CALCULATORUL PERSONAL - HARDWARE

CALCULATORUL PERSONAL - HARDWARE

Istoria calculatoarelor personale a inceput in august 1981, cand renumita firma IBM a anuntat "nasterea" primului calculator personal (Personal Computer, prescurtat PC). Fabricarea in serie a calculatoarelor IBM-PC a fost inceputa in primavara anului 1982. Succesul de public era atat de mare, incat cerintele depaseau cu mult ofertele. În scurt timp aceste calculatoare au devenit foarte raspandite. La ora actuala din parcul de calculatoare din lume, cea mai mare parte este constituita din calculatoare IBM-PC (precum si cele compatibile cu ele).

Calculatoarele personale sunt folosite in toate domeniile de activitate, de la gestiunea datelor, textelor, pana la cele mai complicate probleme stiintifice.

Arhitectural, un calculator personal se compune din:

v    Unitatea centrala, care gestioneaza intreaga activitate a sistemului;

v    Monitorul, care este destinat afisarii datelor alfanumerice si grafice;

v    Tastatura, care permite introducerea datelor si a programelor;

v    Discurile fixe sau flexibile, destinate memorarii (salvarii) datelor si programelor;

v   

Diferite echipamente conectate la calculator (imprimanta, mouse etc.).

1.1 Unitatea centrala

Unitatea centrala se compune din microprocesorul central (Central Processing Unit, CPU), memorie in acces direct (Random Access Memory), unitatile de intrare/iesire si porturile.

Microprocesorul central

Este "creierul"calculatorului si efectuarii operatiilor de calcul. Viteza de lucru a calculatorului depinde de microprocesorul utilizat. Microprocesorul executa programele introduse in calculator; este echipamentul care "stie" modul cum se aduna si se scade, cum trebuie efectuate operatii logice elementare si altele. Calculatoarele din familia IBM-PC sunt prevazute cu microprocesoare Intel de diferite tipuri: 8086, 8088, 80286, 80386 SX, 80386 (DX), 80486.

Microprocesoarele Intel 8086, 8088, 80286, 80386 SX, 80386 (DX) nu dispun de comenzi pentru efectuarea operatiilor flotante (operatii cu numere reale). Aceste comenzi sunt emulate (simulate) printr-un sir de comenzi elementare ale microprocesoarelor de mai sus. Datorita acestor simulari viteza de lucru la operatiile flotante scade considerabil. Pentru efectuarea (directa) a operatiilor flotante se folosesc coprocesoare matematice de diferite tipuri. La microprocesorul 80486 coprocesorul matematic este deja integrat.

Familia de calculatoare personale IBM-PC:

Memoria

Este "masa de lucru" programul utilizatorului care este lansat in executie. Dimensiunea memoriei se masoara in octeti (byte). Un calculator are (in configuratia de baza) 640 Kocteti (1 Ko = 1024 octeti). Memoria nu este locul de pastrare permanenta a informatiilor; ea este activa cand calculatorul este cuplat. La decuplare informatiile din memorie se pierd.

Unitatea de intrare/iesire

Este acea parte a calculatorului care gestioneaza operatiile de intrare/iesire: receptioneaza datele primite din exterior si transmite datele spre exterior. Datele de intrare sunt, de exemplu, datele care sunt primite de la tastatura, datele de iesire sunt cele care sunt trimise de la monitor sau la imprimanta. De fiecare data cand calculatorul receptioneaza date sau transmite date, efectueaza o activitate numita input/output, Pentru aceasta activitate este folosit unul din echipamentele de intrare/iesire (unitati periferice). Exista mai multe echipamente periferice, dintre care cel mai important din punct de vedere al functionarii calculatorului este discul fix.

Porturile

Sunt anumite mufe care servesc la conectarea la calculator a tastaturii, a monitorului si a altor echipamente aditionale (imprimanta, mouse etc.). Prin aceste porturi se realizeaza schimbul de informatii intre unitatile interne ale calculatorului (tastatura, monitor). Porturile de destinatie generala servesc la conectarea echipamentelor aditionale. Ele pot fi paralele (notate cu LPT1, LPT2, . ) sau seriale (notate cu COM1, COM2, . ). Cele paralele sunt mai rapide, insa necesita un numar mai mare de circuite. În general calculatoarele sunt prevazute cu doua porturi seriale si un port paralel. De obicei, imprimanta este legata la portul paralel, mouse-ul la portul serial.

