CALCULATORUL ELECTRONIC - instrument de larga utilitate in prelucrarea automata a datelor

CALCULATORUL ELECTRONIC - instrument de larga utilitate in prelucrarea automata a datelor

Calculatorul este format dintr-o reuniune de echipamente fizice numite generic "hardware", care, impreuna cu un sistem de programe numite "software" asigura prelucrarea informatiei in conformitate cu un algoritm impus.

Algoritmul reprezinta un sistem de operatii riguros definite, care permit obtinerea unui rezultat cu precizia dorita, intr-un numar finit de pasii.

(sistem de calcul = calculator = computer = echipament de calcul)

1.1.1. Componenta hardware

Componenta hardware reprezinta structura fizica (care se poate vedea) a unui calculator personal (PC).

Un calculator compatibil IBM-PC este compus din:

1.1.1.1. Unitatea centrala a unui PC

Placa de baza (motherboard)

Placa de baza este o platforma cablata, care constituie suport pentru principalele componente electronice ale calculatorului:

- microprocesor;

- memorie;

- adaptor (placa) video;

- placa de retea (daca este necesar);

- placa de sunet etc.

Dintre acestea vom prezenta succint:

Procesorul sau microprocesorul (C.P.U. - Central Procesing Unit - Unitatea centrala de prelucrare)

Este componenta de baza a unui calculator, alegerea lui impunand performantele generale, date de viteza de prelucrare a informatiei.

Datorita celor doua componente de baza ale sale, unitatea aritmetico-logica si unitatea de comanda si control, procesorul este acea parte a hardware-ului care este desemnata sa execute programe. Functiile minime indeplinite de un procesor sunt:

Capacitatea de a recunoaste si de a executa o serie de comenzi si instructiuni furnizate de catre program;

Citirea si scrierea informatiilor din / in memoria calculatorului;

Posibilitatea de a comanda celorlalte operatiilor ce urmeaza a fi efectuate, coordonand activitatea intregului calculator.

Pentru procesor, distinctia intre date si programe este esentiala. Programul spune ce trebuie sa faca procesorul, iar datele reprezinta informatia prelucrata de catre program.

Tipul procesorului se regaseste partial in denumirea calculatorului (ex. PC 486, PC 586, PC Pentium, PC Pentium II etc.).

Memoria sistemului

Pentru a putea prelucra informatia in calculator, aceasta trebuie codificata numeric si depozitata intr-un bloc special, numita memorie.

Exista doua tipuri de memorii:

- Memorie ROM

- Memorie RAM

Memoria ROM (Read-Only Memory - memorie accesibila numai la citire, nu si la scriere) - ramane nemodificata la disparitia tensiunii de alimentare. Este o memorie reziduala, nevolatila.

Memoria RAM (Raddom Acces Memory) - se foloseste ca memorie operativa pentru stocarea temporara a datelor si programelor aflate in executie la un moment dat. Continutul acestor memorii se pierde la deconectarea sistemului de la retea, deci este o memorie volatila.

Capacitatea memoriei reprezinta volumul maxim de informatie care poate fi inmagazinat in memorie la un moment dat.

Capacitatea memoriei RAM este un alt parametru al performantei unui calculator. Posibilitatea de a rula programe mai complexe creste cu cat aceasta este mai mare.

Capacitatea minima a memoriei RAM necesara pentru a rula sistemul de operare Windows 95 este de 8 MB. Se recomanda insa folosirea a 16 Mb RAM.

Memoria se organizeaza pe unitati de memorare a informatiei, numiti biti.

Cuvantul bit reprezinta o prescurtare a expresiei engleze binary digit (cifra binara). Bitii sunt asemanatori cu cele 10 cifre ale sistemului de numeratie zecimal, dar nu au decat doua valori distincte (0 si 1), adica sunt elementele unui sistem de numeratie binar. Un octet (byte in limba engleza) reprezinta o colectie de 8 biti. Octetii (bytes) constituie unitatea de masura a datelor din calculator, cat si a capacitatii de stocare a unui disc sau a unei dischete. Fiecare octet reprezinta un caracter din text.

Multiplii octetului sunt puteri ale cifrei 2.

