Elementi di architettura di un elaboratore

(1)

Elementi di Informatica 1

Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio

Unità di ingresso Unità di ingresso

Unità di uscita Unità di uscita

Unità centrale (impropriamente detta) Unità centrale

(impropriamente detta)

Elementi di

architettura di un elaboratore

Unità Centrale di Elaborazione - CPU (Unità di controllo + ALU)

Memoria Centrale

Memoria di Massa

Unità di Ingresso e Uscita Collegamenti

(BUS/Cavi)

Introduzione ai sistemi informatici 3/ed

Elementi di

architettura di un elaboratore

(2)

Modello architetturale di von Neumann

Unità di Ingresso

per l'acquisizione dei dati e dei programmi e per il loro trasferimento in memoria Unità di Memoria

per la registrazione sia dei dati che delle istruzioni del programma Unità di Controllo

presiede a tutte le operazioni, interpreta le istruzioni prelevate dalla memoria e ne guida l'esecuzione inviando appositi segnali alle altre unità

Unità Aritmetico-Logica (ALU) dedicata alla esecuzione delle

operazioni aritmetiche e logiche Unità di Uscita

per il trasferimento all'esterno dei risultati presenti in memoria Unità di

Controllo

MEMORIA Unità di

Ingresso

Unità di Uscita

Unità Logica ed aritmetica

(ALU) controllo dati

Modello di von Neumann esteso

Unità di Controllo

MEMORIA Unità di

Ingresso

Unità di Uscita

Unità Logica ed aritmetica

(ALU) Memorie

di Massa controllo

dati archivi

(3)

Prof. G. A. Di Lucca - Univ. del Sannio Introduzione ai sistemi informatici 3/ed

… una vista più reale del modello implementativo …

Nella macchina reale i vari componenti di un elaboratore sono collegati tra loro mediante BUS : fili o piste conduttrici che connettono tra di loro i componenti e sui quali ‘viaggiano’

le informazioni che essi si scambiano. Tre tipi di bus:

• Bus dati: ‘viaggiano’ i valori delle informazioni

• Bus indirizzi: ‘viaggiano’ gli indirizzi di registri o unità

• Bus controllo: ‘viaggiano’ le informazioni di controllo per i vari componenti Le periferiche sono connesse tramite delle porte

… sempre più vicini alla realtà

Memoria di massa Bus dati

Bus indirizzi Bus di controllo

CPU RAM

Scheda madre (motherboard)

Interfaccia di I/O

Schermo

Tastiera e mouse Altoparlanti Interfacce

di I/O

Interfacce di I/O

(4)

Scheda madre

Zoccolo per Zoccolo per la CPU la CPU

Connettori Connettori per la per la memoria memoria Connettori per

Connettori per schede di I/O schede di I/O aggiuntive aggiuntive

Connettori per Connettori per dischi fissi dischi fissi

COMPONENTI HW DI UN CALCOLATORE principali caratteristiche

Processore

Memoria Centrale

Memoria di massa

Unità di ingresso

Unità di uscita

(5)

MEMORIA

Termine che individua tutta una serie di supporti delegati alla memorizzazione dei dati oggetto di una elaborazione.

Non Permanente

a tecnologia elettronica

MEMORIA CENTRALE

Permanenti

a tecnologia magnetica, ottica, elettronica

MEMORIE di MASSA

LA MEMORIA CENTRALE

Supporto fisico di allocazione / reperimento istruzioni e dati di una elaborazione.