1.2 Discurile

Sunt destinate memorarii informatiilor. Similar casetelor magnetice, suportul lor este reutilizabil. Capacitatea lor de memorare este exprimata in octeti. Spre deosebire de memoria in acces direct (RAM), informatiile stocate pe discuri nu se pierd cand se decupleaza calculatorul. Pentru stergerea informatiilor de pe disc trebuie folosita o comanda speciala DEL.

Informatiile memorate pe disc (programe, date) sunt organizate in fisiere. Driverele de disc sunt programe speciale care sunt destinate gestionarii informatiilor depuse pe disc. Ele permit incarcarea informatiilor de pe disc in memoria RAM, si invers, scrierea din memoria RAM pe disc.

Exista doua categorii de discuri:

v    Discuri flexibile (floppy);

v    Discuri fixe (Winchester, disc hard).

Discurile flexibile permit transportarea informatiilor de la un calculator la altul. Cele mai raspandite discuri flexibile sunt cele de diametrul 5,25" si cele de diametrul 3,5". Prin " (inch) se intelege o unitate de masura anglo-saxona, 1" este aproximativ 2,54 cm, adica diametrul discurilor flexibile precedente este de 13,3 cm, respectiv 8,9 cm. Înainte de utilizare, discurile flexibile trebuie sa fie formatate (initializate) cu ajutorul unei comenzi FORMAT. Aceste discuri sunt prevazute cu un orificiu de protectie la scriere. La discurile de 5,25", daca aceste orificii sunt acoperite, atunci este imposibila scrierea informatiilor pe discul flexibil respectiv. La discurile flexibile de 3,5" este exact invers: se pote scrie pe un disc flexibil numai atunci cand acest orificiu este acoperit.

Disc de 3,50" Disc de 5,25"

Discuri fixe (Winchester)

Sunt unitati destinate memorarii informatiilor. Au o capacitate de memorare foarte mare, cele folosite actual de la 40 Mo (1 Mo = 1024 Ko) in sus. De obicei intregul sistem de operare, compilatoare, programe utiliatre sunt memorate pe astfel de discuri. Sunt plasate in interiorul unei carcase; spre deosebire de discurile flexibile, ele nu sunt interschimbabile (amivibile). Un astfel de disc contine mai multe fete, deci si capate de citire si are o viteza de rotatie foarte mare. Capetele de citire sunt foarte apropiate de fete. Discul este incapsulat, avand un mecanism de protectie a capetelor si a dicului. Înainte de utilizare, discurile fixe trebuie formatate cu comanda FORMAT.

Caracteristicile tehnice ale discurilor cel mai des utilizate sunt urmatoarele:

Sector

Pista

1.3 Monitoare

Monitorul este destinat afisarii informatiilor pe ecran, fiind echipamentul implicit de iesire. Datele afisate pot fi alfanumerice sau grafice.

În regimul alfanumeirc ecranul este impartit in dreptunghiuri; in fiecare dreptunghi se poate afisa un caracter. Numarul liniilor este de obicei 25 (sau 43, 50), iar a coloanelor este de 80 (sau 40). În acest regim poate fi afisat setul de 256 de caractere ASCII (cele standard si cele extinse).

În regimul grafic ecranul este constituit din pixeli (puncte), numarul lor depinde de echipamentul folosit. Fiecare punct este iluminat sau intunecat (la monitoare monocrom), sau poate sa aiba o culoare din culorile admise de echipament (la monitoare color).

Exista mai multe tipuri de monitoare (CGA, EGA, Hercules, VGA, SVGA), cel mai raspandit fiind cel de tip VGA (Video Graphics Array). La acest tip in mod text sunt 25, 43 sau 50 de linii si 80 de coloane, iar in modul grafic sunt 640X350 sau 640X180 pixeli, in 16 culori.

1.4 Tastatura

Periferic destinat introducerii informatiei in calculator. Numarul tastelor este variabil, de regula 101 taste. Amplasarea literelor corespunde masinilor de dactilografiat in limba engleza (sistemul QWERTY). Tastele permit si introducerea repetata a caracaterelor: daca o tasta este apasata si tinuta in aceasta pozitie, atunci dupa o perioada (reglabila) de timp caracterul corespunzator tastei va fi afisat continuu pe ecran, cu o viteza de asemenea reglabila. Prin eliberarea tastei repetarea caracterelor se termina.

În afara tastelor cunoscute de la masini de dactilografiat, exista si un numar de taste speciale.

