa ceasului intern; - dimensiunea registrelor interne şi a magistralelor de date; - tipul constructiv al microprocesorului; - dimensiunea memoriei cache.
Capacitatea maximă de memorie pe care o poate adresa este finită, impusă de procesul său constructiv. Microprocesoarele care echipează calculatoarele personale pot lucra în două moduri: - modul real, în care se poate executa un singur program la un moment dat. În acest mod, microprocesoarele recunosc numai 1Mb de memorie. - modul protejat în care se pot executa în siguranţă mai multe programe la un moment dat. Acest mod poate fi fizic sau virtual.
Setul de instrucţiuni pe care le poate executa un microprocesor este caracterizat direct de tipul acestuia. Începând cu Pentium, microprocesoarele folosesc un set redus de instrucţiuni, crescând astfel mult viteza de lucru. Ele fac parte din categoria numită RISC (Reduced Instruction Set Computer). Setul de instrucţiuni al fiecăruia din aceste microprocesoare poate fi îmbunătăţit prin adăugarea unui circuit integrat suplimentar, numit coprocesor matematic, care să preia o parte din calculele efectuate de microprocesor, mărind astfel foarte mult viteza de lucru.
Memoria internă a unui calculator este caracterizată de doi
parametri: - dimensiunea (minim 16 Mbyte); - timpul maxim de răspuns (intervalul de timp necesar memoriei interne pentru a citi sau scrie date).
Memoria unui calculator se împarte în trei grupe mari:
a. Memoria de bază – este cea mai importantă componentă a memoriei interne. Când a fost prezentat modul în care microprocesorul afişează un caracter pe ecran, lucrurile au fost voit schematizate la maxim. În realitate această operaţie este complexă şi realizarea ei cade în sarcina unui mic program ce se află în BIOS (Basic Imput Output System). Deci, acest BIOS reprezintă o colecţie de mici programe care “ştiu” să comunice cu perifericele calculatorului. Fără aceste “servicii” oferite de BIOS, un calculator nu poate “citi” un caracter de la tastatură şi nici nu poate afişa un caracter pe ecran – deci nu poate funcţiona. Aşadar, pentru BIOS este rezervată zona dintre 640 Kb şi 1 Mb, restul fiind la dispoziţia oricărui program aplicativ. Această memorie disponibilă (între 0 şi 640 Kb) se numeşte memorie de bază. b. Memoria expandată – este o completare a spaţiilor rămase libere din BIOS ce reprezintă o memorie internă imensă (programele din BIOS nefiind “lipite” unul de celălalt). c. Memoria extinsă – este memoria adresabilă direct de către microprocesor, având peste 1 Mb.
Memoria externă a unui PC este compusă dintr-o unitate de disc flexibil şi una de disc fix. Unitatea de disc este dispozitivul care gestionează discul (“pick-up-ul”), iar discul este suportul magnetic de memorare. O unitate de disc este realizată dintr-un motoraş care antrenează în mişcare de rotaţie discul şi un dispozitiv pas cu pas de poziţionare a capetelor magnetice (un electromagnet) de citire-scriere. Memoria externă este caracterizată de trei parametri: capacitate, timp mediu de acces şi viteza de transfer a datelor. Discul flexibil (discheta) este construit dintr-un disc de plastic a cărui suprafaţă a fost magnetizată şi protejat de un înveliş din plastic. Discheta este folosită la transferul de informaţii între calculatoare şi pentru păstrarea copiilor de siguranţă. Citirea sau scrierea pe dischetă este indicată de aprinderea unui LED pe panoul frontal al unităţii centrale, în dreptul unităţii de dischetă. Discurile flexibile se clasifică după dimensiunea lor în:
-
dischete de 5.1/4 inci – care sunt deja scoase din uz; dischete de 3.1/2 inci (format 1.44 Mb).
Înregistrarea pe dischete se poate face în diverse formate standardizate după numărul de feţe folosite pentru înregistrare, numărul de piste şi numărul de sectoare. O pistă este un cerc al cărui centru se află în centrul discului. Pistele pe care se înregistrează informaţia sunt cercuri concentrice. Fiecare pistă este divizată într-un număr dat de sectoare (arce de cerc). Un sector conţine 512 octeţi (bytes). Orice dischetă are două feţe, deci unitatea de dischetă necesită două capete de citire-scriere. Viteza de transfer a informaţiei se situează pentru formatul DS-HD în jurul valorii de 20 Kb/secundă.