Organizzata come un insieme finito ed ordinato di registri

Costituita da elementi elettronici bistabili atti a contenere e

mantenere dati o informazioni

(6)

• Ciascun registro è identificato

univocamente da un indirizzo, codificato in binario

• I registri hanno tutti lo stesso parallelismo (la stessa lunghezza, ovvero lo stesso numero di celle e quindi di bit)

• Operazioni di

• scrittura, immissione di un valore in un registro (distrugge ciò che era registrato precedentemente)

• lettura, estrazione del valore di un registro (non distruttiva, il valore del registro rimane immutato)

MEMORIA CENTRALE (struttura)

. . . registro

000000 000001 000010

111111 Indirizzo

M bit indirizzano 2^M registri

• Il numero di bit costituenti l’indirizzo determina il numero massimo di registri indirizzabili e quindi la capacità della memoria

• Il registro è la minima unità indirizzabile

• Tipicamente un registro è di 8 bit (un byte)

• I byte sono raggruppati in parole macchina, oggi tipicamente di 32/64 bit, su cui la CPU esegue le operazioni

MEMORIA CENTRALE

(struttura)

(7)

MEMORIE

La capacità delle memorie viene espressa in multipli del byte

byte una stringa di 8 bit 1 0 1 0 1 0 0 0

1 KB (Kilobyte) =2¹⁰ =1.024 byte 10³ byte 1 MB (Megabyte) =2²⁰ =1.048.576 byte 10⁶ byte 1 GB (Gigabyte) =2³⁰ 10⁹byte 1 TB (Terabyte) =2⁴⁰ 10¹² byte

1 PB (Petabyte) =2⁵⁰ 10¹⁵ byte

CAPACITA’

Tempi di accesso qualche decina di ns

RAM (Random Access Memory)

– accesso in lettura/scrittura in modo casuale (cioe’ un dato e’ letto in un tempo che e’

indipendente dalla sua posizione)

– Il contenuto delle memorie RAM è volatile: al cessare dell’alimentazione esse perdono l’informazione in esse contenute

ROM (Read Only Memory)

– memoria a sola lettura con accesso casuale – sono programmabili una sola volta

– Il contenuto delle ROM è indipendente dall’alimentazione del computer e le informazioni in esse contenute sono permanenti (memoria NON volatile) – Le ROM sono necessarie in quanto in esse risiedono informazioni vitali per la fase

di bootstrap (partenza) del computer

• PROM (Programmable ROM),

• EPROM (Erasable PROM),

• SSD (Flash, ….)

Memoria centrale

(8)

Principali caratteristiche di una memoria

Memoria centrale – Chip

• Single Inline Memory Module (SIMM) – 30/72 pin sullo stesso lato della

scheda;

– trasferimento dati a 8/32 bit per volta;

– utilizzabili “a coppie”.

• Dual In-line Memory Module (DIMM) – 168 pin su due lati;

– 64 bit alla volta;

– utilizzabili anche singolarmente

(9)

IL PROCESSORE

Central Processing Unit (CPU)

Nucleo di un calcolatore, preposto al controllo ed alla elaborazione dei dati

Unità di controllo + Unità LogicoAritmetica + alcuni Registri + Clock

Elementi di una CPU

• Unità di controllo

– coordina le operazioni di tutto il processore (anche quelle del data path) mediante l’invio di opportuni segnali di abilitazione alle varie unità;

– regola il flusso dei dati e indica quali registri debbano essere collegati agli ingressi e all’uscita dell’ALU;

– invia all’ALU il codice dell’operazione da eseguire;

– riceve indicazioni sull’esito dell’operazione appena eseguita dall’ALU e gestisce opportunamente queste informazioni;

– comprende alcuni registri di uso specifico

• Program Counter (PC) – qual è l’istruzione successiva;

• Instruction Register (IR) – istruzione in corso d’esecuzione;

• …

Unità di controllo

(10)

Unità di controllo

PC

PSW

Memoria Data path

[ ALU + Registri ]

Unità di controllo CPU

Bus dati Bus indirizzi

Bus controllo

IR

L’unità di controllo gestisce l’accesso alla memoria, preleva le istruzioni da eseguire, le interpreta e le esegue tramite la ALU

PSW: Processor Status Word - contiene informazioni sullo stato dell’elaborazione IR: Instruction Register – contiene l’istruzione che deve essere eseguita

PC: Program Counter – contiene l’indirizzo della locazione di memoria cui accedere

Memoria ad alta velocità (cache) + altri registri (operandi ALU + altri) Memory Address Register

contiene l’indirizzo della locazione di memoria da accedere

Memory Data Register contiene copia del valore (istruzione o dato) letto o da scrivere in memoria

Struttura semplificata

di una CPU

(11)

• Data path (o percorso dei dati)

– è la parte che si occupa dell’effettiva elaborazione dei dati;

– comprende dispositivi diversi

• una o più unità aritmetico-logiche, dette ALU (Arithmetic Logic Unit);

• alcune unità di memorizzazione temporanea, i registri, memoria ad alta velocità usata per risultati temporanei e informazioni di controllo (il valore massimo memorizzabile in un registro è determinato dalle dimensioni del registro).

