Calculatorul

Ce este un calculator ?

Desi cu siguranta l-ati mai vazut, indiferent daca a fost vorba despre un birou, vitrina unui magazin , o reclama sau un pliant oferta, poate nu v-ati pus niciodata intrebarea : Ce este un calculator? Din ce este alcatuit ? si mai ales Cum functioneaza un calculator ?. Acestea vom incerca sa lamurim o problema de denumire : fie ca de acum inainte vom utiliza denumirea de computer, calculator sau calculator personal PC ( acronim pentru Personal Computer) pentru a desemna acea cutie la care sunt legate un televizor si alte cateva chestii, obiectul la care se face referire este acelasi: o masina electronica de calcul care executa comenzi si instructiuni pe care i le comunica o persoana, numita de regula utilizator .

In aparenta lucrurile stau relativ simplu : cu cat utilizatorul stie mai multe comenzi si instructiuni, cu atat va putea comunica mai bine cu calculatorul, obtinand rezultate mai bune de la acesta . Inainte de a trece insa la invatarea acestor comenzi si instructiuni - ceea ce de fapt este denumita utilizare a unui PC - vom afla din ce este alcatuit un calculator.

La prima privire am putea spune ca un calculator este alcatuit din urmatoarele componente de baza : unitatea centrala (pe scurt UC), monitor, tastatura si mouse . In continuare le vom lua pe fiecare pe rand si vom vedea ce este de capul lor. Si vom incepe de la coada la cap, in ordinea inversa a importantei lor ( fig 1.)

Mouse-ul - desi s-ar putea utiliza la fel de bine si denumirea care provine din traducerea din limba engleza, si anume soarece, se poate vedea langa tastatura, are 2-3 butoane si in partea inferioara o bila de cauciuc. Rolul mouse-ului este urmatorul: prin miscarea acestuia pe suprafata unui mousepad ( o bucata de material special) sau pur si simplu pe o suprafata plana, pe ecran se va modifica pozitia unui cursor- care in Windows are forma unei sageti. Pozitionand aceasta sageata deasupra unui element grafic sau a unui obiect special si apasand una din tastele mouse-ului - eveniment denumit si clic - veti comanda calculatorului sa faca un anumit lucru. Daca aveti un mouse care are numai doua taste in loc de trei , nu va faceti probleme: oricum tasta a treia , cea din mijloc , in mod normal , nu are nici o functie , ci numai in anumite conditii aceasta va realiza ceva ( de exemplu pe Internet).

Fig.1

In continuare , asa cum indica si imaginea , mouse-ul are asa numitele tasta din dreapta si tasta din stanga , pae care la momentul potrivit vom invata cum sa le utilizam.

Tastatura - in acesr caz veti mai auzi probabil si de denumirea in limba engleza- keyboard - si are rolul de a comunica PC-ului ce are de facut.

Fara tastatura ar fi practic imposibil sa-I comunicam unui computer ce vrem sa faca. Un keyboard detine 101-102 taste, si aici ma refer la tastaturile normale si nu cele speciale , cum ar fi de exemplu tastaturile pentru sistemele de operare din familia Windows sau cel care include functii multimedia , cum ar fi spre exemplu cele care oferaposibilitatea controlului volumului audio. Apasand aceste taste pe rand sau combinandu-le vom scrie efectiv comenzile pe care dorim ca PC-ul sa le execute . Si pentru ca tastatura este principalul punct de legatura intre principalul punct de legatura intre utilizator si calculator, sa vedem ce taste contine aceasta.

Esc - prescurtare de la Escape (a scapa, a iesi); apasarea acestei taste are rolul de a parasi anumite meniuri sau de a anula anumite modificari realizate la un moment dat . In general apasarea acestei taste este asociata apasarii butonului Cancel care poate fi afisat pe ecran .

Enter- are rolul de a confirma faptul ca suntem de acord cu un anumit lucru, in momentul in care am terminat de scris o comanda si vrem ca PC-ul sa o execute. Intr-un program editor de texte apasarea acestei taste are rolul de a trece la un rand/paragraf nou de text. In cadrul unei ferestre de optiuni , apasarea tastei Enter va avea aceeasi functie ca si apasarea butonului OK .

Tastele functionale F1-F12 - apasarea acestor taste va duce la executarea unor functii bine stabilite . In general apasarea tastei F1 va apela sistemul de ajutor(help) care va va da indicatii cu privire la utilizarea respectivului program,; de asemenea puteti retine tastele F11 si F12 nu au asociate nici o functie .

