Calculatoare personale. Hardware. Prezentare generala.

Calculatoare personale. Hardware Prezentare generala.

I.1.1 Scurt istoric asupra evolutiei tehnicii de calcul.

Marele impact produs in lume de tehnica de calcul, il vom sintetiza prin urmatoarele trei idei

Ø      In istoria informationala a omenirii, au existat trei momente fundamentale aparitia limbajului, a tiparului si a calculatorului electronic.

Ø      Aparitia microprocesorului reprezinta a doua mare revolutie industriala.

Ø      In momentul de fata reteaua Internet este cel mai eficient mijloc de globalizare.

Prezentam cateva evenimente din istoria omenirii privind inregistrarea datelor:

à          In Babilonul antic, acum 4600 de ani se foloseau placile de lut pentru inregistrarea informatiei;

à          In Egipt, se utiliza papirusul si condeiul;

à          In Grecia si Roma antica, se foloseau tablite de lemn ceruite, legate cu o sfoara, sub forma unei carti;

à          In 1211, un bancher din Florenta, a introdus un sistem complet de evidenta comerciala;

à          Secolul al XV-lea, germanul Gutenberg inventeaza tiparul;

à          In 1494, un calugar venetian, Luca Paccioli, descrie sistemul de evidenta cu doua intrari

à          La 1 martie 1873, firma americana Remington produce prima masina de scris

si a calculului datelor

à          Abacul, cel mai vechi instrument de calcul, e cunoscut de acum 4000 de ani;

à          In secolul al XIX-lea, se cunosteau masini de calcul mecanice, capabile sa efectueze cele 4 operatii aritmetice;

à          In 1887, americanul Hermann Hollerith, utilizeaza cartela perforata la efectuarea recensamantului populatiei;

à          In 1920, se construiesc primele masini electromecanice de calcul;

à          In 1946, John Maclay la Universitatea din Pennsylvenia, construieste primul calculator electronic, ENIAC;

à          In 1971, se realizeaza primul microprocesor, care integreaza intr-un singur circuit, unitatea centrala a unui calculator;

Aparitia microprocesoarelor, a determinat un alt concept in realizarea calculatoarelor, si anume obtinerea unor sisteme cu un pret redus, volum mic si usor de utilizat, caracteristici care sa faca  calculatorul asemanator unui aparat electrocasnic, pe care il cumperi fara un efort financiar deosebit, il duci acasa cu masina personala, il introduci in priza, citesti cateva instructiuni de utilizare si poti sa il folosesti. Acest concept a dus la aparitia sistemelor denumite PC-Personal Computer.

Pentru a intelege marea schimbarea produsa, trebuie sa vedem cum arata un calculator electronic universal, in anii 70. In primul rand, instalarea calculatorului necesita o sala construita special, cu instalatie de climatizare, deoarece sistemele functionau numai intre 17-21 grade. Dupa aceea trebuie sa ne referim putin la volum si greutate. Un calculator era format din peste 15 piese, cu dimensiuni cam de 2 m³, si cu greutatea de multe ori de peste 200 Kg/piesa.

Dar ceea ce le facea foarte greu de utilizat era faptul ca datorita sistemelor de operare foarte complicate pana si personalul de operare trebuia sa fie super specializat.

E adevarat ca primele PC-uri, ca de exemplu cele construite in jurul microprocesoarelor 8080 sau Z80, aveau performante modeste. Dar in 20 de ani s-au facut progrese incredibil de imaginat in anii 80.

De exemplu

Ø      Viteza microprocesorului, de la 1.5 MHz la peste 1.5 GHz. Crestere de peste 1000 de ori. Cele mai importante microprocesoare aparute, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium P4.

Ø      Hard-disc, de la 5-20MB, la peste 100GB. Crestere de 20,000 de ori a capacitatii

Ø      Memoria interna, de la 64KB pe mai multe cipuri, la 256MB pe un singur cip

Nota: Exemplele date sunt dispozitive care se comercializeaza curent la inceputul anului 2001.

