Riepilogo Lezione 6

(1)

• Gerarchie delle Memorie

• Memoria Centrale

• RAM

• ROM e Firmware

• Cache e Registri

• Memoria Virtuale

(2)

Fondamenti di

Informatica

Prof. Fenza Giuseppe

Memorie Secondarie (o di Massa)

[cap. 4, Sez:16.1, 16.2]

(3)

Dispositivi e Supporti

• Le Memorie di Massa presentano due

elementi:

– Il dispositivo di lettura/scrittura (detto anche

driver)

– Il supporto di memorizzazione vero e proprio (il

CD, ecc…)

• Scrivere

– significa copiare dati dalla RAM al supporto

• Leggere

(4)

I diversi supporti

• tipologie di Memorie di massa: • MAGNETICHE

• OTTICHE

(5)

Memorie Magnetiche

•

Una particella magnetica ha due poli, uno negativo e uno

positivo.

•

Due particelle magnetiche si attraggono o si respingono se i

poli accostati sono di segno opposto o uguale.

•

La superficie di una memoria magnetica

• contiene tante particelle magnetiche, disposte una

accanto all’altra

• allineate in uno dei due possibili versi (corrisp. 0/1)

(6)

Memorie Magnetiche

• In fase di scrittura

, mentre il disco gira una testina di

lettura/scrittura emette piccoli impulsi elettrici.

Questi impulsi hanno l’effetto di invertire la polarità delle

particelle che incontrano sulla superficie del disco.

• In fase di lettura

avviene il processo inverso: le

particelle magnetizzate inducono nella testina una

corrente elettrica che viene trasmessa come una

(7)

Memorie Ottiche

•

La superficie di una memoria ottica è composta da materiale

riflettente ricoperto da una sostanza protettiva

•

La superficie di una memoria ottica

– è suddivisa in tanti piccolissimi punti

– che riflettono o meno la luce (corrisp. a 0 e a 1)

•

Principali tipologie di memorie ottiche:

– CD – DVD

(8)

Un sottile raggio laser legge le scanalature presenti sulla superficie come un alternarsi di 0 e 1, a seconda della direzione del riflesso di luce. In questo modo funzionano i CD e i DVD.

(9)

Memorie allo stato solido

•

Memoria Flash

(

Pen Drive USB

, ma anche

memorie dei

cellulari

o delle

fotocamere digitali

)

•

Non è volatile

•

Più lenta delle RAM

•

Più veloce della memoria di massa (non ha parti

meccaniche mobili come la testina)

•

Facilmente “deteriorabile”, a causa della modalità di

scrittura (distruttiva)

(10)

(11)

Modalità di Accesso ai Dati

• Accesso sequenziale

: prima di poter leggere una cella, è

necessario leggere quelle che la precedono (es. i nastri

magnetici).

• Accesso casuale

: di accedere direttamente a qualunque

indirizzo di memoria ma con lo stesso tempo d'accesso (es. la

memoria centrale).

• Accesso diretto o misto

: La memoria ad accesso diretto,

anche chiamata memoria ad accesso misto, è una tipologia di

memoria informatica caratterizzata dal permettere l'accesso

diretto a qualunque indirizzo di memoria con tempo di accesso

variante e dipendente dall'indirizzo di memoria a cui è

avvenuto l'accesso precedente. (es. i dischi magnetici).

• Accesso associativo

: l’accesso a una cella non è guidato

dal suo indirizzo ma dal suo contenuto, che viene ricercato in

parallelo su più celle (es. le memorie cache)

(12)

Velocità di accesso ai dati

• Tempo di accesso è definito come l’intervallo tra il

momento in cui una richiesta di accesso viene presentata

alla memoria dalla CPU e l’istante in cui la memoria

termina il proprio compito, rendendo disponibile il dato a

leggere.

• Velocità di trasferimento (transfer rate): è misurata in

bit/s o byte/s: corrisponde alla quantità di dati trasferiti

nell’unità di tempo da o verso la memoria.

(13)

Capacità e Rimovibilità (online e offline)

• Capacità:

quanti dati possono essere memorizzati

• Rimovibilità

: alcuni supporti possono essere rimossi

(CD, DVD) e fungere da

memoria off-line.