Tastele numerice si alfabetice - apasarea acestora va avea ca efect aparitia pe suprafata ecranului a caracterului inscriptionat pe fiecare dintre acestea . Exista taste care au inscriptionate cite doua semne distinctive , unul in partea de sus si unul in partea de jos a tastei.; pentru a face pe suprafata ecranului sa apara semnul din partea de jos vom apasa pur si simplu tasta respectivi , iar pentru a face sa apara semnul din partea de sus , mai intai vom apasa si vom tine apasata tasta Schift dupa care vom apasa tasta in cauza. Tinand apasata o anumita tasta o perioada ceva mai lunga de timp (perioada care se poate modifica), semnul inscriptionat pe aceasta va aparea de mai multe ori pe suprafata ecranului. Tasta Space va insera un spatiu in cadrul unui text ( de exemplu spatiul dintre doua cuvinte ale unei propozitii).

TAB - apasarea o singura data a acestei taste in cadrul unui editor de texte are rolul de a insera un spatiu gol (implicit de lungimea a 8 caractere succesive). In cadrul unei ferestre de optiuni, apasarea succesiva a tastei TAB are ca efect trecerea de la un camp la altul , intr-un anumit sens; in aceeasi situatie apasata impreuna cu tasta Schift are rolul de a parcurge aceleasi campuri, dar de data aceasta in sens invers decat prima data.

Caps-Lock - implicit, apasarea tastelor pe care sunt inscriptionate litere va duce la afisarea pe suprafata ecranului a respectivelor litere, in format minuscule (litere mici). IN CAZUL IN CARE DORIM CA LA UN MOMENT DAT SA SCRIEM CU LITERE MARI MAI MULT DECAT UN CARACTER ( DE EXEMPLU O FRAZA INTREAGA , CA ACEASTA DE FATA), VOM APASA O SINGURA DATA TASTA CAPS-LOCK. In acest moment in partea dreapta sus a tastaturii vom observa un bec (LED) de regula verde care se va aprinde si ramane in aceasta stare , ceea ce ne indica faptul ca in acel moment este activat modul de scriere cu litere mici, apasati inca o data tasta Caps Lock; LED-ul verde se va stinge.

Schift - dacai in schimb dorim ca numai o singura litera sa fie mare )de exemplu prima litera a unei propozitii), vom face altfel: apasam si tinem apasata tasta care are inscriptionata litera dorita, care va aparea ca litera mare. Urmeaza eliberarea tastei Schift , dupa care vom apasa tasta ce are inscriptionata litera dorita, care va apaprea ca litera mare. Urmeaza eliberarea tastei Schift si continuarea scrierii textului, de aceasta data cu litere mici. Pentru reusita acestui proces , asa cum am precizat, apasati si tineti apasata tasta Schift, dupa care apasati tasta dorita. Doar apasarea tastei Schift (chiar de mai multe ori sau tinerea apasata o perioada o perioada mare de timp) nu va influenta cu nimic functionarea calculatorului. Tasta Schift isi dovedeste functionalitatea numai in combinatie cu o alta tasta. Aduceti-va aminte de combinatia de taste Schift+ TAB!

Ctrl - careia I se spune de fapt tasta control, functioneaza de asemenea numai in combinatie cu alte taste si are rolul de a apela anumite functii speciale ( de exemplu salvarea informatiei, copierea sau mutarea unei informatii etc.)

Alt - prescurtare de la alternateI(alternare); apasarea acestei taste are rolul de a activa meniurile existente in cadrul programelor in scopul de a activa functii si operatii speciale . Apasarea tastei Alt in combinatie cu litera de alta culoare sau subliniata din cadrul unui meniu va duce la apelarea directa a acelui punct de meniu ( de exemplu Alt+V va activa meniul View, Alt+F va activa meniul File si asa mai departe).

Nota Tastele Schift, Ctrl, Alt sunt dublate, in sensul ca acestea exista in dublu exemplar in cadrul tastaturii. Functiile acestora sunt identice in majoritatea cazurilor (mai putin in cazuri speciale , cand tasta Alt din stanga are alt rol decat cea din dreapta).

ATENTIE ! Exista o combinatie speciala de taste, si anume Ctrl+Alt+Del, care va duce la resetarea calculatorului ( in MS-DOS) SAU LA OPRIREA ANUMITOR PROGRAME 8 IN Windows). Asteptati sa invatati conditiile in care puteti apela aceasta combinatie de taste .