O tasta oarecare, daca este actionata impreuna cu tasta Shift, permite afisarea majusculelor, respectiv semnelor amplasate pe zona superioara a tastei. Tasta Caps Lock     asigura regimul de majuscule atuni cand tasta Shift nu este actionata. Acest regim este semnalat prin aprinderea unui led (semnal luminos verde). Regimul de minuscule se obtine prin actionarea din nou a tastei Caps Lock.

Daca trebuie apasate simultan doua taste, atunci notatia utilizata in acest curs va fi tasta 1-tasta 2, adica cele doua nume de taste sunt separate cu semnul minus (-). De exemplu, Shift-F1 inseamna apasarea simultana a tastelor Shift si F1.

Exista anumite combinatii de taste specifice sistemului de operare:

Reincarcarea sistemului de operare (pornire la cald) poate fi realizata prin apasarea simultana a trei taste Ctrl-Alt-Del.

1.5 Imprimanta

Periferic folosit pentru tiparirea informatiilor. Aceste informatii pot fi alfanumerice sau grafice. Unele imprimante tiparesc si in color. Dimensiunea hartiei utilizate depinde de echipament, minimum A4 (210X297 mm). Cele mai raspandite imprimante sunt cele matriciale si imprimantele laser.

La imprimantele matriciale capul de imprimare contine o coloana verticala de ace; numarul lor este 9,24 sau mai mare. Caliatea textului imprimat este in functie de numarul de ace existente. Capul de imprimare se deplaseaza orizontal de-a lungul hartiei; in momentul corespunzator, acele lovesc prin panglica tusata foaia de hartie. Cel mai mare dezavantaj al acestui tip de imprimanta consa in faptul ca imaginea (alfanumerica sau grafica) este formata din puncte. La imprimantele de calitate, insa, aceste puncte par a fi contopite, nu puncte izolate. În functie de tipul simbolului tiparit, viteza de imprimare este de 100-400 caractere/secunda sau mai mult. În general se tiparesc 10 caractere pe inch (masurat orizontal) si 6 linii pe inch (masurat vertical). Eventual pot fi folosite diferite seturi (tipuri) de caractere. Cele mai raspandite imprimante matriciale sunt cele fabricate de firma Epson.

Imprimantele laser permit obtinerea unor documente de calitate superioara, comparabile cu calitatea tipografica. Imaginea caracterului se imprima de pe un cilindru, cu toner (vopsea speciala). Cilindrul este electrizat de o raza laser, pe baza comenzilor primite de la calculator. Rezolutia imprimantelor laser este intre 10 si 50 puncte/mm. Cele mai raspandite imprimante sunt cele fabricate de firmele Hewlett Packard, Canon si altele. Pretul lor este de circa 5-10 ori mai mare decat pretul imprimantelor matriciale.

Imprimanta matriciala Imprimanta laser

1.6 Mouse

Periferic folosit pentru gestionarea meniurilor de pe ecran, pentru manipularea imaginilor si introducerea informatiei in calculator. Cursorul mousului poate fi deplasat prin deplasarea mousului pe masa. Selectarea unei comenzi dintr-un meniu pull-down se realizeaza prin deplasarea cursorului de mouse la numele comenzii respective, dupa ce se actioneaza un buton de mouse. Exista mousuri cu 2 sau 3 butoane; functiile lor depind de software-ul utilizat. Prin utilizarea mousului rapiditatea de schimb de dialog cu calculatorul poate sa creasca de 2-3 ori. Programele moderne sunt proiectate in asa fel incat permit utilizarea mousului.

Mousuri cu doua butoane

1.7 Modem

Conecteaza calculatorul la o linie telefonica; astfel este posibila comunicarea cu un alt calculator, aflat la

distanta.

Modem

1.8 Scanner

Periferic folosit pentru introducerea informatiei grafice in calculator. Informatia este preluata direct de pe hartia tiparita, sau chiar de pe manuscris. Se foloseste pentru introducerea in calculator a unui volum mare de texte.

Scanner

1.9 Streamer

Periferic tip banda utilizat pentru salvarea rapida a informatiilor de pe discul fix. Capacitatea perifericului este variabila, unele ajung la 250 Mb.

1.10 Plotter

Periferic destinat tiparirii imaginilor grafice. Se foloseste in primul rand in proiectarea asistata de calculator, pentru tiparirea desenelor tehnice. Dimensiunea plotter-ului (adica a hartiei pe care se imprima) variaza, de regula A4, sau mai mare. Bratul de desenare poate fi pozitionat cu precizie foarte mare, eroarea este sub 0,5 mm. Viteza de desenare: 100-200 mm/sec sau mai mult.