Termenul Valoarea aproximativa

1 kilooctet (kilobytes) 1KB 2¹⁰ bytes O mie de bytes

1 megaoctet (megabytes) 1MB 2²⁰ bytes Un milion de bytes

1 gigaoctet (gigabytes) 1 GB 2³⁰ bytes Un miliard de bytes

Am scris Valoarea aproximativa deoarece prefixul "kilo" provine din termenul metric o mie. Practic, in cazul calculatorului kilooctetul reprezinta 1024 de octeti si nu 1000.

Sursa de alimentare

Converteste tensiunea alternativa (CA) standard de 220 V sau de    110 V in tensiune continua (CC) pentru a face sa functioneze componentele electronice si placile perifericelor sistemului. De asemenea, furnizeaza tensiunea de alimentare pentru tastatura si mouse, prin intermediul porturilor de interfata si al cablurilor.

Magistrala de date si comenzi

Magistrala este asemenea unei autostrazi cu mai multe benzi, pe care informatia circula in ambele sensuri. Este practic elementul care interconecteaza microprocesorul cu toate celelalte componente fizice ale calculatorului.

Discul pentru stocarea datelor si programelor (stocarea informatiei)

Hard-Disk-ul (HDD) sau discul fix

Hard-disk este denumirea unui dispozitiv de stocare a informatiei, avand cea mai mare capacitate de depozitare intr-un calculator.

Acest suport se poate utiliza atat pentru citirea, cat si pentru scrierea informatiei. Caracteristica principala este ca suportul de memorare si ansamblul capetelor de citire-scriere formeaza un tot unitar.

Capacitatea de stocare este la HDD-urile actuale de peste 1.5 GB.

Timpul de acces (timpul de efectuare a operatiilor de citire / scriere) al unui disc fix este mai mare decat cel al memoriei, insa este mai mic decat al unei unitati de disc.

Discul fix este asemenea unei biblioteci personale in care depozitam numai acele carti care ne intereseaza.

Unitatea de disc (floppy disk drive)

In general, toate calculatoarele sunt dotate cu una sau doua unitati de disc, care reprezinta un echipament de citire-scriere a unei dischete.

Discheta (diskette) reprezinta un suport magnetic necesar memorarii datelor, suport care este extern calculatorului.

Ea este realizata pe un disc flexibil din material plastic, care se roteste in interiorul unui invelis de protectie. Discheta este considerata un mediu de schimb sau de distributie a datelor, deoarece ne permite transferul de informatie intre calculatoare, intr-un mod simplu.

Ea poate stoca informatii, avand o capacitate de stocare mica in raport cu discul fix (HDD). In mod uzual se folosesc dischete de 1,4 MB, avand ca dimensiune 3,5'' (inch).

CD-ROM

Este denumirea unui dispozitiv de citire a informatiei stocate pe un CD. Exista si dispozitive care inscriptioneaza (scrie) informatii pe CD numite CD-WRITER.

Capacitatea de stocare uzuala a unui CD este de 650-700 MB.

1.1.1.2. Perifericele de baza

Monitorul

Este echipamentul de iesire principal pentru un PC.

Permite vizualizarea informatiilor necesare dialogului intre utilizator si calculator. Exista mai multe tipuri:

Monitor monocrom

Monitor color

Cele mai uzuale la ora actuala sunt cele color tip SVGA care pot sa atinga o rezolutie de 1024x768 pixels si chiar mai mult si sa recunoasca peste 256 de nuante de culori 1024x768 pixeli inseamna 768 de linii orizontale, fiecare linie continand 1024 de puncte (pixeli)

Tastatura

Este un echipament de intrare de la care utilizatorul poate introduce date si comenzi.

Este mijlocul de comunicare dintre om si calculator. De obicei se folosesc tastaturi cu 83 de taste sau 101 taste. Se cupleaza la calculator prin intermediul unui cablu.

Cele mai importante taste sunt:

  Shfit

Este o tasta de alternare a tastaturii.

Cand se apasa simultan pe aceasta tasta si o alta tasta caracter, se obtine o litera majuscula (daca Caps Lock nu este apasat), se obtine litera normala (daca Caps Lock este apasat) sau se pot folosi simbolurile trecute in partea superioara a tastelor.