La

memoria on-line è

invece quella sempre direttamente

disponibile.

(14)

(15)

Hard Disk

• L’Hard Disk Magnetico è il tipo più comune di memoria di

massa.

• L'hard disk è stato inventato nel 1956 dall'IBM. Il primo

prototipo poteva immagazzinare circa 5 megabyte di

dati. Era grande quanto un frigorifero.

• La denominazione originaria era fixed disk (disco fisso),

il termine hard disk (disco rigido) nacque intorno al 1970

per contrapposizione coi neonati floppy disk (dischetti).

(16)

Hard Disk

•

Contenitore a chiusura ermetica contenente

–

Uno o più piatti

(alluminio o vetro)

con due superfici

ciascuno

, rivestite da materiale ferromagnetico, in rapida

rotazione (antioraria) attorno a un perno centrale

–

due testine di lettura/scrittura per piatto

, una per ogni

superficie, fissate a un braccio mobile

(17)

Hard Disk

Le particelle magnetiche presenti sul supporto ricevono una polarità che le allinea, traducendo fisicamente i codici binari fatti di 0 e 1 come polarità positiva o negativa.

(18)

(19)

Hard Disk: architettura

• I dati sono registrati sulla superficie del disco in

– cerchi concentrici, detti tracce

e

– in spicchi di uguale capacità (settori).

Tipiche capacità per un settore sono 512, 1024

, 2048 e 4096

bytes

(20)

Hard Disk: Diametro

• Diametro dei piatti (Pollici)

– Dimensioni standard attuali: 3,5 - 2,5 - 1,8 – 1,3 - 1 - 0,85.

• Velocità di rotazione (Giri al Minuto – rpm)

– Valori standard attuali: 4.200, 5.400, 7.200, 10.000, 15.000 • Diametri più comuni: 3.5", 2.5’’

– 3.5" usato nella maggior parte dei desktop.

• Alimentazione: tramite alimentatore collegato alla rete elettrica; – 2.5" usato principalmente nei dispositivi portatili

• Alimentazione: solitamente tramite cavo dell'interfaccia;

• I dischi rigidi da 2.5" sono più piccoli e meno esigenti di quelli da 3.5",

al prezzo di

– capacità e prestazioni minori

• Dal 2009 i produttori hanno interrotto lo sviluppo di nuovi prodotti per i

dischi di piccolo diametro, a causa della caduta dei prezzi delle memorie flash

(21)

Ogni superficie dispone di una propria testina di

lettura/scrittura

che si muove radialmente e che è posta alla distanza di poche decine di nanometri dalla superficie del disco.

Le testine

– sono collegate e si spostano in modo solidale

– sono tenute sollevate dall'aria mossa dalla rotazione.

(22)

Hard Disk: Velocità di accesso ai dati

• La velocità di accesso ai dati è il tempo medio per

raggiungere i dati memorizzati sull'hard disk.

• L’accesso alle informazioni avviene in due passi:

– (Seek) Posizionamento della testina sulla traccia

– (Latenza) Posizionamento della testina sul settore

• Il dato va poi trasferito dal disco alla RAM, per cui va

valutato anche il tempo di trasferimento

– che in genere, per unità di memorizzazione, è molto

più basso dei precedenti

(23)

Hard Disk: Velocità di accesso (Seek)

•

(Seek Time, o tempo di ricerca) Posizionamento della testina

sulla TRACCIA

–

Tempo medio impiegato dalla testina per spostarsi fino alla

traccia dove risiede il dato.

•

Fattore critico, poiché è un movimento meccanico e non

elettronico

•

Tempo medio di seek

–

Normalmente varia fra i 4 ms (server) ai 15 ms (dispositivi

mobili), con le unità mobili più comuni a circa 12 ms e i

desktop più comuni a circa 9 ms

(24)

Hard Disk: Transfer Rate

• (Transfer Rate) Volume di dati che può essere trasferito tra

disco fisso e RAM in un secondo.

• Transfer Rate è misurato in

– MBps (Megabytes al secondo)

– Gbit/s (Giga bits al secondo)

• Il tempo di trasferimento di un file dipende da

– Dimensione del file

• quanti bytes devono essere trasferiti dal disco verso la RAM.