Backspace - in traducere mot-a-mot spatiu inapoi, are rolul de a sterge cate un caracter ( o apasare= un caracter sters) catre partea din stanga a cursorului aflat in cadrul unui text . (cursor este denumirea data liniutei care apare si dispare , de exemplu intr-un program pentru editare texte, indicand locul unde va aparea un caracter la apasarea unei taste).

Del - sau pe unele tastaturi este inscriptionata denumirea completa - Delete (stergere) - are rolul de a sterge caracterele aflate in dreapta cursorului din cadrul unui text ( o apasare = un caracter sters). De asemenea , in anumite conditii( in Windows), are rolul de a sterge informatii memorate in calculator ( fisiere si directoare de pe harddisk).

Ins - sau pe unele tastaturi este inscriptionata denumirea completa - Insert ( inserare) - are rolul de a insera o anumita informatie sau de a activa modul de suprascriere la editarea unui text cu un program special conceput pentru asa ceva.

Home/End - in general apasarea acestor taste are efect in cazul editarii unui textsi anume acela de a plasa cursorul de text (locul care urmeaza sa apara caractere la apasarea tastelor numerice sau alfabetice) la inceputul, respectiv sfarsitul randului curent de text.

PgUp/PgDown - prescurtarea de la PageUp/Page Gown. De asemenea efectul este vizibil in cadrul unui text , mai exact in momentul in care acesta se intinde pe mai multe pagini. Normal ca la un moment dat pe suprafata ecranului nu se va putea afisa decat o anumita parte din text; deplasarea in cadrul restului de pagini se va putea face apasand una din tastele amintite anterior, fapt care va duce la derularea pe suprafata ecranului a paginilor de text, inspre partea de sus sau de jos a ecranului.

Tastele directionate sus, jos, deasupra, stanga ↑↓→← - apasarea acestora va deplasa cursorul de text in cadrul unui text la o alta pozitie , pentru a adauga sau a sterge de exemplu ceva din acel loc.

Blocul numeric - aflat in extremitatea dreapta a tastaturii, oferaacces rapid la functiile matematice de baza (adunare + ,scadere -, impartire/, inmultire *, Enter =) si de asemenea la tastele numerice utilizate an calcule matematice. Faptul ca acest mod este activat este indicat de un LED verde care este aprins , inscriptionat Num Lock . Daca acest LED este stins, inseamna ca celelalte functii ale tastelor sunt active (Home. End, Ins, etc.). Activarea unui mod sau al altuia se face apasand consecutiv tasta Num Lock.

Monitorul - este componenta care va permite sa urmariti ce face calculatorul . Este de fapt componenta cea mai importanta in ceea ce priveste comunicarea calculatorului cu voi: prin intermediul acestuia PC-ul va comunica faptul ca a inteles sau nu ce ati comandat , iar daca a a inteles sau nu ce ati comandat, iar daca a inteles rezultatul va fi afisat de regula tot pe suprafata ecranului . In acest moment puteti considera tastatura si mouse-ul drept urechile , iar monitorul drept gura unui calculator . Ce se afla intre acestea? Creierul, bineinteles, care in cazul de fasa este reprezentat de UNITATEA CENTRALA.

Nota: Mouse-ul si tastatura sunt considerate a fi componente de intrare, monitorul fiind o componenta de iesire.

Unitatea centrala - este partea cea mai importanta a unui calculator, componenta de baza a acestuia. Desigur ca fara una din din componentele descrise anterior un calculator nu s-ar putea de fapt numi calculator, dar fara unitatea centrala un calculator nu ar exista de papt. Si aceasta deoarece toate calculele sunt facute de aceasta parte componenta, care de fapt este si punctul de lgatura intre celelalte componente. Inainte de a trece la descrierea partilor din care este alcatuita unitatea centrala , retineti faptul ca :

unitatea centrala, monitorul, tastatura, mouse-ul sunt componentele de baza ale unui PC.

Toate componentele fizice , ce pot fi atinse cu mana si care fac parte din componenta unui calculator vor fi numite generic software. O parte software incorporata intr-una hardware (in cazul componentei BIOS, pe care o vom studia ulterior) se numeste firmware.