In continuare, se va prezenta acest tip de sisteme de calcul.

I.1.2 Structura si arhitectura calculatoarelor de tip PC. Schema functionala.

Structura unui calculator de tip PC are urmatoarele componente, asa cum se observa si din schema prezentata:

Ø      Unitatea centrala de prelucrare (UC) - compusa din microprocesor, memoria interna si magistrala interna.

Microprocesorul, care are rolul cel mai important, de executie a instructiunilor, si prin aceasta de coordonare a intregii activitati a calculatorului, este format din

à          Unitatea de comanda si control (UCC) - comanda executia instructiunilor

à          Unitatea aritmetica si logica (UAL)   - efectueaza operatiile aritmetice, relationale sau logice.

à          Registre (R) - memorie ultrarapida pentru operanzii operatiilor efectuate

à          Magistrala microprocesorului, care permite circulatia informatiei intre componentele microprocesorului,

Memoria interna (MI) .- locul de unde se executa programele, si unde se afla datele necesare acestora

Magistrala interna, care permite circulatia informatiei intre componentele unitatii centrale.

Ø      Magistrala externa, prin care se transmite informatia intre UC si dispozitivele externe

Ø      Interfetele cu dispozitivele externe (unitatea de comunicare intre unitati) - dispozitive hardware, care primesc comenzi de la UC (prin executia unui program special pentru respectivul dispozitiv extern, denumit driver). Ele au rolul sa creeze compatibilitatea intre componentele intre care este legata, adica magistrala externa si dispozitivul extern.

Dispozitivele externe - realizeaza interfata cu exteriorul prin:

Perifericele de intrare - pentru introducerea datelor in calculator.

Perifericele de iesire - pentru extragerea informatiilor din calculator.

Memoria externa - pentru stocarea sau arhivarea informatiilor.

Multimedia - pentru utilizarea imaginilor si sunetelor.

Modem - pentru cuplarea de la distanta, prin intermediul unei linii telefonice sau canal radio, cu o retea de calculatoare

Placa de retea - pentru cuplarea la o retea de calculatoare aflata in imediata apropiere.

Arhitectura unui calculator de tip PC este orientata spre un sistem axat in jurul unei singure placi, denumite placa de baza.

Ø      Placa de baza contine urmatoarele componente

Microprocesorul

Memoria interna

Magistrala externa

Interfetele pentru cele mai utilizate dispozitive externe, de obicei:

à          Tastatura

à          Mouse

à          Memoria externa

à          Interfata seriala si paralela

Ø      Celelalte interfete care nu sunt integrate pe placa de baza, sunt realizate sub forma unor placi care au conectoare ce se pot introduce direct in magistrala externa.

In ultimul timp, in arhitectura placilor de baza exista tendinta de a integra cat mai multe interfete, ca placa video, placa de sunet, modem, etc.

Aceasta arhitectura, a fost realizata in scopul de a satisface urmatoarele cerinte:

à          Modularitatea, posibilitatea de a crea configuratii cat mai variabile

à          Posibilitatea de a se atasa dispozitive, care apar ulterior constructiei sistemului, sau mai perfectionate decat cele achizitionate cu sistemul.

à          Posibilitatea de a dezvolta sistemul. Aceasta optiune, datorita scaderii foarte mari a costului si al uzurii morale foarte rapide a unui PC, nu mai este in prezent foarte folosita

I.1.3 Unitatea centrala de prelucrare.

Unitatea  centrala de prelucrare (UC) este un subsistem ce constituie centrul nervos al oricarui sistem digital (numeric) de calcul. Unitatea centrala efectueaza operatiile esentiale de prelucrare (calcule, transferuri, etc.) si controleaza celelalte elemente ale sistemului de calcul.

Ea este compusa din procesor (denumit microprocesor daca este realizat intr-un singur circuit), memoria interna si magistrala interna.

I.1.3.1 Procesorul unitatii centrale.