– Livello di frammentazione del file

(25)

Hard Disk esterno

•

È un normale disco rigido, inserito in un case dotato di

porte di connessione verso un computer.

•

Esigenze di mobilità;

•

Duplicare programmi o files;

•

Liberare spazio sul disco rigido interno;

•

esigenze di sicurezza (backup/recovery)

(26)

Hard Disk Multimediale

•

Disco rigido esterno che immagazzina foto, video e musica

.

•

Si collega direttamente a riproduttori audio e video,

quali televisione o hi-fi, in modo da permettere di vedere o

di sentire tutto l’archivio digitale.

•

Si collega al computer tramite un cavo USB

•

Gestito tramite telecomando.

•

Può fungere da registratore audio e video in alta qualità,

nel formato che si desidera.

(27)

(28)

Le tolleranze del Disco Fisso

• Il disco è in continua rotazione

– 4.200, 5.400, 7.200, 10.000 e 15.000 giri al minuto (rpm). • Le testine di lettura/scrittura

– Devono essere il più vicino possibile alla superficie del disco per

aumentare la densità di registrazione

– girano su un cuscinetto d’aria molto sottile, tenute sollevate dall'aria

mossa dalla rotazione dei dischi.

– non vengono mai a contatto diretto con la superficie del disco, ma

distano da essa qualche micron

• Un punto su un disco può viaggiare anche ad oltre 250 Km/h.

• Come se un aereo viaggiasse ad altissima velocità a pochi centimetri

(29)

Le tolleranze del Disco Fisso

• Una piccola particella può far entrare in contatto testina e

disco

, facendo “impattare” la testina sul disco (

Crash della

testina

, collisione a 250km/h)

•

Un incidente del genere provoca danni irreparabili:

– danneggia le testine,

–

riga i piatti

–

sparge tantissime particelle sulla superficie dei piatti

aumentando il danno.

(30)

Le tolleranze del Disco Fisso

• Un Hard Disk è quindi

racchiuso in un contenitore a tenuta

d’aria e sigillato

• Esistono tecnologie di analisi per la previsione di guasti

che mantengono costantemente sotto controllo le parti

meccaniche del disco

(31)

Memorie RAID

•

Redundand Array of Independent Disk:

duplicazione dei dati

su più supporti allo scopo di garantirne la sopravvivenza e la

continuità nell’accesso anche in caso di guasti a singoli dischi.

•

Insieme di dischi a basso costo collegati tra di loro che

vengono visto come una o più unità

•

Veloci

•

Economici

•

Proteggono i dati

•

Memorizzandoli più volte su dischi diversi (mirroring)

•

Suddividendo i dati in più parti e memorizzando le varie

parti su dischi diversi (sezionamento o striping)

•

Prevengono malfunzionamenti dovuti al guasto di un singolo

(32)

I supporti di memorizzazione:

i dischi ottici

(33)

Dischi ottici

•

I dischi ottici sono composti da materiale riflettente ricoperto da

una sostanza protettiva

•

I dati sono registrati sulla superficie in forma di

–

pit (pozzetti o fori)

(34)

Dischi ottici: architettura

• I dati sono registrati sulla superficie del

disco

• lungo un’unica traccia a forma di spirale

• Svolgendo la spirale si avrebbe una traccia

lunga qualche chilometro.

• La struttura di questi dischi è paragonabile a

(35)

Le categorie dei dischi ottici

• Esistono molte tipologie di dischi ottici.

• Una prima suddivisione la si può condurre tra

– Dischi a sola lettura

– Dischi a scrittura singola

– Dischi a scrittura multipla

• Una diversa suddivisione, basata sulla capacità di

memorizzazione del supporto, è la segunete:

– CD

– DVD

(36)

Dischi ottici: evoluzione storica

•

1° generazione (anni ’80 – Sony e Philips)

–

1982, CD audio

–

1985, CD-ROM (Compact-Disk Read-Only) e CD-WORM

(WORM: Write Once Read)

–

1996, CD-RW (Read Write)

•

I primi dischi ottici furono i CD, sviluppati per

–

contenere musica (

74 min

);

–

poi furono utilizzati anche per contenere dati e programmi (da

650 fino a 800 MB)

(37)

Dischi ottici: evoluzione storica

•

2° generazione (anni ’90 – consorzio di aziende)

–

Con la seconda generazione di dischi ottici si cominciò a

memorizzare grandi quantità di dati (

da 4,7 fino a 17 GB

)

–

Video digitali di elevata qualità (fino a

240 minuti

, con più

tracce audio e sottotitoli).