Pasii necesari acestei combinatii sunt:

Pas 1. Se apasa tasta Shift;

Pas 2. Se apasa tasta dorita;

Pas 3. Se elibereaza tasta dorita;

Pas 4. Se elibereaza tasta Shift.

Ex. Shift + c = C

Shift + = #

Ctrl

Este folosita impreuna cu alte taste pentru a transmite calculatorului anumite comenzi.

Pasii necesari acestei combinatii sunt:

Pas 1. Se apasa tasta Ctrl;

Pas 2. Se apasa tasta dorita;

Pas 3. Se elibereaza tasta dorita;

Pas 4. Se elibereaza tasta Ctrl.

Ex. Ctrl + C = copiaza intr-o memorie tampon textul sau imaginea selectata (in sistemul Windows).

Alt

Este folosita impreuna cu alte taste pentru a transmite calculatorului anumite comenzi.

Pasii necesari acestei combinatii sunt:

Pas 1. Se apasa tasta Alt;

Pas 2. Se apasa tasta dorita;

Pas 3. Se elibereaza tasta dorita;

Pas 4. Se elibereaza tasta Alt.

Ex. Ctrl + Alt + Delete = reseteaza sistemul (similar butonul RESET)

Backspace

Sterge caracterul din stanga cursorului.

Enter

Realizeaza lansarea in executie a unei comenzi sau deplasare pe un rand nou in cazul introducerii de text.

Print Scrn

Prin apasarea acestei taste in programele care ruleaza pe sistemul de operare DOS se listeaza la imprimanta imaginea din acel moment a ecranului monitorului.

Scroll Lock

Opreste "defilarea" textului pe ecran cu mentiunea ca randurile din partea de sus a ecranului nu se vor pierde.

Pause

Opreste afisarea pe ecran.

Insert

Este utilizata de obicei pentru schimbarea modului de lucru intr-un editor (suprapunere sau inserare de caractere) sau are functia de marcare individuala a fisierelor in cadrul unei ferestre in cazul programului Norton Commander.

Delete

Sterge caracterul din dreapta cursorului.

Home

Comanda deplasarea cursorului la inceputul de linie sau in combinatie cu alte taste (Ctrl + Home) la inceput de document, in cazul editoarelor sau N. C. la inceputul ferestrei.

End

Comanda deplasarea cursorului la sfarsitul liniei sau in combinatie cu alte taste (Ctrl + End) la sfarsitul documentului, in cazul editoarelor sau N. C. la sfarsitul ferestrei.

Page Up

Determina deplasarea cu o pagina in sus intr-un text.

Page Down

Determina deplasarea cu o pagina in jos intr-un text.

Tastele directionale determina deplasarea cursorului in directia specificata. De asemenea, sunt folosite pentru deplasarea intr-o fereastra, ecran asistenta sau plasarea pe optiune dintr-un meniu.

Num Lock

Setarea on/off a blocului numeric din dreapta tastaturii.

Taste litere

Prin actionarea acestor taste se obtine caracterul specificat pe tasta.

Taste numerice

Prin actionarea acestor taste se obtine caracterul specificat in partea de jos a tastei, iar prin apasarea Shift + tasta numerica se obtine caracterul pozitionat in partea superioara a tastei.

Mouse-ul

Este un dispozitiv electromagnetic conectat la calculator printr-o interfata seriala. Prin miscarea mouse-ului pe o suprafata plana se poate modifica pozitia cursorului pe ecran, aceasta fiind o modalitate foarte comoda de selectare a optiunilor din diferitele meniuri ale programelor.

In mod uzual, un mouse are 1-3 butoane, fiecaruia corespunzandu-i anumite functii. Butonul din stanga are de obicei functia de Enter, accesand o lista cu comenzi specifice elementului pe care este pozitionat cursorul mouse-ului la acel moment, toate aceste functii variind in functie de programul in care lucram si de setarile utilizatorului.