• Data Path  ALU + Registri

Data Path

Unità logico-aritmetica (ALU)

O1 O2

U

+ - * /

Funzionamento realizzato mediante appositi circuiti (circuiti di commutazione logica)

Un insieme di circuiti logici in grado di eseguire, su comando dell’unità di controllo, le operazioni elementari di elaborazione dei dati

O1, O2 registri operandi U registro risultato

Caratterizzata da uno o più registri di ingresso contenenti i valori su cui operare (operandi) ed un registro di uscita contenente il risultato

Esempio:

(12)

Un semplice modello ….

Registri interni della CPU

Registri contenenti i valori degli operandi A e B Registro contenente il

risultato dell’operazione

Data Path

Frequenza di clock

(indica velocità di elaborazione)

• influenza direttamente il tempo di ciclo del data path e quindi le prestazioni di un calcolatore;

• è limitata dalla tecnologia disponibile.

Unità di misura: Hz

1 Hz 1 = operazione elementare al sec.

400 MHz = 400 ml. di operazioni elementari al sec.

4 GHz = 4 mld di operazioni elementari al sec.

Principali parametri di una CPU

(13)

Parallelismo (in bit)

lunghezza in bit dei registri interni … valori tipici attuali 32 o 64 bit

Ma anche riferito alla possibilità di parallelizzare l’esecuzione di più istruzioni

• parallelismo a livello delle istruzioni

(architetture pipeline o architetture superscalari);

• parallelismo a livello di processori

(Array computer, multiprocessori o multicomputer).

Principali parametri di una CPU

N.Ro di core

… single core, dual core, quad core, multi core

Indica il n.ro di nuclei di processori montati nello stesso package formante la CPU

Es. dual core indica una CPU composta da 2 core, ovvero da 2 nuclei di processori "fisici" montati sullo stesso package.

un maggior n.ro di core consente di aumentare la potenza di calcolo di una CPU senza aumentare la frequenza di lavoro, a tutto vantaggio del calore dissipato (che diminuisce rispetto al caso di più processori separati) così come l'energia assorbita.

(14)

Evoluzione delle CPU Intel

CPU Anno Frequenza

(MHz)

Dim. registri bus dati

Numero di transistor

8086 1978 4.77 — 12 8/16 29 000

80286 1982 8 — 16 16/16 134 000

80386 1986 16 — 33 32/32 275 000

80486 1989 33 — 50 32/32 1 200 000

Pentium 1993 60 — 200 32/64 3 100 000

Pentium II 1997 233 — 400 32/64 7 500 000

Pentium III 1999 450 — 1133 32/64 24 000 000

Pentium 4

(Willamette) 2000 1300 — 2000 32/64 42 000 000 (Northwood) 2002 2000 — 3400 32/64 55 000 000 (Prescott) 2004 2800 — 3800 32/64 125 000 000 CORE I7-2600 (8.0 MB cache)

(4 core) 2011 3400 64

Legge di Moore

Osservazione fatta da Gordon Moore nel 1965:

il numero dei transistor per cm

²

raddoppia ogni X mesi

In origine X era 12. Correzioni successive hanno portato a fissare X=18. Questo vuol dire che c’è un incremento di circa il 60% all’anno.

(15)

Legge di Moore e progresso

• Il progresso della tecnologia provoca un aumento del numero di transistor per cm

²

e quindi per chip.

• Un maggior numero di transistor per chip permette di

produrre prodotti migliori (sia in termini di prestazioni che di funzionalità) a prezzi ridotti.