Toate componentele hardware ( exceptie unitatea centrala) care se conecteaza la UC poarta numele de componente periferice .I

1.2. Ce contine unitatea centrala?

In ceea ce priveste forma UC (carcasa), exista doua tipuri: tower (in picioare) si desktop(culcat). In primul rind ne vom ocupa de panoul frontal al UC, acea parte care include cateva butoane si LED-uri precum si acces la unitatea de floppy disk si CD-ROM . In primul rand, cel mai important rol il joaca butonul ON/OFF , care de fapt va porni si va opri calculatorul, pornind sau intrerupand alimentarea cu energie electrica a PC-ului.

ATENTIE! Oprirea si pornirea repetata la intervale scurte de timp a calculatorului poate duce la defectarea fizica a acestuia.

In momentul pornirii si pe durata functionarii PC-ului va fi aprins un LED, de regula de culoare verde care indica faptul ca PC-ul este in stare de functionare. Undeva in apropierea acestui LED se afla un altul, de regula de culoare rosie , care se aprinde ori de cate ori o informatie este citita sau scrisa din/in calculator. Acest LED se va aprinde cu siguranta imediat dupa pornirea calculatorului. Tot niste beculete, probabil verzi, grupate in cadruzl unui afisaj, va vor indica viteza de lucru a calculatorului ( de ex. 133MHz) . De regula acest ultim mod de afisare este intalnit la calculatoarele care au un buton inscriptionat turbo, care nu se mai intalneste la PC-urile moderne.

Un alt buton care se gaseste , RESET nu face altceva decat reporneste calculatorul. Este indicat sa se foloseasca acest buton in urmatoarele cazuri:

oprirea PC-ului de la butonul ON/OFF va intrerupe alimentarea cu energie electrica a tuturor componentelor electrice din interiorul uc inclusiv ventilatoarele si unitatilre de disk (harddisc-uri), acestea urmand sa fie repornite odata cu repornirea calculatorului.

la oprirea / pornirea calculatorului de la butonul ON/OFF, componentele electrice vor fi supuse unor socuri electrice, care in timp vor conduce la uzura acestora. Apasarea butonului RESET, evita aparitia unor astfel de impulsuri electrice.

Tot panoul frontal ar putea oferi acces la unitatea floppy dsk, fapt care va permite transferul informatiilor de la un calculator la altul utilizand o unitate de discheta speciala. De asemenea tot un mediu de stocare a datelor il reprezinta unitatea de CD-ROM si CD-ROM-ul , care seamana cu un CD audio normal; o astfel de unitate va permite accesul la astfel de CD-uri tot prin intermediul panoului frontal al UC.

In partea din spate a unitatii, pe langa altele, vom gasi conectori pentru mouse, tastatura si monitor, cele trei elemente componente care completeaza UC pentru a forma un calculator. Acesti conectori se mai numesc si porturi, aceste porturi fiind:

porturi seriale, in general in numar de doua denumite COM1 si COM2 la care se conecteaza mouse-ul si alte componente hardware, modem;

port paralel, unu la numar, denumit LPT 1, conceput pentru conectarea unei imprimante ;

portul AT pentru conectarea tastaturii;

portul pentru conectarea monitorului;

portul PS/2 pentru conectarea unei tastaturi si a unui mouse model PS/2;

alte tipuri de conectori (pentru cablu de retea, boxe audio, pentru cablu de INTERNET etc);

doua mufe, una pentru alimentare la tensiune de 220V si o frecventa de 50 Hz a calculatorului iar cealalta pentru alimentarea monitorului.

Interiorul UC incorporeaza mai multe componente hardware si anume :

sursa de alimentare : un transformator cu rol de alimentare cu tensiuni de 5-12 V a componentelor electronice din interiorul carcasei

unitati pentru stocare de date: - reprezentate de unitatile de floppy disk , CD ROM-uri si harddisk-ul. Harddisk-ul este acea componenta hardware care are rolul de a memora informatiile dintr-un calculator, in scopul ca acestea sa fie regasite dupa repornirea calculatorului. Harddisk-ul este o memorie magnetica nevolatila-dupa oprirea alimentarii cu curent a PC -ului, informatia aflata pe suprafata acestuia nu se pierde.

placa de baza (placa mama) incorporeaza componentele de calcul cele mai importante dintr-un calculator . Astfel, in cadrul acesteia vom regasi:

mufa de alimentare a placii de baza;

procesorul;

memoria de baza- RAM;

memoria de tip CACHE ;

BIOS-ul

conectori id- pentru harddisk /unitate cd rom;

conector fdd pentru unitatea flppy disk;

conectori pentru porturile seriale si cel paralel;

conectori pentru placile de extensie denumit si slot-uri si extensie;

1.3. O scurta istorie a microprocesorului

Primul microprocesor, denumit INTEL 4004 , a aparut in anul 1971. In 1975, compania IBM a lansat pe piata primul PC denumit 5100. In anul 1980, IBM a creat un alt PC cu un procesor 8088. Au urmat 80186,80286,386,486 , iar in 1992, a aparut PENTIUM . A urmat PENTIUM II, PENTIUM III, PENTIUM IV, fiecare cu diferite viteze de lucru .

