|
|
|
Computerul
I. Introducere
1.Definitie
Conform dictionarului, computerul este un aparat de facut calcule sau de controlat operatii care sunt accesibile in termeni numerici sau logici. Cu toate ca definitia este exacta, nu reuseste, ca orice alta definitie data de orice alt dictionar, sa diferetieze abilitatile si functile diferitelor tipuri de computere, contemporane cat si viitoare.
Alte definiti :
"masina" electrica , programabila, automata de procesat informati
aparat electric care executa comenzile unui program
aparat electronic care poate executa, salva si procesa informatile introduse - PC
Dupa cum se observa, definiti exista si variaza de la caz la caz acoperind doar o parte din ceea ce poate fii un computer.
2.Etimologie
Cuvantul de fata a avut o evolutie constanta de sensuri dealungul timpul, dar mereu are la baza abilitatile unui aparat folosit de om. La inceput cuvantul era utilizat pentru a defini o persoana care facea calcule matematice ( computer = calculator ). Sensul este inca utilizat.
In anul 1892 s-a introdus pentru prima data in dictionar( Oxford English Dictionary) cuvantul computer, cu referire la un aparat automat de calcul.
In 1946 alte definiti mai explicite si variate au fost introduse, ce diferentiau mai multe tipuri de aparate, precum calculatoare analogice , digitale si electrice.
3.Scurt Istoric
Primele "computere" le putem considera ca fiind aparatele mecanice construite de Blaise Pasacal(1623- 1662) sau Charles Babbbage( 1791- 1871). Se poate spune ca aceste aparate au format bazele aparatelor si de astazi.
George Boole(1815 - 1864) a avut un impact important in
istoria computerelor prin teoria lui ce continea doua stari : adevarat si fals.
( Instructiunile de tip adevarat- fals, sunt cunoscute drept instructiuni
boolean)
1937 Claude Shannon a pus in practica teroria booleana imbinanado cu circuite electronice. Petru fiecare din cele doua stari logice a introdus un nivel diferit de voltaj.
Primul computer, in sensul puternic al cuvantului a fost creat de Konrad Zuse (1910-1995), un inginer german, este Z3. care lucra la o fregventa de 5.33 Hz.
ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)
l-a urmat in 1946 creat de Turing-complete, petru guvernul Statelor Unite ale
Americi, care l-a utilizat petru calcularea de traiectori.
Univac I (1951) a fost versiunea mai performanta si mai compacta, relativ vorbind, a lui ENIAC, fiind considerat primul computer "comercial".
A doua generatie de computere a inceput odata cu inventarea trazistorilor care au inlocuit clasicele si incomodele lampi electronice. De aici se poate vorbi de un inceput al minituarizi computerelor cat si comercializarea lor. Odata cu a doua generatie se creaza diferite tipuri de limbi de microprogramare(ex: FORTAN) cat si mai multe tipuri de computere create de firma IMB( IBM S/630 care putea utiliza diferite tipuri de software, numarul de computere vandute a fost 14.000 de unitati) .
A treia generatie de computere a produs o adevarata explozie in utilizarea computerelor, prin invetarea mult necesarei placi integrate care a dus in final la crearea microprocesorului de catre firma Intel.
De aici computerele au evoluat si diversificat intr-un mod impresionant de rapid, devenind un "obiect" indispensabil in orice domeniu.
4.Tipuri de computere
Cea mai buna metoda de clasificare a computerelor este in mod evident dupa modul de utilizare.
a) Supercomputer/ minisupercomputer
b) Enterprise server
c)Mini- computer
d) Workstation
e) Personal computer ( PC) sau Desktop computer
f) Laptop computer
g) Personal Digital Assistant - PDA
h) Wearable computer
a)Supercomputer/minicomputer "A supercomputer is a device for turning
compute-bound problems into I/O-bound problems.'
--Ken Batcher [un supercalculator este un aparat care transforma probleme legate de calculare in probleme de genu Imput(intrare)/ Output (iesire) ]. Mai simplu spus un supercomputer este un aparat cu o putere de procesare foarte mare, capabila in general sa lucreaze in "real- time" cu capacitatea de productie a " informatiei" din locul in care este utilizat.
b) Mainframe computer termen introdus prin ani'70, defineste un tip de computere foarte rapid, utilizat pentru procesarea de informati in domenii de genul sistemului bancar. Se diferentiaza prinr-o capacitate foarte mare de stocare, nivel de imput/output mare, timp de tilizare neintrarupta de ordinul anilor. Are abilitatea de a utiliza mai multe sisteme do operare cat si sa sustina cu informati o retea de computere .
c) Enterprise server este un sistem intern de tip "Web/groupware site" , formand ceea ce este cunoscut ca "intranet" sau "corporate network " ce detine un important element de lucru intr-o companie. De shtiu este ca incapacitatea unui sistem de fuctionare si prentru cateva minute ar putea duce la pagube materiale mai mari decat cumpararea si instalarea unui alt sistem mai nou .
d) Mini-computer o clasa de sisteme oarecum depasite/nefolosite care isi are locul intre "mainframe computers" si "PC's"
e) Workstation este un sistem creat doar pentru a fi folosit doar de un utilizator odata, si depasete cu relativ putin un PC, mai ales cand este vorba de procesarea informatilor, sau sustinerea mai multor "tasks" deodata.
f) Personal computer cunoscut si ca IBM PC
reprezinta o clasa de computere ieftine, ce pot fi modificate usor sau li se
pot adauga diferite componente externe sau interne. Majoritatea coputerelor
folosesc format IMB dar pe piata mai exista alte firme precum "Apple Computer's"
proprietatea Power Macintosh, care sunt
folosite in general petru procesarea grafica.
g) Laptop computer aceleasi componente ca cele dintr-un PC numai ca au fost create pentru a forma un sistem usor, mic si protabil. In general greutatea unui laptop variaza intre 1-7kg.