• I prezzi bassi stimolano la nascita di nuove applicazioni (e.g.

non si fanno video game per computer da milioni di $).

• Nuove applicazioni aprono nuovi mercati e fanno nascere nuove aziende.

• L’esistenza di tante aziende fa crescere la competitività che, a sua volta, stimola il progresso della tecnologia e lo

sviluppo di nuove tecnologie.

MEMORIE DI MASSA

Tecnologia Principali Dispositivi Capacità Tempo accesso

Ferromagnetica ^Dischi

Hard Disk Floppy Disk Nastri

pochi MB (floppy) centinaia di GB (HD interni) qualche TB (HD esterni)

Decina di ms

Centinaia ms

Ottica ^CD

DVD

Centinaia di KB Qualche GB

Centinaio di ms

Semiconduttore USB pen drive

MultiMediaCard (MMC), Memory Stick (MS), Secure Digital (SD) SolidStateDrive (SSD)

Da qualche GB al TB Decina di ns

< 10 ms SSD

(16)

Dischi magnetici

• Piatti d’alluminio (o altro materiale) ricoperti di materiale ferromagnetico.

• Fattore di forma (diametro)

– sempre più piccolo (consente velocità di rotazione maggiori);

– 3.5 pollici per i sistemi desktop e fino a 1 pollice per i mobili.

• Testina di un disco (strumento di lettura/scrittura)

– è sospesa appena sopra la superficie magnetica

– scrittura: il passaggio di corrente positiva o negativa attraverso la testina magnetizza la superficie

– lettura: il passaggio sopra un’area magnetizzata induce una corrente positiva o negativa nella testina.

Tracce e settori

• Traccia (track): sequenza circolare di bit scritta mentre il disco compie una rotazione completa

• Settore (sector): parte di una traccia corrispondente a un settore circolare del disco

• Formattazione: operazione che predispone tracce e settori per la lettura/scrittura

(17)

(18)

Principali caratteristiche dei dischi

• Capacità

: da centinaia di Gbyte al Terabyte

• Tempo di acceso (ms o 10

^-3

s)

– Seek time

• la testina deve arrivare alla traccia giusta;

• dipende dalla meccanica (5-15 ms, 1 per tracce adiacenti).

– Latency

• il disco deve ruotare fino a portare il dato nella posizione giusta;

• dipende dalla velocità di rotazione (5400-10800 RPM  2.7-5.4ms).

• Transfer Rate (MBps)

– Velocità di trasferimento del disco

• dipende dalla densità di registrazione e dalla velocità di rotazione;

• un settore di 512 byte richiede fra 25 e 100 µsec (5-20 MB/sec).

– Velocità di trasferimento del sistema di controllo

• SCSI vs. EIDE

(19)

Floppy disk

… praticamente in disuso …

• Funzioni:

– distribuzione software su grande scala (avvento PC);

– archiviazione dati.

• Struttura analoga a quella di un disco magnetico,

– il disco si ferma quando non è operativo;

– l’avvio della rotazione comporta un ritardo di ½ sec.

• Caratteristiche tipiche di un floppy da 3.5”

– Capacità di 1.4 MB – Tracce x settori: 80 x 18 – RPM = 300

– velocità di trasferimento di 500Kbps

Solid-State Drive (SSD)

• dispositivo di memoria di massa basata su tecnologia a semiconduttore, che utilizza memoria allo stato solido (in particolare memoria flash) per l'archiviazione dei dati, anziché supporti di tipo magnetico

• Vantaggi (rispetto a HD):

– rumorosità assente, non essendo presente alcun motore di rotazione – minor peso

– maggiore resistenza alla rottura:

• le unità a stato solido hanno mediamente un tasso di rottura inferiore a quelli degli hard disk.

– minori consumi per le operazioni di lettura e scrittura – tempi di accesso e archiviazione ridotti:

• decimi di millisecondo (tempo di accesso dei dischi magnetici 5 e i 10 millisecondi oltre 50 volte maggiore)

– maggiore resistenza agli urti – minore produzione di calore.