•

1997, DVD-ROM

•

I DVD non possono essere letti dai lettori CD-ROM, mentre è

possibile il contrario.

• I DVD (Digital Versatile Disc)

– sono molto più veloci dei CD e molto più capienti (molti GB)

– possono contenere due facce e molti strati

– le informazioni vengono lette da un raggio puntato di precisione

(38)

Dischi ottici: evoluzione storica

•

3° generazione (anni ’00 – consorzio di aziende)

•

Blu-Ray o BD: Utilizza un laser a luce blu e riesce a contenere

fino a 200 GB di dati,

•

Circa 40 volte di più rispetto a un DVD da 4,7 GB. Sul mercato

i Blu-Ray da 25 GB, 50 G e 100 GB

•

2002, BLU-RAY (proposto da Sony per la PlayStation 3.

•

primo lettore BD: Samsung nel luglio 2006.

•

primo lettore BD 3D Samsung (2009-2010)

•

Video digitali di elevatissima qualità in alta

•

Adatto per il 3D.

(39)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

(40)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

(41)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

• L’unità a stato solido o drive a stato solido, in sigla SSD

(solid-state drive), utilizza memoria Flash per l'archiviazione di

massa dei dati.

• La principale differenza con i classici dischi è la possibilità di

memorizzare in modo non volatile grandi quantità di dati,

senza utilizzare parti meccaniche

• Oltre alla memoria in sé, un'unità disco SSD dispone di diversi

componenti di supporto alle operazioni:

– controller (microprocessore), – memory cache,

– supercondensatore (o batteria tampone),

(42)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

• La totale assenza di parti meccaniche in movimento porta

diversi vantaggi, di cui i principali sono:

– rumorosità assente;

– minore possibilità di rottura;

– minori consumi durante le operazioni di lettura e scrittura; – tempo di accesso ridotto: si lavora nell'ordine dei decimi di

millisecondo; il tempo di accesso dei dischi magnetici è circa 50 volte maggiore, attestandosi invece sui 5 millisecondi;

– maggiore resistenza agli urti;

– maggiore durata: i dischi a stato solido hanno mediamente un tasso di rottura inferiore a quelli degli hard disk.

(43)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

• La frammentazione di un disco SSD non influisce sulle sue

prestazioni, poiché il tempo d'accesso a qualunque cella è identico; • Attualmente un SSD ha un limite sul numero massimo di operazioni

di scrittura (ma è un numero MOLTO elevato)

• Il tasso di rottura di un SSD oscilla tra lo 0.5% e il 3%, mentre • negli hard disk può raggiungere il 10%.

• Un SSD ha minori consumi e minore produzione di calore • Un SSD ha tempi di accesso e archiviazione ridotti: si lavora

nell'ordine dei decimi di millisecondo; il tempo di accesso dei dischi magnetici è oltre 50 volte maggiore, attestandosi invece tra i 5 e i 10 millisecondi.

(44)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

(45)

Memorie a Stato Solido

(SSD – Solid State Drive)

(46)

Flash Drive USB

• Accesso seriale ad

alta velocità (max 480

Mbit/s con USB 2.0)

• Uso di microprocessori

ad alta velocità e

basso consumo

• Possibilità di scrittura

su singoli settori

(47)

Fondamenti di

Informatica

Prof. Fenza Giuseppe

I Dispositivi di Input /Output [Sez: da 3.1 a 3.6, da

3.10 a 3.12]

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

Dentro la scatola:

gli slot di espansione

(56)

I tipi di bus

• Bus,

di sistema

oppure

locale

= connessione fisica tra

CPU e le altre componenti del computer; trasporta i dati

da un dispositivo all'altro.