II. Componentele principale ale unui sistem de calcul
Calculatorul este format din doua parti principale. Partea hardware si partea software.
HARDWARE reprezinta partea fizica a unui computer ce se compune in principal din: mainboard, procesor, memorie, HDD, FDD, keyboard, circuite electrice, dispozitive mecanice, fire electrice, etc.
SOFTWARE reprezinta totalitea programelor care formeaza asa zisa inteligenta a computerelor care ar asigura functionaliatea si exploatarea la maxim a unui anumit sistem de calcul.
Ambele componente sunt indispensabile formand configuratia de baza.
Componentele unui computer clasificate din punct de vedere functional :
a. unitatea centrala
b. diferite echipamente periferice
c. magistrale
Unitatea centrala este componenta care realizeaza efectiv operatile de prelucrare.
Unitatile periferice sunt componente care se ataseaza unitati centrale extinzand sau inbunatatind abiliatile ei.
Unitatile de interfata sunt reprezentatea de circuite si dispozitive ce fac legatura intre diferite componente ale computerului fie ele interne sau externe.
Orice computer are un numar variabil de echipamente periferice si unitati de interfata, depinzand de caracteristicile functionale ale computerului. Totusi configuratia de baza trebuie respecatata deoarece formeaza minimul necesar de componenete necesare functionari sistemului.
Majoritatea computerelor din ziua de azi inca folosesc arhitctura »Von Neumann« , care consta intr-o cofiguratie de baza formata dintr-un singur « aparat » format din :
a) unitatea centrala de prelucrare(U.C.P) care cuprinde
unitatea de comanda - control(U.C.C.) ;
unitatea aritmetico-logica (U.A.L.);
unitatea de memorie interna (M.I.) ;
b) unitatea de memorie externa;
c) unitatile de intrare iesire.
DESCRIERE COMPONENTELOR UNUI P.C.
Mainboard (placa de baza ) : este un placa de circuite integrate folosita in principal pentru desktop computers, de care se pot atasa prin intermediul socktets-ilor si diferitilor conectori, diferite modele de procesoare, hardiscuri, carduri de memorie, placi audio, placi grafice,etc
Una din cele mai importante componente a placi de baza este reprezentat « chipset-ul », format din componentele « northbridge » si « southbirdge ». aceste chipuri determina intr-o anumita masura abiliatile si proprietatile placi de baza, monotorizeaza transferul de date dintre procesor, cache, magistrale de sistem, perifericee etc.
Cipseturile din ziua de azi au trei caracteristici :
system controller:
peripheral controller
memory controler
Procesorul ( C.P.U.- central procesing unit) : acum des cunoscut ca microprocesor, este un element de baza al oricarui sistem de calcul.
Din pucnt de vedere tehnic, microprocesorul se prezinta ca un chip, adica un circuit integrat continand milioane de tranzistoare incapsulate intr-un invelis ceramic(cu rol de protectie si disipare termica).
Fiecare microporcesor este alcatuit din mai multe micromodule interconectate prin intermediul unor cai de comunicatie numite magistrale(bus) interne. Pe aceste magistrale circula date sau intructiuni.
Parametri unei magistrale sunt :
Latimea ei (numarul benzilor de circulatie; tinand cont ca pe fiecare banda circula un bit, atunci se poate discuta de latimi convenabile de 8, 16, 32, 64 sau 128 de biti transmisi in paralel);
Fregventa, viteza de transmisie.
Arhitectura generala a uni microprocesor este data in figura de mai jos.
Sunt puse in evidenta cele trei module ale procesorului:
modulul de executie, care asigura prelucrarea intructiunilor si a datelor necesare si contine UAL (unitatea aritmetico- logica);
registrii, care sutn zone de memorare temporara si pot manipula date(registrii generali) sau informatii specifice functionarii( registrii speciali- de stare, de instructiune);
modulul de interfata (numit si controller de bus intern), necesar coordonarii transferului de informatii intre microprocesor si restul sistemului. El semaforizeaza transferurile si genereaza intr-o zona interna de memorare (buffer = zona tampon, de manevra) o structura de tip coada pentru retinerea intructiunilor ce vor fi procesate de catre modulul de executie, in mod secvential.