1.4. Cum functioneaza calculatorul?

Interiorul unui calculator este alcatuit din circuite lectronice prin care circula curent. Aceste circuite logice isi dau seama dupa natura curentului ce trebuie sa faca. Iar natura curentului se refera de fapt la existenta sau la lipsa acestuia. In concluzie, daca un circuit primeste curent( o tensiune de (5V) va face ceva, iar daca nu va primi nici un curent (0 V) , va face altceva.

Intr-un calculator exista doua stari stabile, care coordoneaza functionarea acestuia: circula curent sau nu circula curent. Nu exista o stare intermediara. Iar cele doua stari stabile se exclud reciproc, in sensul ca in aceeasi unitate de timp nu pot exista ambele simultan : ori este una ori este cealalta si neaparat exista una dintre ele. Iar calculatorul interpreteaza aceste doua stari stabile prin doua numere: 0 si 1! 0(zero) pentru cazul cand nu exista curent electric, 1 pentru cazul cand exista curent electric. Asadar in interiorul unui calculator nu exista altceva logic decat 0 si 1 , si vom spune ci un computer lucreaza in modul binar. Iar 0 si 1 sunt cele mai mici parti logice, denumiti biti , care exista intr-un calculator: un bit 0 sau 1 nu se poate imparti in doua sau mai multe componente, dar mai multi biti se pot combina intre ei pentru a da un rezultat logic .

In calculator, cuvintele au lungime standard , si anume 8 biti, iar o astfel de insiruire de 8 biti ( orice biti 0 sau 1) se numeste byte ( bait), mai multi bytes se pronunta (baiti). Atentie sa nu se confunde un bit , care poate avea valoarea 1 sau 0, si un byte , care reprezinta o insiruire de 8 byte. De exemplu 10110100 reprezinta 1 byte.

Avem urmatoarele relatii:

1 bit( cu valoare 1 sau 0)

1 byte = 8 biti

1KB = 1024BITI

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

De aici tragem concluzia ca si in memoria RAM vor exista tot insiruiri de biti. Si spunem ca aceasta informatie (biti) , trebuie transferata din RAM (memorie volatila) pe suprafata harddisk-ului (memorie nevolatila) inainte de oprirea calculatorului in scopul ca la urmatoarea repornire a acestuia informatia initiala sa poata fi regasita . Informatia va fi memorata pe suprafata harddisk-ului in format binar, sub forma de fisiere.

Mai exact sub forma de campuri magnetice cu poli negativi sau pozitivi, care vor crea la citirea ulterioara biti de 0,respectiv 1. Si cum era de asteptat, fiecare bit va avea nevoie de o anumita parte din suprafata harddisk-ului pentru a fi inregistrat. Intr-adevar, aceasta suprafata este foarte mica, dar si nr. de biti componenti ai fisierelor este semnificativ. Ideea este ca la un moment dat suprafata harddisk-ului se va umple, nemaiputandu-se inregistra nici macar un singur bit pe suprafata acestuia. In continuare vom spune ca harddisk-ul este plin.

In mod curent, la ora actuala harddisk-urile au capacitaTi cuprinse intre 1,3 - 20 GB. Asadar, datorita micimii bitilor si a fisierelor care in general au dimensiuni de ordinul sutelor de mii de biti ( ceea ce poate insemna cativa MB), este mult mai simplu sa se utilizeze ca unitate de masura curenta Kb, MB si GB. Ca exemplificare, o discheta de 3,5 inch HD are o capacitate de 1,38 MB, iar un CD-ROM are aproximativ 650 MB. Ceea ce depaseste aceasta valoare nu va incapea pe suprafata unei dischete/CD.

In concluzie!

calculatorul lucreaza cu biti 1 si 1 ;

valorile curente de lucru cu bitii sunt : Kb, MB si GB;

unitatile de stocare au capacitati de stocare fixe care nu pot fi depasite ;