• Si possono distinguere:

– bus dei dati (data bus): è di tipo bidirezionale (comunicazione cpu > dispositivi, dispositivi > cpu) e su di esso viaggiano dati ed

istruzioni;

– bus degli indirizzi ( address bus ): è di tipo unidirezionale (comunicazione cpu > memoria centrale) e serve alla cpu per indicare alla memoria centrale le locazioni interessate dalle operazioni;

(57)

I tipi di bus e le altre connessioni

• Le porte sono dispositivi che permettono l’invio e la ricezione delle informazioni

– Sul retro di un elaboratore vi sono dei connettori che collegano l’unità centrale con le periferiche, tramite cavi

– Prima di connettere le periferiche al computer è necessario quasi

sempre interrompere l’alimentazione spegnendo l’elaboratore (non vale per le porte di nuova generazione)

– Le tipologie di collegamento avvengono tramite:

ü La porta seriale ü La porta parallela ü La porta SCSI ü La porta USB ü La porta IrDA ü La porta HSSB ü Firewire (IEEE 1394)

(58)

I tipi di bus e le altre connessioni

• Le porte seriali hanno un connettore a 25 pin o 9 pin – Sono dette seriali per trasmettono i dati un bit alla volta

– Oggi i computer hanno, in genere, 2 porte seriali, ma tenderanno ad essere sostituite da porte più versatili ed a maggiore capacità di trasmissione (USB, ecc.)

• Le porte parallele hanno un connettore a 25 piccoli fori – Il trasferimento dei dati avviene 8 bit alla volta

– Anche se è nata per connettere le stampanti la porta parallela è stata in seguito usata anche per altre applicazioni

– Oggi i computer hanno, in genere, 1 porta parallela, ma tenderanno a sostituirle con porte più versatili ed a maggiore capacità di trasmissione (USB, ecc.)

• Le porte SCSI supportano fino a sette periferiche in cascata che richiedono alta velocità di trasferimento

– Un singolo adattatore SCSI è in grado di interfacciare contemporaneamente un computer a più dischi rigidi, ad un drive CD-ROM, ad una unità a nastri ed ad uno scanner

(59)

I tipi di bus e le altre connessioni

• I collegamenti

USB

connettono al personal computer

periferiche che sono provviste di questa interfaccia

• USB sta per Universal Serial Bus e permette una

velocità di trasmissione di 12 Mbit (milioni di bit al

secondo)

• Le periferiche USB possono essere collegate in cascata

fino a formare un bus di 127 elementi, evitando numerosi

cordoni di collegamento

• È possibile collegare e scollegare queste periferiche a

computer acceso senza causare danni al computer

• Dato che il connettore USB è piccolo, gli attacchi USB

sono molto usati sui portatili e palmari

(60)

I tipi di bus e le altre connessioni

• FireWire (800 Mbit/s) è nato come tecnologia

per la connessione di PC alle sue periferiche.

• A differenza di USB, FireWire consente velocità

maggiori e supporta la Quality of Service (QoS),

per cui si configura come soluzione adatta a

flussi audio-video.

• Il limite è rappresentato dalla piccola distanza

che può essere coperta senza ricorrere a

(61)

(62)

(63)

(64)

l

Periferiche di input: consentono di inserire i

dati

che il PC elaborerà, o per impartire

comandi

–

Mouse

: è un dispositivo di puntamento che sposta un

cursore sullo schermo e che permette di impartire

comandi al PC

–

Tastiera

: è lo strumento con cui l’utente inserisce nel

computer informazioni di tipo alfanumerico

–

Scanner

: permette di importare immagini e testi

velocemente, in modo analogo ad una fotocopiatrice

–

Fotocamera digitale

e

Videocamera digitale

(65)

l

Periferiche di output: consentono di

presentare all’esterno i risultati

delle

elaborazioni del PC

–

Monitor

: visualizza le informazioni (grafici o

testo) permettendo di controllare i risultati del

lavoro del PC

–

Stampante

: consente la stampa su carta dei

dati elaborati

(66)

Dispositivi di I/O

I dispositivi di I/O sono molti di più di quelli qui illustrati. Innanzitutto un computer può essere un mezzo di input per un altro, trasmettendogli

informazioni: poi, non vanno dimenticati i mezzi “special purpose” usati in molti settori, come

termometri, sensori,

telecamere digitali, e molti altri.