Functionarea procesorului prentru executarea unui anumit program incarcat in UM poate fi prezentata simplificat in urmatoarea lista de actiunii:
modulul de interfata va initializa registrii speciali (de adrese) cu adresa programului din UM si va incarca in registrul de adresa al intructiunii curente adresa primei intructiuni din program.
modulul de interfata va avea apoi sarcina de a desemna adresa (locul) urmatoarei intructiuni din program din punct de vedere logic;
odata decodificata intructiunea curenta, aceasta este plasata in coada din care urmeaza a fi preluata de catre modulul de executie;
totodata operanzii sunt transmisi pe magistrala interna catre modulul executor urmand a fi incarcati in registrii de lucru;
in functie de intructiune executata, UAL modifica registrul de stare si se plaseaza pe magistrala interna valorile rezultate din procesarea intructiunii;
intre timp, modulul de interfata repeta actiunea pentru intructiunea urmatoare si plaseaza rezultatele curente pe magistrala externa a sistemului asigurand dialogul de transfer necesar cu componenta careia ii este adresat transferul.
Orice actiune a unui microprocesor este guvernata de un semnal de baza periodic, stabil in fregventa, numit tact, dat de un circuit special numic ceas(clock), care influenteaza viteza de lucru a sistemului in ansamblu (crescand fregventa acestui semnal se mareste numarul de "actiuni-procesor" pe unitatea de timp).
Structura este urmatoarea :
cristalul de cuart, element care paote genera smenal analogic cu fregventa de ordinul MHz, sub forma unei unde sinusoidale, numita fregventa principala;
convertorul analog-digital, realizat de un chip specializat, care transforma semnalul analogic in semnal digital;
divizorul de fregventa, care asigura divizarea fregventei primare in diverse fregvente secundare folosite de microprocesor si de celelalte circuite ale sistemului.
Cu exceptia cristalului de cuart, care este conectat exterior microprocesorului, celelalte elemente pot fi integrate in aceasta. Semnalul digital generat de ceas este impartit de catre procesor in cicluri-intructiun.
UAL are in structura, ca element principal pentru calcule, o singura componenta, numita sumator. In mod intern, orice calcul numeric este transformat in adunare de numere naturale, atributele de rezulatat intreg fiind obtinute dupa interpretarea acestuia.
Deoarece UAL realizeaza calculele numerice numai in mod aritmetic, cu numere intregi, numerele reale sunt prelucrate prin utilizarea unor programe mici, specializate, care simulueaza operatiile reale cu ajutorul reprezentarii numerelor intregi, ceea ce intarzie calculele. Pentru sporirea vitezei de lucru, sesizabila in situatia unor prelucrari matematice complexe, cu precizie mare, microprocesoarele din familia Intel 80x86 au fost "ajutate" prin cuplarea unor procesoare specializate in calculul cu numere reale, numite coprocesoare matematice (notate cu i80x87), cu set propriu de instructiuni.
Microprocesoarele din familia Intel pana la 80486 executa instructiuni simple, secvential. Primul microprocesor care poate prelucra in paralel doua intructiuni este Pentium, care are doua UAL incorporate in acelasi chip.
Toate instructiunile pe care le paote interpreta si executa un microprocesor formeaza setul de instructiuni al microprocesorului. Acest set este proictat si otimizat pentru fiecare tip de microprocesor in parte. Toate microprocesoarele de tip Intel 80x86, inclusiv gama Pentium, au setul de instructiuni compatibil.
In funcite de setul de instructiuni utilizat, microprocesoarele se clasifica in :
CISC (Complex Instruction Set Computer), cu mai putini registri si cu un set complex de instructiuni, existand microintructiuni specializate pe sarcini partucilare ( ex: toate procesoarele Intel mai mici de 48617);
RISC(Reduced Instruction Set Computer), cu mai multi registri si cu un set redus de instructiuni specializate, instructiunile complexe fiind recreate cu ajutorul celor primare.( ex: procesoarele Power- PC).
Setul de instructiuni la microprocesorului formeaza limbajul masina sau codul masina. Fiecare instructiune este codificata printr-un numar binar, succesiuni de cifre binare (biti)18, intr-un numar de cifre multiplu al cuvantului microprocesorului(deci pentru un microprocesor avand cuvantul pe 8 biti, o instructiune este codificata pe 8, 16, 24, 32 de biti). Este evidenta dificulatea de a compune un program pentru calculator in acest limbaj, motiv pentru care programatorul compune un program sursa intr-un limbaj accesibil lui, si se serveste de unelte softaware care sa i-l traduca in limbaj masina (unelte numite compilatoare, interpretoare, asambloare).
Intel Pentium4 550 acest microprocesor dispune de o viteza de 3.400 GHz si ofera suport pentru HyperThreading. Procesorul foloseste o technologie specific Intel care permite aplicatilor multi-threading sa ruleze intructiunile specifice deodata, dubland capacitatea de procesare prin folosirea resurselor latente ale procesorului. Alaturi de aceasta facilitate, procesorul mai pune la dispozitia utilizatorilor un FSB de 800MHz, precum si 1MB de memorie cache L2.
Pentium4 550 este un procesor din a treia generatie Intel, care are la baza arhitectura Prescott si ruleaza pe cel mai nou socket al gigantului din Santa Clara. Este vorba de Land Grid Array si ai sai 775 de pini ce nu mai sunt situati pe procesor, ci pe socket. Aceste procesoare sunt dealtfel construite cu ajutorul procesului de fabricatie pe 90 de nanometri si dispun de microarhitectura netBurst. Procesorul poate rula pe placile de baza cu chipset 910Gl(la o fregventa a busului frontal de 533MHz) sau 915P,915G,915GV si 925X(la o fregventa a busului frontal de 800MHz).