Procesorul, are rolul cel mai important, de executie a instructiunilor si prin aceasta de coordonare a intregii activitati a calculatorului. El este format din

Ø      Unitatea de comanda si control (UCC) - care controleaza executia instructiunilor si secventa operatiilor executate. Dispozitivul de comanda este un ansamblu de circuite care actioneaza asupra celorlalte dispozitive pentru a le pune in functiune in conformitate cu instructiunile de prelucrare. Ordinea de executare a instructiunilor este de asemenea controlata de aceasta unitate, printr-un dispozitiv denumit contorul (pointerul) de instructiuni.

Pentru a se putea coordona activitatea intregului sistem de calcul, componentele acestuia trebuie sa lucreze sincronizat. Aceasta se realizeaza printr-un ceas intern, care fixeaza o cuanta de timp, denumita ciclul UC, care reprezinta semnalul de sincronizare pentru sistemul de calcul. Intr-un ciclu, procesorul efectueaza o operatie elementara. O caracteristica importanta a procesorului, este frecventa lui, adica numarul de cicluri (operatii elementare) pe care  le efectueaza acesta pe secunda. In momentul actual, in scurt timp procesoarele vor ajunge la frecvente uzuale de peste 3GHz (adica 3 miliarde de operatii elementare pe secunda).

O instructiune, se efectueaza intr-un anumit numar de cicluri. Unele instructiuni se executa mai repede decat altele, daca ele se termina intr-un numar mai mic de cicluri.

Forma generala a unei instructiuni

O alta caracteristica importanta a unui procesor, este setul de instructiuni de care dispune. Cu cat acesta este mai mare, cu atat exista posibilitatea de realizare de programe mai rapide, mai eficiente. Pentru a intelege acest lucru, vom da urmatorul exemplu: Exista procesoare care au instructiuni de efectuare a calculelor direct in virgula mobila, si altele care nu au aceasta facilitate (microprocesoarele aparute pana la 80486). Desi cu ambele procesoare putem efectua operatii in virgula mobila, in primul caz acest lucru este efectuat direct de dispozitivul hardware, printr-o instructiune, pe cand in al doilea caz, va fi nevoie sa se efectueze simularea prin executia a mai multor instructiuni in virgula fixa, a calcului in virgula mobila, ceea ce duce la viteze de zeci de ori mai mari.

Ø      Unitatea aritmetica si logica (UAL) - asigura efectuarea operatiilor aritmetice, relationale sau logice. Ea executa instructiunile primite de la UCC, folosind memoria interna si registrii, ca loc pentru plasarea operanzilor si rezultatelor.

In general o UAL, poate efectua trei tipuri de operatii pe care le vom prezenta in continuare.

Operatorii aritmetici care actionand asupra unor termeni scalari (numere, siruri de caractere, etc.) vor determina tot un rezultat de aceiasi natura (scalar);

Operatorii relationali care actionand asupra unor termeni scalari (numere, siruri de caractere, etc.) vor determina un rezultat logic (boolean);

Operatorii logici avand valori logice (True , False) ca operanzi,  vor determina un rezultat tot logic.

Nota: Am folosit pentru simbolurile operatiilor conventia folosita de limbajul Visual Basic. De asemenea precizam ca nu toate procesoarele au instructiuni speciale pentru toate operatiile prezentate.

Ø      Registrele interne ale procesorului (R) memorie ultrarapida in care se gasesc o parte dintre operanzii si rezultatele operatiilor efectuate de catre procesor.

Ø      Magistrala microprocesorului, care permite circulatia informatiei (date, adrese, comenzi) intre componentele microprocesorului.

I.1.3.2 Magistrala interna a UC.