(67)

Dispositivi di input e di output

• Per poter interagire con la macchina bisogna avere

dispositivi che consentono di dare ordini o visualizzare i

risultati

• Gli strumenti che consentono di relazionarsi con un PC

si dividono in due grandi categorie:

ü i dispositivi di input, che consentono all'utente l'inserimento di

informazioni e dati nel computer. Comprendono periferiche quali la tastiera, il mouse, il microfono, i lettori ottici, le telecamere, ecc.;

ü i dispositivi di output, che consentono, invece, al computer di

visualizzare e produrre l'informazione elaborata. Tale periferiche comprendono la stampante, il monitor, il plotter, gli altoparlanti ecc.

(68)

Dispositivi speciali di I/O

• Ausili informatici per disabili

• Termometri, Barometri, rivelatore sismici

• Strumenti Astronomici

• Periferiche per i videogiochi

• Realtà Virtuale: I/O Immersivo

– Casco, guanti o tute danno all’utente la sensazione di interagire con lo spazio virtuale generato dal computer

• Lettura di caratteri scritti con inchiostro magnetico

– Caratteri stampati con inchiostro speciale – Assegni

(69)

(70)

Dispositivi speciali di I/O

Golf virtuale

(71)

Dispositivi di input I

• La tastiera: rappresenta lo strumento di input maggiormente

utilizzato per l'immissione dei dati e per dialogare con il computer in modo da fornirgli le informazioni necessarie all'elaborazione

• La maggior parte delle tastiere è formata da 101 tasti, ognuno dei quali agisce come un interruttore a molla, in grado di emettere un impulso elettrico ogni volta che viene premuto.

• Il layout della tastiera chiamata qwerty (il nome deriva dalle prime sei lettere presenti sulla sinistra della tastiera), quella che è

utilizzata in Italia, e che si rifà fedelmente a quella della macchina da scrivere, è stato studiato in maniera da rallentare l'inserimento delle lettere, onde evitare che i martelletti delle macchine da scrivere si urtassero e si incastrassero;

(72)

Dispositivi di input II

• Per ovviare a eventuali problemi di spazio sulla scrivania, sono consigliabili tastiere di dimensioni ridotte o comprensive di sistemi di puntamento

differenti dal classico mouse.

• Le più moderne consentono un collegamento "senza fili", che avviene attraverso la trasmissione di raggi infrarossi. In questo modo è possibile tralasciare quei fastidiosi cavi che si attorcigliano sulle nostre scrivanie. • Una novità che è interessante sperimentare è rappresentata dalle tastiere

ergonomiche, che si differenziano da quelle tradizionali per la loro sagomatura. Queste tastiere consentono di lavorare assumendo una

postura ideale, che eviti l'insorgere di problemi alla muscolatura e ai tendini delle mani e dei polsi.

• Il suo primato inizia ad essere minacciato dalla comparsa di pacchetti

applicativi per il riconoscimento vocale utilizzati per dettare al computer. È probabile che nell'arco di pochi anni il microfono diventi il dispositivo di input privilegiato per interagire con il PC.

(73)

(74)

(75)

Dispositivi di input III

• Permette di selezionare i menu a discesa, puntare e cliccare sui singoli

oggetti presenti sullo schermo (icone o pulsanti), oppure applicare la tecnica

del drag & drop per trascinare gli oggetti da una parte all'altra dello schermo

o per lasciarli cadere su un altro oggetto (per esempio se si vuole buttare via una icona presente sul desktop è possibile trascinarla direttamente sul cestino e lasciarla quindi cadere dentro di esso) .

• Sul mouse inoltre sono solitamente presenti due o tre tasti:

ü il tasto di sinistra è sicuramente quello più usato (quando infatti si legge di fare clic o doppio clic solitamente si sottintende di farlo sul tasto sinistro);

ü al tasto destro (e a quello centrale, se presente) sono associate solitamente funzioni particolari quali quella di far apparire i menu di scelta rapida oppure di permettere lo scorrimento della finestra. Qualora un utente sia mancino ha la possibilità di invertire i tasti dei mouse utilizzando l'apposita utility del sistema operativo

Il mouse: è uno strumento di puntamento e ha avuto il suo

impiego con la nascita di sistemi operativi dotati di interfaccia grafica, come Windows e MacOS

(76)

Dispositivi di input IV

ü Questa soluzione non necessita di un piano di lavoro, anche se il trackball è più ingombrante di un touchpad.