Fata de predecesorul sau arhitectural, cunosctut sub numele de Northwood, nucleul Prescott aduce nou procesul de fabricatie pe 90 de nanometri, un cache L2 marit, 13 noi instructiuni multimedia sub numele de SSE3, precum si un nou pipeline, extins de la 20 la 31 de stadii ce fac acum parte oficial din noua arhitectura Intel NetBurst. Avand in vedere aceste modificari, precum si marirea memoriei cache atat L2 cat si L1/data (la 16kb), multa lume a crezut ca acest nucleu va fi pentium 5, insa Intel a contiunuat seria 4 a cunoscutelor sale procesoare, chiar si cu aceste modificari. Aceastea nu se opresc insa aici, deoarece schimbarile mai includ si un numar sporit de tranzistori (125 milioane), atins gratie procesului de conversie de 300mm. Procesorul necesita o tensiune de alimentare de 1,4 V si are o putere maxima disipata de 103W. Este evident faptul ca la o astfle de valoae sistemul de racire va fi pus la grea incercare pentru a mentine acest procesor in limite functionale optime. In acest sens, Intel specifica o temperatura maxima de 73.5 grade celsius pe care procesorul le suporta.
Unitati de memorie : un calculator trebuie sa poata stoca si memora informati pe un intervat de timp variabil. Prelucrarea si executarea informatilor este facuta de catre microporcesor la viteze foarte mari. Pentru a putea folosi viteza procesorului la maxim este necesara disponibilitatea unor suporturi fizice cu viteze de acces comparabile cu cele ale procesorului.
Doua tipuri de memorie : interna si externa
Memoria interna :
Componenta folosita pentru stocarea informatiilor in vederea prelucrarii lor de catre microprocesor este unitatea de memorie. In general aceasta unitate este formata dintr-un sistem de circuite integrate, alcatuit in principal dintr-un numar variabil de celule de memorie capabile de a stoca un bit de informatie.
Din punct de vedere al « volatilitatii », memoria este de doua feluri :
memorie ROM (read only memory): acest tip de memorie nu isi pierde continutul la inchiderea computerului si nu poate fi "modificata/scrisa" de un utilizator obisnuit. Capacitatile ei ating 2MB si este folosita pentru a stoca informatii despre hardware, mici programe care initializeaza si configureaza diverse dispozitive, BIOS(basic imput output system), etc.
memorie RAM (random acces memory): la oprirea calculatorului toate informatile stocate pe acest tip de memorie sunt pierdute. Este folosita de sistem pentru a stoca informatile folosite in timpul unei sesiuni de lucru.
Generatile curente de PC's folosesc memori cu capacitati intre 4MB si 2 GB. Unele servere si stati de lucru puternice pot depasi cu mult capacitatea de 2GB. Memoria RAM mai este denumita si memorie de lucru. Viteza de acces a memorie este de 2-10 ns'actulal', si nu cu mult timp in urma aceasta viteza era de 60-70ns. Aceaste viteze sunt caracterizate de viteza de bus la care lucreaza cu procesorul, (ex: 66,100,133, 233, 300 Mhz.)
Alaturi de procesor, memoriile influenteaza foarte puternic viteza de lucru. Memoria Ram a conuscut multe schimbari in timp dar totusi nu destul de mult incat sa faca fata evoulutiei procesoarelor. Dupa tipul de sloturi in care se introduc exista memorii SIMM, DIMM si RIMM.
Cele mai noi unitati de memori utilizate pe scara larga sunt DDR SDRAM (double-data-rate synchronous) este un tip de memorie cu circuit integrat utilizat de computere. Reuseste sa depasesca memoria SDRAM cand vine vorba de bandwidth transferand date pe ambele parti ale fregventei ceasului, astfel dubland efectiv capacitatea de transfer fara sa fie necesara cresterea fregventei a front side bus-ului. Astfel 166MHz DDR sistem, PC2700 sau DDR333, are un clock rate de 333MHz.
DIMM-urile DDR SDRAM au 184 de pini (168 -SDRAM ) si in afara de asta fizic sunt lafel. DDR este inlocuit incet de catre DDR-II, care contine anumite modificari pentru ai permite sa fucntioneze la o fregventa de ceas mai ridicata dar care sa opereze pe acelasi princiupui ca DDR. In directa competitie cu DDR-II va fi Rambus XDR, Quad Data Rate (QDR) si Quad Band Memory (QBM) SDRAM. Este de asteptat ca DDR-II sa devina o componenta standard din motivul ca QDR este prea complex pentru a putea fi implementat intr-un mod mai ieftin, pe cand QBM si XDR sunt lipsite de suport.
Memoria externa: reprezinta suportul fizic pe care se stocheaza informatia. Exista o mare varietate de medii de stocare ce pot fi clasificate dupa mai multe criterii, dintre care : viteza de transfer a informatiei, capacitatea de stocare, transportabilitatea, perioada de timp pentru care informatia poate fi pastrata(CD- urile de "marca" sunt garantate 100 ani de la incriptionare).
Tipuri de medii de stocare : floppy disk, bada magnetica, disc ZIP, Hard Disk Drive, CD,DVD, unitati JAZZ (introduse de IOMEGA),etc.