Dispozitivele unitatii centrale comunica intre ele printr-o magistrala interna. Functie de natura informatiei care se transfera exista trei submagistrale si anume:

Magistrala de control, folosita de unitatea de comanda si control pentru transmiterea de comanzi celorlalte dispozitive si pentru a primi informatii despre starea in care se gasesc acestea;

Magistrala de adrese pentru selectarea unei locatii (un cuvant) din memoria principala (interna), cu care sa initieze transferul de date. Capacitatea acesteia determina maximul de memorie interna pe care poate sa o aiba UC;

Magistrala de date pentru transmiterea datelor intre dispozitivele UC. De exemplu prin aceasta se poate transmite:

à          un operand din memoria interna (a carui adresa se afla plasata pe magistrala de adrese) intr-un registru sau

à          o instructiune a unui program (aflat obligatoriu in memoria interna pentru a putea fi executat) din memoria interna in unitatea de comanda si control, pentru a fi prelucrata.

Magistrala este o cale de comunicatie. Putem sa ne imaginam acest dispozitiv, ca pe un cablu, ca pe niste 'fire', pe care la un moment precis, determinat de ceasul intern al sistemului, sursa depune datele, un bit pe un 'fir', iar destinatia le citeste. Capacitatea unei magistrale este determinata de numarul de  biti care pot fi transferati (plasati), la un moment dat, determinat evident de numarul de 'fire', pe care il are aceasta.

Exemplu.     

Presupunem ca avem o magistrala de date de 8 biti (cuvantul procesorului este de 8 biti). De asemenea consideram ca valoarea 1 este 3-5V, iar valoarea 0 este 0-2V. Pe aceasta magistrala vrem sa trimitem caracterul 'A', in ASCII, al carui cod este sau sau La momentul transmisiei, situatia va fi ca in schema de mai jos.

Nota: In ceea ce priveste 'cuplarea' magistralei de sursa si destinatie, aceasta se va prezenta la adresarea memoriei interne.

O caracteristica principala a unui procesor este lungimea cuvantului cu care lucreaza acesta. Cuvantul este unitatea elementara de date care se poate adresa si care se transfera in acelasi timp, intr-un ciclu, pe magistrala. Deci un procesor care are cuvantul de 8 biti, intr-un ciclu va putea transfera 8 biti de date, iar un procesor care are cuvantul de 16 biti, in acelasi timp poate transmite de doua ori mai multe date. Lungimea cuvantului determina deci capacitatea registrelor interne, a magistralelor de date si adrese, a modalitatii de adresare a memoriei interne, etc. Exista procesoare ce lucreaza pe 8, 16, 32 iar de curand 64 de biti. Deci putem spune fara a gresi, ca un procesor de 64 de biti, la aceeasi frecventa este de 8 ori mai eficient decat unul de 8 biti.

Un procesor este caracterizat de viteza de lucru, de capacitatea maxima de memorie pe care o poate adresa si setul de instructiuni pe care le poate executa. Viteza de lucru este determinata la randul ei de frecventa ceasului intern, de capacitatea registrelor interne si a magistralei de date, de tipul procesorului.

Nota: In aceasta prezentare, am aratat ca un sistem de calcul are trei magistrale, a microprocesorului, interna si externa. In realitate exista diverse arhitecturi, cu un numar mai mare de magistrale, dar functional, lucrurile stau in general la fel.

I.1.3.3 Memoria interna.

Memoria interna este conceputa ca o reuniune de celule, fiecare celula fiind capabila sa inmagazineze o cifra binara (0 sau 1). Conversia informatiei din forma uzuala in binar si invers se realizeaza cu ajutorul unitatilor de intrare-iesire (tastatura, monitor, etc.).

Memoria interna este folosita pentru stocare datelor de intrare, a rezultatelor intermediare si finale obtinute in urma prelucrarii informatiilor.

De asemenea memoria interna este locul unde se plaseaza programele (in cod obiect) pentru a putea fi executate.

Capacitatea memoriei interne a unui calculator se masoara in octeti (Bytes). In mod uzual se folosesc multiplii octetului : kilo-octet (KO sau KB) egal cu 1024 octeti, mega-octet (MO sau MB) egal cu 1024 KO, giga-octet (GO sau GB) egal cu 1024 MO, etc. Principalele caracteristici ale memoriei sunt capacitatea si timpul de acces. Capacitatea unui calculator este data de numarul maxim de octeti din care este formata memoria sa interna. Timpul de acces se refera la intervalul de timp scurs intre momentul furnizarii adresei unei zone de memorie si momentul obtinerii informatiei din acea zona.