• Svantaggi (rispetto a HD):

– Bisogna rimuoverle correttamente per non rischiare di perdere dati – Maggiore prezzo (da 0,40 fino a 1,00 €/GB)

– Permanenza peggiore dei dati quando non alimentati e in modo differente a secondo della temperatura d'esposizione

(20)

Solid-State Drive (SSD)

Dischi ottici

• Lettura ottica basata sulla riflessione (o sulla mancata riflessione) di un raggio laser.

• Densità di registrazione più alte dei dischi magnetici.

• Creati in origine per registrare i programmi televisivi, poi usati come dispositivi di memoria nei calcolatori.

• Diversi tipi/caratteristiche

– CD-ROM – CD-R – CD-RW – DVD – DVD-RAM – …

(21)

Velocità/capacità dei CD-ROM

• Velocità base (1x)

– 75 settori/sec,

– 153.6 KByte/sec (175.2 in modalità 2).

– Velocità superiori crescono in proporzione

• 32x corrisponde a 2400 settori/sec cioè quasi 5MB/sec

• Capacità

– 74 minuti di musica = 681.984.000 byte = circa 650 MB;

– 80 minuti di musica = circa 700 MB.

• Tempo di accesso

– alcune centinaia di millisecondi.

(22)

CD Recordable (CD-R)

• CD che vengono scritti una sola volta (WORM):

– utilizzati per backup, per produzioni in piccole serie, per la generazione di master, …

– stesse dimensioni dei CD-ROM

• dischi di policarbonato di 120 mm;

• contengono un solco largo 0,6 mm (guida per il laser di scrittura).

CD ReWriteable (CD-RW)

• Dischi ottici riscrivibili.

• Lo strato di registrazione utilizza una lega di argento, indio, antimonio e tellurio che ha due stati stabili:

– lo stato cristallino con elevata capacità di riflessione (land);

– lo stato amorfo con ridotta capacità di riflessione (pit).

Digital Versatile Disk (DVD)

• Evoluzione tecnologica  maggior densità dei dati:

– pit più piccoli (0.4 vs. 0.8 µm);

– spirale più serrata (0.74 vs. 1.6 µm);

– laser rosso (0.65 vs. 0.78 µm).

• Caratteristiche dei DVD

– capacità di 4.7 GB

• 133 minuti di video fullscreen MPEG-2 ad alta risoluzione (720 x 480) con colonna sonora in 8 lingue e sottotitoli in altre 32;

– 1x indica 1.4 MB/sec (vs. 150 KB/sec).

(23)

Evoluzione dei DVD

• Applicazioni che richiedono maggiori capacità

– HDTV (fino a 1920×1080 pixel) richiede più di 200 MB per ogni minuto di registrazione, cioè più di 20 GB per un film di un paio d’ore

• Due standard in evoluzione che possono superare i 20 GB per ogni strato del disco

– blu-ray (supportato tra l’altro da Dell, Hewlett-Packard, Hitachi, LG Electronics, Matsushita, Philips, Pioneer e Sony)

– HD-DVD (tra i cui sostenitori si possono annoverare Toshiba, Nec e Microsoft)

Nastri Magnetici e unità DAT

• Capacità di diversi GigaByte

Spazio tra record

(inter record gap) Record fisico

Traccia 1 Traccia 2

Traccia 9 Traccia 8

… … …

• Accesso sequenziale

• Molto lenti

• Utili solo per operazioni di backup

(24)

Gerarchia di memorie

CPURegistri

Cache I liv

Cache II liv Circuito Integrato (chip)

RAM Scheda madre (motherboard)

Disco fisso (hard disk) tecnologia magnetica

Involucro esterno del calcolatore (case)

Supporti esterni tecnologia

magnetica (HD esterni)

tecnologia elettronica (flash disk) tecnologia

ottica (CD, DVD)

Tipicamente costituita da:

1. registri contenuti nella CPU (qualche KB) 2. cache (da circa 32KB a circa 1024KB)

3. memoria principale (da circa 64MB a qualche GB) 4. dischi fissi (da centinaia di GB a qualche TB) 5. nastri magnetici e dischi ottici (da qualche GB a

qualche TB per ogni supporto)

Man mano che ci si sposta verso il basso nella gerarchia aumenta il valore dei parametri fondamentali:

– aumenta il tempo di accesso;

– aumenta la capacità di memorizzazione;

– ma diminuisce il costo per bit.