Actiunile executate in lucrul cu mouse-ul sunt:

- punctarea (indicarea) - deplasarea cursorului mouse-ului pe elementul unei aplicatii vizat de utilizator;

- clic - apasarea si eliberarea rapida, o singura data, a unui buton al mouse-ului;

- dublu clic - apasarea si eliberarea de doua ori, intr-o succesiune rapida a unui buton al mouse-ului;

- tragere - apasarea si mentinerea apasata a butonului stang al mouse-ului, in timpul miscarii acestuia pe o suprafata plana (se foloseste la mutarea sau dimensionarea unei ferestre in mediul Windows).

De obicei, punctarea este urmata de un clic avand ca efect o selectie a elementelor, sau de un dublu clic care are ca efect deschiderea elementului punctat.

Dispozitive de imprimare

In acest paragraf vom prezenta numai imprimantele.

Imprimantele sunt dispozitive periferice de iesire avand functia de vizualizare a unui suport fizic adecvat (hartie) a informatiei primita de la calculator. Se folosesc mai multe tipuri de imprimante, dintre acestea amintim:

- Imprimante matriciale (A3 si A4) - au ca element specific un cap de imprimare ce contine un numar de ace amplasate pe verticala si actionate de electromagneti. Imprimarea se realizeaza prin contactul hartiei si a benzii tusate datorat impactului acelor. Sunt imprimante foarte zgomotoase.

- Imprimante cu jet de cerneala (color si monocrom) - principiul de imprimare se bazeaza pe dirijarea unui jet de cerneala asupra suportului fizic de imprimare. Sunt imprimante destul de silentioase.

- Imprimante laser (A3 si A4) - care folosesc pentru realizarea imprimarii un suport intermediar incarcat electrostatic cu sarcini negative, acesta fiind un tambur rotitor a carui suprafata este parcursa linie cu linie de catre o raza laser. Zonele atinse de raza laser isi pierd sarcinile electrice astfel ca pe suprafata tamburului ia nastere negativul imaginii de imprimare. Tonerul se va fixa doar pe acele portiuni de pe suprafata tamburului impresionate de raza laser. Au o rezolutie de imprimare foarte buna 600 dpi si chiar mai mare, la o viteza de peste 8 pag./min.

Scanner-ul

Scanner-ul este un echipament periferic special care asigura digitizarea optica a oricarei informatii aflate pe o coala de hartie. Odata preluata in calculator informatia digitizata optic poate fi vizualizata pe monitor si supusa diferitelor prelucrari. Digitizarea poate fi alb-negru sau color. Legatura acestui echipament cu sistemul de operare al calculatorului este asigurata printr-un software adecvat.

Fax-modem-ul

Fax-modem este un echipament periferic special care rezolva problema transmisiei si receptiei de informatii, la distanta intre calculatoare, retele de calculatoare (inclusiv INTERNET), avand si functia suplimentara de fax. Modemul converteste informatia digitala a calculatorului in semnal electric pentru liniile telefonice si decodeaza semnalul telefonic in informatie digitala.

Panoul frontal

Pe panoul frontal al unui calculator personal distingem urmatoarele butoane:

- POWER - butonul care permite deschiderea / inchiderea calculatorului (alimentarea cu tensiune);

- RESET - buton care permite initializarea calculatorului atunci cand, dintr-un motiv necunoscut acesta ramane blocat intr-o aplicatie; a nu se folosi decat in cazuri extreme;

- TURBO - daca exista, acest buton permite marimea (in pozitia    apasat) vitezei de lucru a calculatorului.

1.1.2. Componenta software

Un sistem de calcul nu poate sa prelucreze date fara sa fie programat. Un program este o succesiune de instructiuni care converg catre solutia problemei.

Exista doua categorii de programe:

a) Programele de sistem sunt proiectate astfel incat sa faciliteze utilizarea eficienta a resurselor sistemului de calcul si ofera instrumente pentru dezvoltarea si executia programelor de aplicatii (software de baza);

b) Programele de aplicatie efectueaza prelucrari ale datelor, in concordanta cu cerintele informationale necesare si sunt destinate sa rezolve probleme specifice unei aplicatii (software de aplicatie).