I.1.3.3.1 Adresarea memoriei interne.

Un anumit numar de celule elementare (care pot memora 1 bit de informatie), formeaza un cuvant. Memoria interna este organizata in cuvinte, fiecare cuvant avand o marime de cativa biti (de regula 8 sau multiplii de 8).

Pentru a putea stoca (scrie) sau regasi (citi) o informatie in memorie, fiecarui cuvant i se asociaza un numar (o adresa) cuprins intre 0 si N-1, unde N reprezinta numarul total de cuvinte ale memoriei interne. Se numeste adresare operatia de identificare a unei zone de memorie pe baza adresei acesteia.

De exemplu, pentru adresarea unei memorii principale cu capacitatea de 64 Kilo-Cuvinte se folosesc numere binare, a caror lungime este de 16 biti.(2¹⁶ 64K).

O data adresat un cuvant, operatia de citire sau scriere (felul comenzii ce se va executa este stabilit de un cod plasat pe magistrala de comenzi), se va face in acelasi timp, pentru toti bitii din cuvantul respectiv.

Deci o operatie de citire scriere, din memorie se va face intotdeauna pe un cuvant (sau multiplii de cuvant), neexistand posibilitatea  de a se lucra cu mai putin de un cuvant. (De exemplu valorile booleene, care se pot memora pe un singur bit, vor ocupa totusi in memorie, 8 sau 16 biti (functie de lungimea cuvantului).

In concluzie putem spune urmatoarele:

Capacitatea magistralei de adrese (numarul de biti) determina numarul maxim de cuvinte, care pot fi utilizati din memoria interna. O unitate centrala, nu poate utiliza mai multa memorie interna (in biti) decat capacitatea maxima de adresare] [numarul de biti al unui cuvant].

Un cuvant este unitatea minima de adresare a memoriei interne. El are de obicei 8 biti (sau multiplii)

Intr-o operatie cu memoria interna, in acelasi timp sunt transferati prin magistrala de date toti bitii din cuvantul respectiv.

Tipul operatiei care se executa, citire sau scriere, este determinata de informatia care se gaseste pe magistrala de comenzi.

I.1.3.3.2 Memoria RAM si ROM

Memoria interna poate fi de doua tipuri:

Memoria RAM Random Access Memory) este un tip de memorie in care orice locatie poate fi accesata direct. Aceasta operatie nu este dependenta de o anumita secventa anterioara a locatiilor de memorie accesate. Memoria RAM este volatila, determinand ca la deconectarea alimentarii sistemului, informatia stocata sa se piarda. Termenul "acces aleator (random acces)" se refera la posibilitatea de a accesa orice locatie din memorie fara a tine cont de locatia care a fost ultima accesata. In memoria RAM pot fi scrise sau citite oricand informatii, avand astfel la dispozitie un mediu de stocare temporara foarte util (folosit de sistemul de operare si aplicatii).

Memoria ROM (Read Only Memory este memoria al carei continut nu poate fi modificat prin intermediul unei operatii de scriere, permitand numai citirea informatiilor. Continutul memoriei ROM se scrie de obicei doar o singura data, nu poate fi actualizat, dar datele pot fi citite oricand. Memoria ROM pastreaza informatiile chiar daca sistemul este oprit. Acest tip de memorie este ideal pentru salvarea BIOS-ului (rutine esentiale pentru pornirea calculatorului) sau a informatiilor primare despre configuratia sistemului.

I.1.4 Magistrala externa. Interfete.

Magistrala externa, permite cuplarea UC, de interfete specializate, care fac legatura cu dispozitivele externe.

O parte dintre aceste interfete si anume pentru: tastatura, mouse, unitatile de discuri sau interfata seriala si paralela (prin care se cupleaza imprimanta sau modemul) sunt integrate direct pe placa de baza.