• Il touchpad è un dispositivo di puntamento alternativo al mouse,

costituito da una piastrina rettangolare, sensibile al tatto, sulla quale si fa scorrere un dito.

• Il trackball: funziona come un mouse rovesciato -anziché fare scorrere la pallina premendo

leggermente sul mouse e provocandone il

trascinamento sul tavolo, la si aziona direttamente con un dito.

ü I vantaggi di questa soluzione sono costituiti dal ridotto ingombro e dalla possibilità di lavorare anche senza un piano d'appoggio.

ü Di conseguenza il touchpad ha trovato largo impiego sui notebook.

(77)

Dispositivi di input V

• Il joystick

: è uno strumento di controllo molto

utilizzato nei videogiochi, composto da una

manopola che può essere inclinata nelle quattro

direzioni principali: avanti, indietro, destra e

sinistra

ü Il suo principio di funzionamento è perciò simile a quello della cloche di un aereo. Poiché il computer è in grado di rilevare la direzione in cui esso viene rivolto, questo dispositivo può essere utilizzato per controllare il movimento di oggetti

visualizzati sullo schermo.

• La penna luminosa

: è utilizzata nei programmi

di disegno o di grafica, è uno strumento

indicato per creare linee disegnando sullo

schermo del computer

(78)

Dispositivi di input VI

• Lo scanner è un dispositivo che consente al computer di acquisire

immagini, fotografie e pagine di testo. Esistono diversi tipi di scanner:

ü quelli manuali sono i più economici e consentono acquisizioni a basse risoluzioni. Vanno fatti scorrere manualmente sull'area da importare e non consentono la scansione di un foglio A4 in un'unica passata proprio (non sono molto pratici e ormai quasi dei tutto fuori commercio)

(79)

Dispositivi di input VII

ü Gli scanner piani, il cui principio di funzionamento è molto simile a quello di una fotocopiatrice.

ü Il foglio rimane fermo ü I sensori si spostano

ü Presentano spesso l’allineamento automatico dei fogli

ü Sono i più diffusi, in quanto comportano il miglior rapporto prezzo/prestazioni

• Gli scanner detti "a tamburo", destinati a un impiego professionale visti i costi (dell'ordine delle decine di migliaia)

ü Il foglio scorre

(80)

Dispositivi di input IX

Dispositivi di Input Veloci:

ü Strumenti per il riconoscimento ottico dei caratteri tipografici (OCR,

Optical Character Recognítion), di modo che questi possano essere

trasmessi al computer non sotto forma di immagine scannerizzata, ma come se fossero stati digitati direttamente sulla tastiera.

ü I software OCR non sono tuttavia infallibili, anzi capita sovente che il computer confonda caratteri simili, come la “l" con “1" o con “I" ; è quindi sempre necessario un controllo a posteriori confrontando il risultato della procedura OCR con la bozza su carta.

(81)

Dispositivi di input X

üScrittura a mano libera: alcuni computer hanno uno schermo

sensibile al contatto, o sono interfacciati con una tavoletta grafica, su cui si può scrivere con una penna speciale.

üLettori di codici a barre: letto utilizzando penne ottiche che

(82)

Dispositivi di input XI

• Il microfono

: sta per diventare una periferica di input

molto importante grazie alla comparsa dei programmi di

dettatura al computer.

ü Inoltre è già utilizzato insieme ad applicazioni quali il registratore di suoni per creare file sonori in modo da personalizzare alcune

(83)

Dispositivi di input XII

ü Riconoscimento vocale, esistono software speciali che permettono

di «parlare» a un computer.

– Sistemi che analizzano il parlato indipendentemente dall’interlocutore (es. le compagnie telefoniche)

– Sistemi programmati a riconoscere la voce di un singolo utente. • Sistemi addestrati

(84)

Dispositivi di output I

• Il monitor è tra i più comuni dispositivi che consentono di

visualizzare i risultati delle elaborazioni effettuate dal computer. ü Lo schermo CRT è dotato di un tubo a raggi catodici,

tecnologicamente simile a quello di un televisore. ü Lo schermo piatto è più leggero e meno

ingombrante del precedente, ma più costoso: ü LCD, invece, è uno schermo a cristalli

liquidi, utilizzato per i computer portatili, ma piuttosto costoso.