Un sistem de operare consta dintr-un ansamblu de proceduri si module de programe de sistem, care administreaza resursele sistemului de calcul (procesoare, memorie, echipamente periferice, informatii memorate sub forma de fisiere), asigura utilizarea eficienta in comun a acestor resurse si ofera utilizatorului o interfata cat mai comoda pentru utilizarea sistemului de calcul.

Pe calculatoarele compatibile IBM-PC cu procesare 80386 sau superioare pot fi instalate unul dintre urmatoarele sisteme de operare:

1.1.2.1. Sistemul de operare MS-DOS

MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) este un sistem de operare de care aveti stricta nevoie pentru a putea executa aplicatii cum ar fi: procesoare de text, sisteme de gestiune a bazelor de date, programe financiare si jocuri etc.

Este un sistem de operare care nu permite rularea in acelasi timp a mai multor programe, deci este monotasking.

Este un program de sistem care se executa automat la pornirea calculatorului. Are urmatoarele functii:

Gestiunea operatiilor de intrare / iesire;

Citirea si scrierea de pe si pe disc;

Afisarea informatiei pe ecranul monitorului;

Gestiunea datelor pe suportul de memorie externa;

Controlul incarcarii in memoria interna, punerii in functiune si incetarii activitatii programelor utilizatorului;

Generarea mesajelor de eroare;

Asigurarea exploatarii optime a resurselor.

De indata ce porniti (sau bootati = incarcati) calculatorul, sistemul de operare, intra in functiune si verifica starea echipamentului, asigurandu-se buna functionare a acestuia. Dupa aceasta, incarca programele necesare folosirii echipamentului de calcul.

Pentru a putea fi folosit un disc, el trebuie sa fie formatat, pregatit pentru a inregistra informatia intr-un anumit mod. Prin formatarea unui disc, intreaga suprafata a lui devine disponibile pentru inregistrarea informatiilor.

Discurile hard trebuie, de asemenea, sa fie partitionate (zonele care vor fi folosite pentru DOS sau, daca este cazul pentru alte sisteme de operare care sunt exact definite) inainte de a fi formatate. De obicei aceasta operatie este realizata de firma care comercializeaza calculatorului sau de producatorul lui.

Directoare si fisiere

Informatia este stocata pe discurile formatate, in fisiere.

Unitatea logica elementara de memorare pe disk pentru DOS este fisierul. Fiecare fisier este recunoscut printr-un nume format din maxim opt caractere si, extensie din maxim trei caractere, separate de nume prin punct (nume.extensie). Extensia ajuta la identificarea tipului de fisier si la gruparea fisierelor.

Majoritatea aplicatiilor va permit sa va creati propriile fisiere pentru inmagazinarea muncii dvs.

Programele dvs. de aplicatie, documentele pe care le creati cu ele si chiar sistemul de operare DOS sunt toate stocate pe fisiere. Fisierele sunt stocate in directore (echivalentul dosarelor care contin mai multe fise), pentru a le utiliza mai eficient.

Pentru ca discurile fixe pot inmagazina mii de fisiere, este indicat ca acestea sa fie grupate in DIRECTOARE (cataloage) si SUBDIRECTOARE (subcataloage), in functie de apartenenta lor la anumite aplicatii, de tip etc.

Directoare si cai

Toate discurile au un director radacina (notat cu ""), creat    pe ele in cursul procesului de formatare. Pentru a gestiona un numar mare de fisiere, poate fi foarte utila crearea subdirectoarelor (adesea numite si directoare), pentru a separa fisierele dvs. in grupuri.

Sistemul de operare MS-DOS pastreaza directoarele de pe disc intr-o structura arborescenta. Structura arborescenta este numita astfel, deoarece fiecare director contine subdirectoare (de asemenea si fisiere) care vor forma o structura cu ramificatii asemanatoare cu un arbore cu radacina in sus si ramurile in jos. Numele tuturor directoarelor care trebuie sa fie traversate intre directorul radacina si directorul in care se afla un fisier formeaza adesea calea (path) acelui fisier. O cale este reprezentata printr-o litera de unitate (A, B, C, . ) urmata de doua puncte (' : '), o bara de despartie (' ' backslash), care este numele directorului radacina, si toate directoarele si subdirectoarele, separate prin bare de despartire, necesare pentru a indica exact pozitia fisierului. De exemplu, daca aveti un fisier myfile care se gaseste in directorul newfiles al directorului wp51, atunci descrierea completa a caii si numelui lui, asa cum o puteti introduce de la tastatura, este urmatoarea: C: wp51newfilesmyfile.