O alta parte dintre interfete (de exemplu placa video sau placa de retea), sunt realizate sub forma unor placi cu circuite, si se cupleaza prin intermediul unor conectoare direct pe soclurile pe care magistrala externa le pune la dispozitie pe placa de baza. Semnalele de pe aceste socluri, sunt dispuse conform unor standarde. Magistrala externa are trei tipuri de socluri, IDE, PCI si AGP (pentru placa video), pentru cuplarea de interfetele specializate.

Aceasta arhitectura si standardizarea semnalelor magistralei externe, permit dezvoltarea sau crearea de noi interfete. Reamintim, ca interfetele vor fi puse in functiune, de niste programe specializate, denumite drivere.

Magistrala externa este constituita ca si celelalte magistrale, din magistralele de adrese, date si comenzi. In ceea ce priveste adresarea, aceasta are rolul de a selectiona o anumita interfata, pe care sa se cupleze celelalte doua magistrale, si sa se faca practic legatura cu UC. Pentru aceasta se rezerva o plaja de adrese, denumite porturi, prin care se acorda interfetelor adrese, pentru a fi in acest fel recunoscute de UC.

In ultimul timp au aparut interfete inteligente, care la instalare, automat, poarta o 'convorbire' cu sistemul de calcul, in care se 'prezinta', dand posibilitatea acordarii automate a unui adrese de port si a instalarii driverului corespunzator (daca acesta a fost in prealabil introdus in sistemul de calcul). Acest procedeu se numeste Plug And Play.

I.1.5 Echipamente de memorie externa (auxiliara).

Un sistem de calcul are nevoie de un dispozitiv, denumit generic memorie externa pe care sa se pastreze timp nelimitat programe si date. Acest lucru nu se poate face prin memoria interna, in primul rand deoarece este volatila, iar in al doilea rand pentru ca are o capacitate relativ mica.

Memoria externa este constituita din discuri magnetice care pot fi fixe (hard-disc) sau intersanjabile (floppy-disc), din discuri optice intersanjabile CD-ROM sau DVD sau din benzi magnetice.

Desi aparitia discurilor fixe a rezolvat relativ problema capacitatii memoriei, discurile flexibile raman necesare, deoarece in lipsa retelelor de calculatoare ele reprezinta un suport comod de transfer de date intre calculatoare. De regula se lucreaza cu discul fix, dar transportul si eventual pastrarea informatiilor se realizeaza si cu discurile flexibile.

I.1.5.1 Discuri flexibile

Discheta sau discul flexibil este un suport magnetic capabil sa stocheze programe si date. Este un suport de date cu acces direct, fiind construit dintr-un disc din plastic a carei suprafata a fost magnetizata. Exista trei marimi de baza ale dischetei: 8 inch, 5,25 inch si 3,5 inch. In afara de marime, dischetele se mai deosebesc dupa densitatea datelor: simpla densitate (SD), dubla densitate (DD), densitate inalta (HD) si densitate extinsa (ED), precum si dupa felul de depunere a datelor: simpla fata (SS) si dubla fata (DS). Scrierea si citirea se face cu ajutorul unitatii de floppy-disc. Unitatea de disc flexibil este una dintre cele mai simple de utilizat si configurat componente din calculator.

In momentul de fata cele mai utilizate sunt dischete de 3.5 inch, cu densitate inalta si dubla fata.

Unitatile de floppy-disc de 5,25 inch sunt un model mai vechi si foarte rar intalnit in ziua de azi. Ele utilizau discuri flexibile cu capacitati de stocare de 360 KB, 720 KB si 1,2 MB.