HARD DISK DRIVE : dispozitiv utilizat pentru stocarea relativ rapida a unor cantitati mari de informatie. Are forma paralepipedica, metalica in general ce contine mai multe platane (fabricate din sticla sau aluminiu) ce nu sunt mobile si nici nu pot fi indoite. La inceputuri HHD urile avea marimi cuprinse in cativa mega acu ajuns sa stocheze sute de GB iar vitezele de acces ce sunt din ce in ce mai mari.
Platanele din interiorul HHD ului sunt suprapuse, fiecare din ele fiind acoperit de un camp magnetic, iar din punct de vedere logic un platan este impartit in piste iar pistele in sectoare. Pistele de aceasi raza de pe toate platanele formeaza un cilindru. Aceste platene se invartesc constant la o viteza constanta ce variaza de la un model de hdd la altul (ex : 5.400 rmp, 7.200 rpm, 10 000 rpm, 14 000 rpm, aceste viteze sunt in continua crestere).
Componente ale unitati hard disc sunt:
pachetul de discuri
capetele de citire/scriere
mecanismul de antrenare a capetelor
motorul pentru antrenarea pechetului de discuri
placa logica
cabluri si conectoare
elemente folosite pentru configurare(ex : jumperele)
masca frontala (optionala)
Pincipalele tipuri de interfete folosite sunt : ST 4121506, ESDI, IDE, SCSI si Fiber Channel, toate oferind avantaje si dezavantaje.
TEHNOLOGII OPTICE de stocare: in principiu este vorba de un fascicol laser care scrie sau citeste(depinzad de tipul de apart optic) informatia de pe disc.
-citirea: este un proces pasiv care se bazeaza pe interpretarea unor modificari survenite in fascicolul de lumina reflectata de suportul optic.
-scrierea: este procesul care foloseste un fascicol laser pentru a modifica un material sensibil la radiatia luminoasa, astfel inscriptionand suportul optic. Diferite modele de suporturi optice pot fi scrise o singura data sau in repetareori pana la alterarea suportului optic. Din acest punct de vedere exista :
- suporturi prearegistrate : informatia este scrisa pe suport de catre producator si nu poate fi modificata de utilizator.
- suporturi "recordable" : informatia poata fi inscriptionata o singura data de catre utilizator. Urmeaza ideea "scrie odata citeste de cate ori doresti"
- suporturi rescriptibile: care poate fi scris si citit decate ori este necesar. Aceste suporturi de obicei au un numar maxim de rescriere care variaza in fuctie de calitatea lui si producator.
Unul din medile cele mai utilizate curent CD-ul (compact discul) a fost introdus de philips si sony cu tendinta de a inlocui benzile maganetice.
Unitatile care "recunosc" cd urile si mai noile DVD sunt
cunoscute ca CD-ROM, CD-RW, DVD, DVD -RW, etc.
Placa video (adaptorul grafic) : reprezinta interfata intre procesor si monitor. Magistrala pe care este conectat a avoluat de-a lungul timpului ajungand ca in momentul actual sa existe o magistrala dedicata numai adaptorului grafic(AGP). Adaptoarele grafice pot fi clasificate in funtie de latimea magistralei procesorului video, memoria existenta, rezolutia maxima, numarul de culori, rata de refresh, magistrala de conectare(vechiul ISA, PCI (mai rar) si AGP), abilitatile de accelerare 2D/3D, existenta de intrari si iesiri video.
Ceasul: fregventa maxima cu care placa grafica poate transfera spre monitor informatia complecta necesara afisarii unui pixel pe ecran. Aceasta fregventa este calculata in MHz, si este strict dependenta de fregventa maxima de lucru a ansamblului RAM DAC.
Rezolutia: este o masura indirecta a performantelor placii, fiind rata de reamprospatare pe verticala maxima cu adresabilitatea de pixeli.
Rata de reamprosparare: pe orizontala(frecventa pe linii) este fregventa exprimata in khz cu care este baleata o linie orizontala de imagine pe ecran si verticala (fregventa de cadru) este numarul de cadre care pot fi afisate intr-o secunda p ecranul monitorului. Un cadru acopera toata suprafata unui monitor si este compus dintr-un numar dat de linii orizontale. Este o caracteristica de baza in masurarea cuplului placa video monitor.
Latimea magistralei video: (video bus) este dictata de procesorul grafic de pe placa video si reprezinta numarul de biti ce pot fi preluati simultan de pe placa video prin magistrala si poate influenta performantele placii grafice intr-un mod direct.
PARTILE COMPONENTE ALE UNEI PLACI GRAFICE
Arhitectura placi video:
memoria video
coprocesorul video(grafic procesor, video chipset)
registri de deplasare
controlerul de atribue
circuite de conversie analo-numerica (RAMDAC)
video- BIOS
controlerul de magistrala(bus controler), generatoare de tact .