Caratteristiche dei diversi livelli di gerarchia

Livello Capacità Tempo di accesso Transfer rate (GB/s)

Registri ~ 1 KB ~ 0.2 ns

(1 ciclo di clock) – Cache I livello ~ 32 KB ~ 0.4 ns

(2/4 cicli di clock) – Cache II livello ~ 1/2 MB ~ 1/2 ns

(5/10 cicli di clock) ~ 100

Cache III livello ~ 2/8 MB ~ 5 ns ~ 50

Memoria centrale ~ 2/8 GB ~ 50 ns (1ª parola richiesta)

~ 10 ns (parole successive) ~ 5/10

Dischi interni > 300 GB ~ 10 ms 0.15/0.6

Dischi esterni > 300 GB ~ 10 ms ~ 0.05

(25)

Unità di ingresso

TASTIERA

Si distinguono 4 zone di tasti:

- zona alfanumerica - zona numerica - zona funzioni - zona controllo cursore

Touch Pad Pointing Stick

Pulsanti (pointing stick)

Pulsanti (touch pad)

Interfaccia “point-and-click”

– muovendo il dispositivo si sposta il cursore;

– pressione tasto ⇨ invio comando;

– il comando dipende dalla posizione del cursore.

Diversi dispositivi

– Mouse meccanici: movimento rilevato da sensori che controllano la rotazione di una pallina incastrata sotto il mouse;

– Mouse ottici (nuovo tipo): una sorta di telecamera osserva il piano sotto il mouse e, confrontando le immagini riprese in istanti diversi, rileva il movimento

– Touchpad: movimento rilevato da un sensore che controlla la pressione e il movimento di un dito sul pad;

– PointStick: movimento rilevato da un sensore che controlla la pressione e la direzione verso cui la pressione viene esercitata;

– Joistick: …

Point and click

Altre unità di ingresso

TRACKBALL

SCANNER

LETTORE

OTTICO TAVOLETTA GRAFICA

UNITA’ MULTIMEDIALI AUDIO VIDEO

video/foto camera - microfono

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Unità di uscita Video

monocromatico o a colori (CRT - LCD)

alfanumerico (organizzato a caratteri) o grafico (organizzato per punti - pixel)

dimensioni in pollici (12,” 14” , 17”, ...)

Qualità grafica

La qualità delle immagini dipende dalla risoluzione (distanza fra due pixel)

Più piccola è la distanza, maggiore è la risoluzione, più nitida è l’immagine

VGA risoluzione 640 * 480 SVGA risoluzione 800 * 600 1024 * 768 1280 * 1024

1600 * 1280

Risoluzione più alta

Immagine più nitida

Unità di uscita Stampanti:

si differenziano per:

- tecnica di scrittura dei caratteri - qualità e velocità di stampa - tipo di trascinamento carta - tipo di modulo supportato - capacità di stampa grafici - capacità di stampe a colori - ...

- ad aghi

(... in disuso)

- getto di inchiostro - laser

- termiche

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dpi (dots per inch) -- misura la qualità di stampa

Numero di punti che la stampante è in grado di riprodurre in un pollice lineare (2,54 cm)

Definizioni

ppm (pagine per minuto) -- misura la velocità (stampanti laser e inkjet)

Numero di pagine che la stampante è in grado di riprodurre in un minuto

cps (caratteri per secondo) -- misura la velocità (stampanti ad aghi)

Numero di caratteri che la stampante è in grado di riprodurre in un secondo

Indispensabile nei settori di progettazione grafica bianco e nero

a colori a pennini

a getto di inchiostro a carta termica ....

a colori a getto di inchiostro

a pennini a carta termica

Plotter

La capacità grafica di un plotter dipende molto anche dal Software grafico utilizzato

Altre Unità di uscita

(28)

Altre Unità di uscita

Plotter

Utilizzato soprattutto nei settori di progettazione grafica bianco e nero

a colori a pennini

a getto di inchiostro a carta termica ....