Din cauza dimensiunilor mari si a capacitatii de stocare reduse acestea au fost inlocuite cu timpul de unitatile floppy-disc de 3,5 inch care utilizeaza dischete cu densitati de 720 KB, 1,44 MB si 2,88 MB. Dintre acestea cele mai utilizate sunt cele de 1,44 MB, dischetele de 2,88 fiind o imbunatatire relativ recenta dar care nu a fost adoptata inca pe scara larga din cauza ca necesita unitati speciale iar cresterea capacitatii de stocare nu este semnificativa, mai ales cand discurile CD-ROM se utilizeaza in prezent pe scara larga. Unitatile floppy-disc ofera o rata de transfer mult mai mica si timpi de acces mult mai mari decat ai altor dispozitive de stocare si de aceea utilizarea acestor unitati se rezuma la cazurile de stricta necesitate. De asemenea fiabilitatea lor nu este ridicata

Pe discheta informatiile sunt inregistrate pe niste piste concentrice numerotate de la 0. Numarul 0 corespunde pistei cu diametrul maxim, adica pistei exterioare. Fiecare pista este impartita in sectoare, fiecare sector avand un numar fix de octeti. Inceputul pistelor este determinat de un semn, numit idex.

Intr-o margine discurile flexibile au marcata o zona, care daca este intacta ele pot fi scrise si citite, altfel discurile sunt protejate la scriere, fiind permisa numai citirea.(similar ca la casetele audio)

I.1.5.2 Discuri fixe

Discul fix sau discul Winchester sau hard discul este format din unul sau mai multe discuri suprapuse, fiecare dintre ele fiind acoperit de un invelis magnetic. Acestea se rotesc la viteze de ordinul miilor de rotatii pe minut. Pe suprafata acestor discuri, denumite si platane se "plimba" capetele de citire /scriere care au rolul de a citi /scrie informatia pe disc. Exista doua capete de citire pentru fiecare platan, care sa permita folosirea ambelor sale fete. Toate capetele de citire scriere sunt plasate pe acelasi dispozitiv de deplasare, care efectueaza o miscare rectilinie pe directia razei platanului. Circumferinta descrisa la un moment dat de toate capetele de citire scriere pe platane se numeste cilindru. Platanele se rotesc permanent cu o viteza constanta, sectoarele de pe disc fiind accesate in momentul trecerii lor prin dreptul capului. Vitezele uzuale intalnite la diferitele tipuri de hard-discuri sunt de 5400 rpm (rotatii pe minut), 7200 rpm , 10000 rpm, 14000 rpm.

Daca la inceput capacitatea unui hard-disc se masura in zeci si sute de MB, la ora actuala acestea ajung la capacitati de ordinul zecilor sutelor de GB, putandu-se astfel stoca importante cantitati de date.

Hard-discul este utilizat la stocarea cantitatilor mari de informatie oferind un acces relativ rapid la aceasta.

Caracteristica acestui tip de memorie este ca unitatea de disc si suportul, formeaza o singura componenta, care nu poate fi mutata de la un calculator la altul.

I.1.5.3 CD-ROM

CD-ROM-ul (Compact-Disk Read Only Memory), aparut in 1982, este un mediu de stocare optic spre deosebire de hard-disc si floppy-disc care sunt discuri magnetice. Citirea mediilor optice se realizeaza cu ajutorul unei raze laser foarte inguste si precise. Exista avantaje clare fata de mediile de stocare traditionale in ceea ce priveste densitatea si stabilitatea datelor: informatia poate fi impachetata pe suportul optic intr-un format mult mai dens decat in cazul mediilor magnetice

CD-ROM-ul este format dintr-o singura pista in spirala, care porneste din centru spre marginea exterioara. Aceasta spirala are aproximativ 5 km lungime si stocheaza pana la 640 sau 700 MB de date.

I.1.5.4 DVD-ROM

DVD (Device Video Disk) este un mediu de stocare tot optic ca si CD-ROM-ul, dar spre deosebire de acesta, are o constructie cu mai multe discuri. Capacitatea acestuia este intre 4.7 si 17 GB. Datorita capacitatii foarte mari, este cel mai indicat dispozitiv pentru aplicatiile multimedia.

Observatia 1. Initial, suporturile optice, CD sau DVD, erau 'read only', deci o data inscriptionate informatia pe ele nu mai putea fi modificata. De aici si particula ROM' din numele unitatilor respective. In momentul actual au aparut, la preturi competitive, unitati optice care permit scrierea (pe un suport gol-blanc) sau rescrierea (pe un suport deja scris).