Radeon X800 XT Platinum Edition
SMARTSHADER 2.0, acesta technologie permite utilizatorilor sa foloseasca calitati complexe ale filmelor si jocurilor de ultima generatie. Cateva din abilitatile placi grafice ar fi :
CARCASA
Carcasa este cutia in care se fixeaza o parte din componentele unui calculator (placa de baza pe care sunt cuplate microprocesorul, memoria si celelate placi si controlere, unitatea de floppy disc, de hard disk, de CD-ROM, etc) continand de regula sursa de alimentare a PC -ului. Exista doua principale categori de carcase: desktop si tower. Primele sunt dezvoltate pe orizontala fiind deobicei asezate pe birou, cu monitorul deasupra. Tipul tower in variante de midi-tower si full-tower, dezvoltata mai mult pe verticala (stilul turn) sa impus in ultimii ani datorita in principal unei bune aerisiri si raciri a componentelor problema tot mai des pusa in prezent. Acest tip ofera accesul usor la componente si ocupa o suprafata de baza redusa, putand fi asezata fara probleme sub birou.
Ca parte componenta a carcasei, un element foarte important este sursa de alimentare. Daca in urma cu cativa ani o sursa cu o putere de 200W era mai mult decat suficienta, calculatoarele actuale pot avea nevoie de 350W sau chiar mai mult 400W.
Dispozitive periferice de intrare cele mai importante dispozitive periferice de intrare sunt tastatura si mouse-ul.
Tastatura este probabil cel mai vechi dispozitiv de intrare, ea existand inainte de aparita monitoarelor si evident inainte de aparita mouse-ului. Tastatura transfera informata de apasare a unei anume taste in codul ASCII asociat. Tastele sunt impartite in mai multe grupe si sunt asezate astfel incat sa usureze procesul de introducere a informapilor in calculator (amplasarea literelor pe tastatura a fost facuta tinandu-se cont de frecventele diverselor litere intr-o anumita limba, de aceea o tastatura pentru Germania are literele aezate altfel decat una americana). Grupele mari de taste corespund anumitor operati: introducere text (cea mai mare si mai folosita grupa), introducere date numerice (grupa din dreapta tastaturii care este asemanatoare cu un calculator de buzunar), deplasare in text (grupul celor 4 sagetii si grupul ce contine tastele de editare text). Tastele functionale de pe randul cel mai de sus sunt asociate de programele de aplicatie anumitor comenzi mai des utilizate (de exemplu tasta Fl este folosita ca tasta de Help - Ajutor).
Tastaturile se conecteaza Ia calculator printr-tm port dedicat, existand insa doua variante de mufe de conectare, cea mai folosita Ia noi fiind mufa tip DIN (celalat tip de mufa fiind PS/2, conectoruI folosit de IBM si pentru mouse). Aparitia porturilor USB a adus tastaturi ce se vor conecta la calculator prin intermediul acestui port.
Mouse-ul a aparut mai intai pe calculatoarele Macintosh, care parte integranta a interfetei grafice. Odata cu aparipa sistemului de operare Windows a fost 'acomodat' si pe cele IBM PC. El a constituit o revolupe in domeniul dispozitivelor periferice de intrare, deschizand noi orizonturi pentru utilizatori. Exista o mare varietate de mouse-uri si produse similare ca functionalitate, mai cunoscut fiind trackball-ul (in locul ,miscarii dispozitivului pe o suprafata plana, se roteste o bila intr-un locas sferic fix).
Mouse-ul se conecteaza Ia calculator prin intermediul unui port serial, prin intermediul unui port dedicat, portul PS/2 sau prin portul *USB. Daca primul mouse (cel de pe MacIntosh) nu avea decit un buton, cel de pe IBM PC are doua sau trei butoane, iar mai nou este dotat cu una sau doua rotite (folosite in general pentru derularea imagini.
Operatile care se executa cu mouse-ul, in afara de deplasarea care determina miscarea cursorului pe ecran, sunt: click (apasarea butonului din stanga), a dublu-click (apasarea rapida de doua ori a butonului din stanga), click cu butonul din dreapta (apasarea butonului din dreapta), click si drag (apasarea butonului din stanga si mentinerea lui apasat, in timp ce deplasam mouse-ul). Toate aceste actuni pot avea efecte diferite in functe de aplicatia in care sunt folosite si au efecte bine determinate in majoritatea controalelor din Windows.
Scanner-ul este folosit pentru introducerea imaginilor in calculator. Scanner-ele sunt diferentiate in functie de rezolutia opticii si portul prin intermediul caruia se conecteazii la calculator (paralel, SCSI, USB). In prezent toate scanner-ele sunt capabile sa scaneze imagini color la rezoluti optice de minimum 30Ox600 si o adancime de 24 biti de cu1oare pe pixel (aprox. 16 milioane de culori diferite).
Tableta grafica este un dispozitiv de intrare specializat, folosit de catre desenatori, arhitecti etc. Consta dintr-o suprafata
plana marcata similar cu hartia milimetrica si un creion cu care se scrie pe aceasta suprafata. Cele mai bune soot sensibile la forta cu care se apasa creionul, fiind astfel mult mai utile desenatorilor (daca dorim sa tragem o linie mai groasa, apasam mai tare creionul).
Joystick-ul, cum arata si numele (Joy = bucurie, placere; stick = bat), este destinat jocurilor pe calculator. Se conecteaza pe un port special, care poate fi folosit si pentru o tastatura MIDI, si care se afla de obicei pe placa de sunet. Exista foarte multe variante constructive (chiar cu volan si pedale), clasic fiind modelul sub forma mansei de avion, cu mai multe sau mai putine butoane.