La capacità grafica di un plotter dipende molto anche dal Software grafico utilizzato

Altre Unità di uscita

Stampanti 3D

possibilità di stampare e assemblare parti composte da diversi materiali con differenti proprietà fisiche e meccaniche. Si possono realizzare (prototipi di ) oggetti.

Diverse tecnologie:

• modellazione a deposizione fusa (fused deposition modeling, FDM)

• Digital Light Processing (DLP)

• ....

La risoluzione è data dallo spessore degli strati e la risoluzione X-Y in dpi.

Spessore degli strati tipicamente intorno ai 100 micrometri (0,1 mm)

Risoluzione X-Y paragonabile a quella delle stampanti laser.

Le particelle (punti 3D) hanno un diametro all'incirca da 50 a 100 micrometri (0,05-0,1 mm).

(29)

Altre Unità di uscita

Video-proiettori Altoparlanti/cuffie audio

Porte Standard

• Interfaccia Seriale

– Trasporta bit in modo sequenziale (uno dietro l’altro).

– Velocità massima di 115 kbps

– Utilizzata per periferiche lente, come mouse e modem esterni

• Interfaccia parallela

– Trasporta sequenze di byte (8 bit) alla volta.

– Velocità di 150 KB/sec (2MB/s in modalità EPP)

– Usata per stampanti, scanner e unità di backup (nastri, Zip).

• Direzione della comunicazione

– Simplex: la linea trasmette solo in una direzione;

– Half-duplex: la linea trasmette in entrambe le direzioni ma non contemporaneamente (una direzione per volta);

– Full-duplex: la linea trasmette contemporaneamente in entrambe le direzioni.

(30)

Universal Serial Bus – USB

• Definito da un consorzio (Intel, Compaq, Microsoft, …), con l’intento di sostituire le attuali porte seriali e parallele.

• Velocità di 12 MBit/sec.

• Collega fino a 127 periferiche in cascata.

• Può alimentare direttamente le periferiche a basso consumo (e.g.

tastiere e mouse).

• Completamente “Plug and Play”

• USB 2.0 (1999) arriva fino a 360-480Mbps.

• USB 3.0 (2007) arriva fino a 4.8 Gbps.

• USB 3.1 (2013) arriva fino a 10 Gbps.

Firewire 1394

• Bus seriale ad alte prestazioni per la connessione di periferiche.

• Connette fino a 63 periferiche.

• Supporta il Plug and Play e connessione a caldo.

• Velocità di trasferimento di 400/3200 Mbps.

• Adatto per videocamere e videoregistratori digitali, lettori DVD e periferiche audio.

(31)

HDMI

• High-Definition Multimedia Interface (HDMI) è uno standard

commerciale completamente digitale per l'interfaccia dei segnali audio e video

• creato nel 2002 dai principali produttori di elettronica, tra cui Hitachi, Panasonic, Philips, Sony, Thomson, Toshiba e Silicon Image.

• Velocità di trasferimento fino a 18 Gb/s.

• Supporta il Plug and Play e connessione a caldo.

• Adatto per televisori, monitor, videocamere e videoregistratori digitali, lettori DVD e periferiche audio/video.

Standard Utilizzo Burst DTR Note ATA/IDE

HD, CD, DVD

3.3 – 66.6

Standard per

HD

SCSI

HD, dischi

removibili, scanner

5 – 80

Standard per alte prestazioni

USB

HD esterni, Stampanti, Scanner,

fotocamere digitali, …

10

Sostituisce porte parallela/seriale

IEEE 1394

HD esterni, Videocamere, dispositivi

ad alte prestazioni

3200 HDMI

Segnali audio/video

videocamere, monitor,

televisori, lettori DVD

18

Sostituisce porte SCART,

VGA, …