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architettura di von Neumann, computer - Coggle Diagram
architettura di von Neumann
modello astratto usato per rappresentare la struttura logica di un elaboratore
consiste nella suddivizione in 5 unità fondamentali
unità di imput
vi si inseriscono i dati da elaborare
unità di memoria
memorizza i programmi e i dati in entrata e in uscita
non comprende una memoria di massa
unità di output
restituisce i dati elaborati
CPU
il cuore che sovrintende tutte le operazioni
comprende un unità di controllo e un'unità operativa
bus
canale che collega e fa comunicare tra loro tutte le unità
computer
componenti principali
case (chassis o cabinet)
contenitore in cui sono montati componenti principali del computer
si chiama tower se è verticale
middle tower
tower
minitower
si chiama desktop se orizzontale
può essere di plastica o di metallo
sul retro presenta un interruttore on/off per i casi di necessità o per evitare fenomeni elettrici accidentali e indesiderati
non è collegato alla scheda madre e a computer spento lo scollega fisicamente dalla rete elettrica
sul frontalino presenta
pulsante più piccolo per il reset
pulsante più grande per l'accensione del computer o lo spegnimento forzato
CPU(central processing unit) = processore centrale
componente hardware che sovrintende la maggior parte delle operazioni del computer
coordina in maniera centralizzata le attività di ogni unità di elaborazione e gestisce tutti i componenti collegati alla scheda madre
la sua struttura interna si compone di
registri
memorie molto veloci ma di capacità ridotta
unità logico aritmetico
è preposta al calcolo aritmetici e logici
bus
bus di sistema
trasferisce i dati tra la CPU ed il resto del sistema
bus interno
mette in comunicazione le diverse componenti della CPU
unità di controllo
fa in modo che vengano eseguiti tutti i passi per l'esecuzione delle istruzioni
funziona attraverso la divisione in cicli scanditi da un segnale di temporizzazione di durata fissa dell'elaborazione di ogni istruzione
ogni ciclo prevede le fasi di
decode
interpreta l'istruzione per stabilire che operaziuone effettuare
execute
esecuzione dell'istruzione
fetch
prelievo dell'istruzione dalla memoria primaria
è caratterizzata da
cache
memoria interna che serve a ridurre il tempo di accesso ai dati da elaborare
core
indica il numero di processori fisici più piccoli contenuti nel chip che forma la CPU
il chip chiamato anche circuito integrato è una piastrina di silicio su cui sono presenti elementi attivi e passivi tra loro collegati in modo da realizzare appositi circuiti elettrici
TDP (termal design power)
indicatore della quantità massima di calore generato da un chip
frequenza (hertz)
indica la velocità del processore nell'eseguire le operazioni
periferiche
componenti hardware collegati all'unità centrale di elaborazione del computer che servono per far interfacciare il computer con il mondo esterno
in base alla direzione del flusso dei dati si dividono in
periferiche di output
periferiche di input/output
periferiche di input
permettono di inserire dati nell'elaboratore
le più comuni sono:
scanner
webcam
touchpad e trackpad
microfono
mouse
il principale dispositivo di puntamento: a ogni suo movimento orientato corrisponde un simile movimento di un puntatore sullo schermo
tastiera
dispositivo che presenta una serie di tasti, oltre alle lettere dell'alfabeto e le cifre decimali può essere dotata di tasti speciali come: backspace, esc, tasti F1-F12, tasti freccia, STAMP, CANC CTRL, ALT
sono interne se fisicamente poste nel computer, esterne se connesse tramite cavo o rete
scheda madre (motherboard o mainboard)
include prese e alloggiamenti per alimentare e collocare nel computer il processore, la memoria RAM e connettere le periferiche
comprende l'intera circuiteria e le interfacce
per connetterla a una periferica esterna si usano le porte di comunicazione
es di periferica: la scheda video
HDMI (high-definition multimedia interface)
interfaccia di trasmissione di segnale video e audio tra dispositivi compatibili
DisplayPort
interfaccia digitale usata per connettere monitor e display in alta definizione al PC
VGA (video graphics array)
standard analogico per le connessioni di monitor al computer
esempi di porte che non hanno bisogno di collegamenti fisici per connettere ai dispositivi
porta bluetooth
connette dispositivi nel raggio di pochi metri usando una tecnologia a onde radio
porta wireless
connette più dispositivi a rete locale tramite onde radio a bassa potenza
porta IrDA (infrared data association)
porta a raggi infrarossi
svolge le operazioni secondo 3 fasi
fase di elaborazione
fase di output
fase di input
si compone da
software
insieme dei programmi che permettono di gestire l'hardware
hardware
l'insieme delle parti fisiche (circuiti elettronici)
quelli moderni presentano configurazioni personalizzate sulla base dell'esigenze degli utenti
possiamo oggi distinguere
computer portatili (notebook o laptop)
progettati per un uso in mobilità avendo batteria, monitor, tastiera e trackpad integrati
netbook e ultrabook
computer portatili nel complesso più sottili e meno potenti
computer fissi (desktop computer)
computer di uso quotidiano che grazie alla possibilità di espansione attraverso aggiunte o variazioni di hardware migliorano le proprie prestazioni
tablet
computer leggerissimi e sottili dotati di touchscreen generalmente poco espandibili
mainframe computer
caratterizzati da altissime prestazioni sono usati per gestire grandi sistemi informatici
smartphone
sono allo stesso tempo: computer, telefoni, macchine fotografiche digitali, navigatori satellitari
sono dotati di numero incredibile di sensori
supercomputer
raggiungono le migliori prestazioni possibili ad oggi grazie al lavoro in parallelo di migliaia di processori
possono essere progettati per risolvere esclusivamente determinati problemi di calcolo
macchina elettronica che elabora dati secondo procedure prestabilite