Microfonul este folosit pentru a inregistra diverse sunete pe calculator. Se conecteaza la placa de sunet si, prin intermediul unui software, se codifica sunetul primit in format WAVE.
*USB-acronim de la Universal Serial Bus (magistrala seriala universala). Acesta este un port serial de mare viteza care suporta mai multe periferice inlantuite(pana la 127).
Camera video este folosita pentru a stoca imagini video pe calculator. In functie de scopul in care se stocheaza aceste secvente video (pentru a fi transmise pe Internet, pentru cataloage multimedia, pentru a introduce divere efecte speciale in filme etc.), ele sunt preluate la rezolutii diferite si ocupa un spatiu corespunzator pe hard disk. Desigur a crea niste efecte speciale care apoi sa poat sa fie folosite in scopuri profesionale vom avea nevoie de calculatoare foarte puternice, cu resurse foarte mari; daca dorim insa sa transmitem imaginea proprie unui prieten aflat la oarece distanta, prin internet va fi insa sufficient un PC obisnuit.
Dispozitive periferice de iesire.
Monitorul este perifericul de iesire cel mai folosit. Pe monitor vedem in timp real ceea ce scriem de la tastatura, miscarea cursorului mouse-ului, mesajele sistemului de operare, imaginile dintr-un joc etc. Cele mai raspandite la ora actuala sunt cele cu ecran similar cu cel al televizorului (ecran CRT, dar m ultimul timp sunt promovate monitoare flatscreen (cu ecran plat) cu ecrane LCD sau cu plasma, care prezinta multiple avantaje (ocupa mai putin spatiu, nu emit radiatii, au ecranul perfect plat etc.) dar al caror pret este icca prohibitiv. In continuare ne vom referi la monitoarele cu ecran CRT. Modalitatea de producere a imaginii color este suprapunerea a trei nuante de culori din paleta RGB (model de descriere a culorilor care sunt produse de emisia de lumina; cele trei tipuri de celule cu conuri din ochiul uman corespund luminii rosii, verzi si albastre, astfel incat procente din aceste trei culori primare aditive pot fi combinate pentru a produce orice culoare; lipsa tuturor acestor culori produce negru, procente de 100% din fiecare culoare produce albul).
Monitoarele pot fi clasificate in functie de dimensiunea diagonalei, rezolutia maxima suportata (nurnarul de puncte pe orizontala si pe verticala), claritatea imaginii, caracterizata de dot-pitch (distanta pe verticaIa, in milimetri intre doi pixeli adiacenti), rata de reftesh (sau reimprospatare) a imaginii, modul de memorare a setarilor utilizatorului (analog sau digital), conformitatea cu diverse standarde de consum de energie si emisie de radiati, banda de ftecventa orizontala si verticala etc.
Monitoarele cu diagonala de 14', 15', 17', 19',21' sunt cele mai intalnite (au existat si monitoare cu diagonale mai mici 10', 12' si exista si cu diagonala de 24 inch). Imaginea pe ecranul monitorului este formata dintr-o matrice de puncte luminoase numite pixeil(*pixel- cel mai mic element pe care hardware-ul il poate afisa sau tipari si pe care software-ul il poate manipula in procesul de creare a literelor, numerelor sau graficelor). Monitoarele actuale SVGA (super video graphics array) suporta mai multe rezolutii, depinzand si de adaptorul grafic instalat in calculator. Exemple de rezoluti uilizate frevent: 640 x 480, 800 x 600, 1 024 x 768, 1 280 x 1024 pixeli, etc. Desigur un monitor de 14inch nu ar putea sa suporte rezolutia de 1600 x 1200 pixeli, si daca ar reusi imaginea ar fi prea mica, aproape intagibila ochiului. In privinta dot-pitch-ului, monitoarele variaza intre 0,22 si 0,28(cele mai utilizate tipuri). Majoritatea monitoarelor ce se vand acu sunt in conformitate cu standardul SVGA, dar mai exista inca modele VGA, EGA, CGA. Monitoarele au o rata de refresh care este fregventa cu care intreg ecranul este "redesenat" pentru a reda imaginea.
Ratele de refresh mai mari de 60Hz(60 de ori pe secunda) se numesc neantretesute(non-interlaced). Experimentele au aratat ca fregventele mai mici de 70Hz duc la obosirea exesiva a ochilor. Din acest motiv se recomanda folosirea monitoarelor si adaptoarelor grafice care pot sustine cel putin 70Hz in rezolutile folosite. In general monitoarele noi au incorporate memorii ce pot stoca informatii despre marimea si pozitionarea imaginii pe orizontala si verticala, a eventualelor corectii, in functie de o anumita rezolutie si o anumita rata de refresh; cele mai multe pot si afisa in mod grafic aceste informatii( OSD - on screen display, afisare pe ecran).
Imprimanta(printer)- este un dipozitiv care permite transferul informatiei din calculator pe un suport extern cum ar fi: hartia, cartonul, folia transparenta, etc.
Exista mai multe tipuri de imprimante si tehnoligii de imprimare care nu depind de suportului pe care se transfera informatia. Dintre tipurile de imprimante mentionam:
imprimante matriceale,
cu jet de cerneala,
laser,
imprimare cu ceara calda (thermal ink)
imprimante care folosesc sublimarea de culoare.