ü Plasma, pannelli di vetro con gas all’interno

ü La dimensione dei monitor è misurata in pollici e calcolata sulla sua diagonale.

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Valutazioni Hardware: Il Monitor

• Monitor

• Numero di Colori visualizzabili da ogni singolo pixel

(detto anche profondità del colore)

» Monocromatici » Bianco/Nero » Milioni di colori

• Dimensione, vera e propria dimensione fisica del

monitor, (misurata in pollici sulla diagonale)

• Risoluzione grafica, data dal numero massimo di

punti visualizzabili per ogni riga e ogni colonna dello

schermo (pixel)

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Dispositivi di output II

• Per ottenere su carta ciò che è stato preparato a video occorre utilizzare le

stampanti.

• Nelle aziende spesso esse vengono condivise da un'ampia utenza, tramite le reti locali.

• Esistono diversi modelli di stampante, che si differenziano tra quelle in grado di fornire stampe in bianco e nero e quelle che supportano il colore. • Le tecnologie più utilizzate sono le seguenti:

ü Ad aghi

ü A getto d'inchiostro ü Termica

ü Laser

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Dispositivi di output III

• La differenza tra le varie tipologie dipende

ü

dal tipo di tecnologia adottata,

ü

dal numero di colori,

ü

dalla velocità di stampa e

ü

dai supporti utilizzati.

• La scelta varia da quelle a getto d'inchiostro, di uso

amatoriale, che si trovano in commercio a un prezzo

economico pur soddisfacendo le più comuni esigenze di

stampa, alle più sofisticate laser, di uso professionale,

più evolute e costose.

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Dispositivi di output IV

• Quando si acquista una stampante, oltre alla

spesa iniziale, occorre tener conto dei costi di

esercizio, su cui incidono:

ü

il costo delle singole cartucce, dei nastri di inchiostro,

dei toner ecc.

ü

il tipo di carta suggerita.

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Dispositivi di output V

• Le stampanti ad aghi

sfruttano l'impatto di una serie di

aghi contro un nastro inchiostrato, trasferendo

l'inchiostro sulla carta.

ü La qualità di stampa dipende dal numero di aghi.

ü Questo tipo di stampante è piuttosto rumorosa e la qualità della stampa ottenuta risulta abbastanza scadente;

ü è particolarmente adatta nel caso di stampe su modulo continuo.

• Le stampanti a getto d'inchiostro

spruzzano piccoli getti

d'inchiostro sulla carta o sul lucido.

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Dispositivi di output VI

• Le stampanti termiche

imprimono la carta bruciando dei

punti su di essa, tramite un gruppo di piccoli e veloci

elementi riscaldanti.

ü Risultano tra quelle più economiche e sono utilizzate spesso nelle calcolatrici da tavolo e nei fax di basso costo.

ü Richiedono carta speciale, trattata chimicamente, che può scolorire nel tempo.

• Le stampanti laser

sono dotate di un'alta qualità di

stampa.

ü Sono silenziose e veloci, e generano un'immagine trasferendo sulla carta, mediante particelle di toner elettrostatico, la scansione ottenuta da un raggio laser.

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Dispositivi di output VII

• Per Stampa 3D si intende la realizzazione di oggetti tridimensionali mediante produzione additiva, partendo da un modello 3D digitale. Il modello digitale viene prodotto con software dedicati e successivamente elaborato per essere poi

realizzato, strato dopo strato, attraverso una stampante 3D.

• La stampa 3D nasce nel 1986, con la pubblicazione del brevetto di Chuck Hull, che inventa la stereolitografia.

• Dal 1986 la stampa 3D si è evoluta e differenziata, con l'introduzione di nuove tecniche di stampa e di innumerevoli materiali con diverse caratteristiche

meccaniche, stampabili sia da soli che in combinazione, permettendo la diffusione di questa tecnica di produzione in molti ambiti, che spaziano dall'industria all'ambito medico e domestico.