Discul fix (hard disk) se află montat în interiorul unităţii centrale şi nu poate fi detaşat de calculatorul personal. Discul fix este “depozitul” microprocesorului. El este compus din mai multe discuri asemănătoare celor flexibile, fiecare dotat cu două capete proprii de citire-scriere, prinse pe un ax. Tot ansamblul este închis într-o cutie metalică. Când se efectuează operaţia de citire sau scriere, capetele respective colaborează între ele, funcţionând aproape simultan şi asigurând o viteză de transfer a informaţiei mult sporită faţă de cea a discurilor flexibile. Citirea sau scrierea pe harddisc este indicată de aprinderea unui LED pe panoul frontal la unităţii centrale. Hard-discul este referit prin nume. De obicei, când există un singur disc, acesta este referit prin C. Fiecare disc este împărţit în piste, iar fiecare pistă este împărţită într-un anumit număr de sectoare. Un sector conţine, de obicei, 512 octeţi. Unitatea de alocare (cluster) reprezintă numărul minim de sectoare învecinate citite sau scrise la un moment dat. Un cluster conţine de obicei 4 sau 8 sectoare pe hard-disc şi un sector pe dischetă. Discurile fixe au capacitatea maximă de stocare între 1,2 Mb (foarte rar întâlnite) şi 40 Gb. Cele mai răspândite discuri fixe au o capacitate de 10-20 Gb.
Deoarece capacitatea hard-discului este foarte mare, pentru buna organizare a informaţiilor de pe el, se poate împărţii în unităţi logice care pot fi considerate discuri separate din punct de vedere logic. Dacă există, discurile logice sunt referite prin C, D, E etc. Un parametru important este timpul mediu de acces, adică timpul mediu de acces la un sector. Acesta trebuie să fie foarte mic. Cele mai rapide hard-discuri au timp de acces sub 10 ms . Cele mai importante firme de hard-discuri sunt: WESTERN DIGITAL (CAVIAR), SEAGATE.
COMPONENTELE MULTIMEDIA
Multimedia combină trei mari inovaţii ale secolului: telecomunicaţiile, tehnica de calcul şi audiovizualul, forţând depăşirea graniţelor dintre acestea. Teleconferinţele multimedia permit utilizatorilor să se vadă unii pe alţii şi în acelaşi timp să îşi trimită documente. Pornind de la ideea că omul însuşi, prin esenţa lui este multimedia, această tehnologie urmăreşte informarea şi formarea lui. Multimedia este o tehnologie care a revoluţionat domeniul calculatoarelor. Texte, grafice, efecte sonore stereo, imagini de calitate fotografică, clipuri şi secvenţe video pot fi mixate cu ajutorul calculatorului. Iată câteva din multiplele aplicaţii ale acestei tehnologii: învăţământul la distanţă, adnotarea vocală a documentelor, instruirea asistată de calculator, enciclopedii şi cărţi electronice, accesul interactiv la informaţii, producţie audio-video profesională, divertisment, prezentări ale unor muzee sau instituţii de cultură. Pentru ca un PC să fie multimedia, el trebuie să conţină următoarele componente:
a.
Unitatea CD-ROM (Compact Disk – Raed Only Memory)
· · ·
CD-uri, pot fi doar “citite”; CD-WRITER, pot fi “citite şi scrise”; DVD-WRITER, permit înregistrarea filmelor video pe acesta.
b.
Placa de sunet este specializată în înregistrarea şi redarea mesajelor audio. Placa de sunet permite şi controlul instrumentelor muzicale conectate la calculator. Inima ei este un convertor analogic-numericanalogic, mono sau stereo. Mai conţine un preamplificator şi un amplificator de ieşire, un sintetizator de sunete, o componentă pentru controlul instrumentelor muzicale (MIDI). La placa de sunet se pot cupla un microfon şi mini-boxe. Boxele pot fi pasive sau active (cu amplificatoare incluse, având alimentare separată), ultimele putând ajunge la puteri de peste 30 W.
DIVERSE
Modem (MOdulator-DEModulator) este un dispozitiv ce permite transmiterea informaţiilor între calculatoare aflate la distanţe mari, folosind fie reţeaua publică de telefoane, fie liniile speciale, prin conversia semnalului digital (folosit de calculator) în semnal analogic (folosit în telefonie). Poate fi utilizat la transmiterea oricărui tip de informaţii.
Modem
Wireless modem
Placa TV poate transforma monitorul în televizor, putându-se viziona (pe tot ecranul sau într-un colţ al lui) emisiunea preferată în timp ce se lucrează la calculator. O placă TV mai poate face capturi video, poate afişa teletextul, prezenta reluări şi realiza videoconferinţe.