Calitatea decomentului si viteza de imprimare variaza de la o imprimanta la alta, dupa cum variaza si natura informatiilor ce se pot lista de pe un anumit tip de imprimanta pe altul. De exemplu este posibil ca un text sa arate acceptabil, indiferent de imprmanta folosita pentru listare, dar o imagine colorata isi va pierde mult din calitate, daca se va incerca transferarea ei pe hartie prin intermediul unei imprimante matriceale.
Modem-ul - este un dispozitiv prin care se transmit si se primesc informatii prin linia telefonica sau direct printr-un cablu. Poate fi intern (0 interfata care se introduce intr-un slot de pe placa de baza) sau extern (intr-o cutie care se alimenteaza separat si se conecteaza printr-un cablu la un port serial din calculator). Cel intern inglobeaza si o interfata seriala, motiv pentru care atunci cand instalam un astfel de modem e necesar sa dezactivam unul din porturile seriale ale calculatorului. Una dintre cele mai importante caracteristici ale modem-urilor este viteza de transfer care se masoara in Kbps (Kilobits per second). in momentul actual cele mai folosite modem-uri sunt cele de 56 Kbps, dar se mai folosesc si cele de 28,8 sau chiar 14,4 Kbps. Domeniul de utilizare al modem-urilor include transmiterea de informatii la distante mari (unde nu se poate realiza o conexiune de retea), transmisia de mesaje fax (prin intennediul software-ului specializat), conectarea la Intemet, jocuri colective prin intennediul liniei telefonice etc. in momentul actual mai multi furnizori de servicii Internet din Romania ofera posibilitatea folosirii de modem-uri de 56,6 Kbps.
Placa de retea- permite conectarea mai multor calculatoare sau imprimante. Exista mai multe tipuri, in functie de rata de transfer maxima a informatiei, de tipul de cablu de pe reata folosit si de bus-ul pe care se conecteaza.
SISTEME DE OPERARE
Pe langa componenta hardware un calculator necesita componenta informationala, software. Componenta software poate fi grupata in :
soft de baza
sistem de operare
programe utilitare
soft aplicativ
Sistemul de operare reprezinta totalitatea programelor care gestioneaza alocarea si folosirea resurselor hardware cum ar fi memoria, timpul de lucru al UCP-ului, spatiul de pe disc, si asigura functionarea dispozitivelor periferice conectate la calculator si interfata dintre utilizator si calculator.
In general sistemul de operare este primul "strat" de software care este incarcat in memoria PC-ului.
Sistemul de operare( OS- operating system) este deci un program special de interconectare, control si gestiune asupra resurselor calculatorului si care intermediaza dialogul om-calculator.
Un OS care se respecata trebuie sa aiba, capacitatea de a se adapta la modificarile tehnologice, astfel incat sa ramana in acelasi timp compatibil si cu hardware-ul vechi, si urmatoarele abilitati :
- utilitate - OS ul, realizeaza interfata dintre calculator si programele de aplicatie. El trebuie sa aiba in vedere toate
Programele aplicative sunt programe care rezolva, prin intermediul prelucrari unor date, probleme concrete ale utiliatorilor, din diferite domenii de activitate.
Sistemele de operare MS-DOS si windows, ambele dezvoltate de firma Microsoft, aceste doua sisteme fiind cele mai folosite. Ambele sisteme fac parte din categoria DOS(disk operating system).
Componentele de baza ale unui sistem de operare cuprind :
driver-ele pentru dispozitive hardware;
sistemul de gestionare a fisierelor
interfata cu utilizatorul.
Driver-ul poate face parte integrata din sistemul de operare(de exemple driver-ul pentru adaptorul grafic VGA, pentru hard disk, pentru unitatea floppy etc.), sau poate fi livrat impreuna cu un echipament(driver-ul pentru imprimanta, pentru unitatea ZIP, etc.) Chiar daca este livraqt separat de sistemul de operare, el este specific unui sistem(driver-ul Windows 95 pentru o imprimanta nu va functiona pe un alt sistem cu Windows NT)
Sistemul de gestiune a fisierelor se ocupa cu transformarea cererilor pentru operatii cu fisiere ale programelor in operatii de nivel jos, de lucru la nivel de pista si sector, cu care lucreaza diver-ele. Sistemul de gestiune a fisierelor din sistemul de operare Ms-DOS este cel bazat pe FAT. Windows NT, Windows 95 si OS/2 suporta FAT dar au si propriul sistem de gestiune NTFS, IFS HPFS)
Interfata cu utilizatorul poate fi de doua feluri: interfata prin linia de comanda(sau interfata programatica- utilizatorul introduce comenzi de la tastatura folosind un limbaj special de comanda) si interfata grafica (interfata pe baza de icon-uri). MS-DOS de exemplu utilizeaza interfata prin linia de comanda iar windows folosete interfata grafica. Partea centrala a interfetei prin linia de comanda o preprezinta interpretorul de comenzi care realizeaza incarcarea aplicatilor in memorie si directioneaza fluxul de informatii intre aplicatii. In OS/2 si MS-DOS interpretorul de comenzi indeplindeste si alte functii simple, cum ar fi mutarea sau copierea fisierelor, afisarea diferitelor informatii despre sistemult de operare.