Conventii pentru numele de fisiere si de directoare

Numele pe care le atribuiti fisierelor si directoarelor trebuie sa respecte conventiile impuse de DOS numelor fisierelor. Numele trebuie sa inceapa cu o litera sau cu un numar si nu trebuie sa contina caracterele: spatiu, punct (cu exceptia cazului in care acesta separa numele de extensie), bara de despartire "/" si "", parantezele patrate ( si ), doua puncte (:), punct si virgula ( ; ), virgula ( , ), semnul egal ( = ), ghilimele (") si bara verticala (

Extensia Tipul de fisier

fisierului

.BAK Backup file (fisier de rezerva)

.BAT Batch file (fisier de comenzi DOS)

.COM Command file (fisier de comanda, de program)

.DBF DBASE file (fisier baza de date pentru dBASE sau FOXPRO)

.DOC Document Microsoft Word file (fisier document pentru Microsoft Word)

.EXE Executable program file (fisier de program executabil)

.HLP Help file (fisier cu informatii ajutatoare)

.TXT Text file (fisiere de text)

.SAM Amipro (fisier Amipro)

MS-DOS este un program de operare bazat pe o interfata de tip caracter. Comunicarea intre calculator si operatorul uman se bazeaza in aceasta situatie pe transmiterea si receptionarea de mesaje de tip caracter. Astfel, pentru a transmite calculatorului o anumita comanda in vederea executarii, operatorul uman va trebui sa introduca de la tastatura anumite combinatii de caractere la care calculatorul poate si stie sa reactioneze. In situatia in care textul introdus de la tastatura de operator nu este recunoscut de calculator acesta va afisa mesajul de eroare Bad command or file name (Comanda gresita sau fisier inexistent).

Prompterul sistemului = informatia afisata de catre sistemul de operare in partea stanga a ecranului dupa apasarea tastei Enter ( s ) de catre utilizator. De regula, la prompterul sistemului se afiseaza numele directorului curent si numele unitatii de memorie curente.

Linia de comanda = linia orizontala pe care pot fi scrise de catre utilizator, prin intermediul tastaturii, comenzile specifice sistemului de operare MS-DOS.

Promp-ul sistemului = linia alba orizontala, clipitoare din partea dreapta a prompterului sistemului, care semnifica locul in care va fi afisat pe ecran semnul corespunzator tastei apasate de utilizator.

1.1.2.2. Microsoft Windows 9x (95, 98, ME)

Windows 95 (98) cuprinde o colectie de programe specializate, care lucreaza impreuna pentru a usura activitatea utilizatorului.

Avantajele sistemului Microsoft Windows 9x sunt:

Contine toate serviciile tipice sistemului de operare;

Windows este un sistem de operare orientat pe evenimente. De fiecare data cand apasati o tasta, atingeti mouse-ul schimbati un parametru, Windows considera ca a aparut un eveniment;

Contine drivere pentru echipamentele autoconfigurabile (PNP-Plug and Play);

Contine o interfata de tip GUI ( este un software care reprezinta programele, procedurile si fisierele sub forma unor simboluri grafice);

Windows ofera un catalog complet al tuturor aplicatiilor la care poate avea acces utilizatorul;

Windows-ul are accesul pe 32 de biti. Aceasta caracteristica reduce posibilitatea "caderii" sistemului si imbunatateste viteza de lucru globala;

Majoritatea programelor lucreaza intr-un mod similar, cu ajutorul casetelor, butoanelor, barelor de lucru, pictogramelor si a altoe accesorii foarte usor de folosit;

Permite rularea mai multor programe in acelasi timp (multitasking);

Windows este o platforma pentru dezvoltarea tehnologiilor Internet;

Ofera conectivitate totala in retea tuturor sistemelor;

Windows include functii si facilitati pentru configurarea sistemelor, pentru depanare si pentru modernizarea calculatoarelor.