Placa de retea
O placă de rețea, numită și adapter de rețea sau placă cu interfață de rețea, este o piesă electronică proiectată pentru a permite calculatoarelor să se conecteze la o rețea de calculatoare. Termenul corespunzător în engleză este Network Interface Card (NIC). Pentru PC-uri placa este de obicei opțională; când este instalată într-un computer ea permite accesul fizic la resursele rețelei. Rețeaua permite utilizatorilor să creeze conexiuni cu alți utilizatori, în principiu pe două căi: prin cablu fizic, sau printr-o tehnologie radio, deci fără fir, de tip wireless. În ziua de azi conectarea la Internet (pe calea: PC - placă de rețea - rețea până la furnizorul de conexiune cu Internetul Internet) a devenit primordială și foarte răspândită. Fiecare placă de rețea poartă un identificator unic propriu, care îi permite să fie adresată și regăsită chiar și în rețelele cele mai mari, de întindere globală maximă.
Placa video – controleaza functionarea monitorului
• determina calitatea imaginii monitorului prin: rezolutia afisata (nr. de puncte (pixeli) afisate pe orizontala x nr. de puncte afisate pe verticala);expl: 640x200 = monitor cu 640 pct. pe oriz. si 200 pct. pe verticala; definitia monitorului (diametrul unui punct) – cu cat e mai mic cu atat imaginea e mai clara, cu cat e mai mare, punctele se suprapun, iar imaginea va fi mai neclara; (val. tipica este de 0,28 mm); nr. de culori afisate pe monitor; nr. de dimensiuni in care se afiseaza – 2D (2 dimensiuni); 3D (3 dimensiuni); viteza de improspatare a imaginii pe orizontala si verticala;
•
•
•
• •
Digitizorul – se foloseşte pentru stabilirea coordonatelor relative ale unor puncte faţă de un punct considerat ca originea axelor de coordonate. Digitizorul este un periferic care sesizează poziţia absolută a cursorului (precizie de 0,1 mm). Este folosit mai ales pentru introducerea în calculator a desenelor tehnice şi a hărţilor. Permite, pe lângă introducerea de coordonate, să se “caracterizeze” elementele introduse, deci se poate descrie tipul de “punct”, de “linie” şi de “suprafaţă” (expl.: poate face distincţie între linia unui râu, drum sau cale ferată).
DETALII DE FUNCTIONARE
Structura unui calculator personal
(Random Access Memory) – reprezintă memoria internă a calculatorului. Se mai numeşte şi memorie moartă, deoarece datele pe care le memorează se şterg la închiderea calculatorului. Este memoria folosită de utilizator, de aceea se mai numeşte memorie de lucru. Caracteristicile esenţiale sunt: poate fi citită sau scrisă;
Memoria RAM
este volatilă; informaţia se păstrează atâta timp cât este menţinută alimentarea cu tensiune. Memoriile de tip EDO şi SDRAM sunt variante ale memoriei RAM mult îmbunătăţite şi mult mai rapide (timp de acces de numai 10 ms.).
Memoria ROM (Read Only Memory). Se mai numeşte şi memorie vie (de citire) deoarece datele pe care le memorează nu se şterg niciodată.
Caracteristici: poate fi citită, nu poate fi scrisă (de către utilizator); ea este scrisă o singură dată cu informaţia necesară de către producător; este nevolatilă; informaţia ei se păstrează chiar dacă cipurile respective nu sunt alimentate cu tensiune. Memoriile PROM, EPROM reprezintă versiuni constructive ale memoriei ROM.
Memoria CMOS (Complementary Metal-Oxid-Semiconductor) – este o memorie de tip RAM (citire-scriere şi volatilă), consumă însă mult mai puţin curent. Orice calculator are ataşat un mic acumulator (sau baterie) ce o alimentează în permanenţă (chiar şi atunci când calculatorul este oprit). Acest acumulator asigură păstrarea informaţiilor din CMOS timp de 2-3 ani fără a porni calculatorul.
Caracteristici: poate fi citită sau scrisă; este nevolatilă.
Memoria virtuală – se realizează prin integrarea într-un singur sistem al memoriei RAM şi a unei părţi a discului fix, fiind utilizată pentru a simula memoria RAM. Unele sisteme de operare (WINDOWS) folosesc părţi ale discului fix pentru stocarea unor zone masive de memorie RAM, într-un aşa numit fişier swap. Astfel, memoria reală (RAM) devine disponibilă. Memoria salvată pe disc poate fi restaurată în memoria reală când este necesar.
Este întâlnită frecvent şi noţiunea de memorie tampon (buffer). Aceasta este folosită pentru a realiza transferul de informaţii între două componente ale PC-ului care au viteze de lucru diferite (calculator → imprimantă).
Interfaţă – este un dispozitiv ce se află “între două feţe”. Ea constituie un “translator” care face ca două componente să se înţeleagă reciproc. Orice dispozitiv periferic este cuplat la calculator printr-o interfaţă (expl.: adaptorul grafic şi cuplorul-interfaţa de disc).