I.1.5.5 Streamer

Streamerul este o caseta magnetica care se foloseste pentru a copia continutul discului fix sau diferite programe (copie de rezerva), avand diferite capacitati de stocare (de ordinul zecilor si sutelor de MB) si dimensiuni diferite.

Spre deosebire de discuri, in care accesul se face direct la informatia dorita, prin plasarea capului de citire pe pista dorita, la streamer, accesul este secvential, ajungerea la o anumita informatie necesitand parcurgerea intregului suport pana la locatia dorita.

I.1.6 Echipamente de intrare

I.1.6.1 Echipamente standard de intrare - Tastatura

Tastatura este un dispozitiv periferic interactiv format dintr-o multime de taste cu functii specifice. Aceasta transforma apasarea unei taste intr-un sir de combinatii de cod care este recunoscut de catre sistemul de calcul la care este anexat. Este principalul mijloc de introducere a datelor, utilizandu-se ca interfata intre utilizator si sistemul de calcul. In prezent exista mai multe standarde "nationalizate" (QWERTY, QWERTZ etc.) care difera atat prin pozitia tastelor, cat si prin numarul acestora. Tastatura contine circuite care o controleaza si care au scopul de a semnala ori de cate ori se apasa, respectiv se elibereaza o tasta. La fiecare din aceste actiuni se genereaza un cod specific fiecarei taste, numit cod de scanare. Aceste coduri sunt apoi prelucrate si interpretate fiind transformate in informatii corespunzatoare.

Tastele pot fi grupate astfel: taste care contin caractere alfanumerice, simboluri speciale (A,B,C,+,-,*,#, &), taste functionale programabile (F1,F2, F12), taste numerice auxiliare (1,2,3,9), taste pentru miscarea cursorului (sageti), alte taste functionale (Enter, Tab, Alt, Shift, Ctrl, Esc, Backspace

I.1.6.2 Mouse

Mouse-ul este un dispozitiv mic cu ajutorul caruia utilizatorul poate indica o zona de pe ecranul monitorului, prin deplasarea acestuia pe o suprafata plana numita "mouse pad". Acest dispozitiv este foarte util in special in cazul interfetelor grafice, usurand foarte mult munca utilizatorului.

Dispozitivele mouse standard detin doua butoane in partea superioara a carcasei, cel din partea stanga fiind folosit in mod frecvent. In mod uzual, butonul din stanga este folosit pentru a selecta sau pentru a lansa in executie o aplicatie, in timp ce butonul din dreapta ofera diferite proprietati si actiuni care se pot executa asupra obiectului selectat.

I.1.7 Echipamente de iesire

I.1.7.1 Echipamente standard de iesire  - Monitorul video

Monitorul este dispozitivul utilizat pentru afisarea mesajelor transmise de sistem utilizatorului si a unor date de intrare / iesire. Caracteristicile unui monitor sunt: rezolutia, definitia, numarul de culori, dimensiunile monitorului, numarul de dimensiuni in care se face afisarea.

Rezolutia este gradul de rafinare maxim pentru informatia afisata, exprimat prin numarul de dreptunghiuri elementare, numite pixeli, din care se constituie caracterele sau figura.

Definitia unui monitor este data de diametrul unui pixel.

Dimensiunea monitorului este reprezentata in inch si reprezinta lungimea diagonalei ecranului (12-21 inch).

Nota: Majoritatea monitoarelor afiseaza imagini in doua dimensiuni, dar exista si monitoare ce afiseaza imagini in trei dimensiuni.

Transformarea informatiilor afisate pe ecran, din forma binara,  care se afla intr-o zona de memorie numita memorie ecran, in forma semnalelor video ce se transmit monitorului se realizeaza cu ajutorul adaptorului (placa, interfata) video. Acesta asigura corespondenta intre informatia inscrisa in memoria video si pixelii de pe ecran.

I.1.7.2 Imprimanta

Imprimanta este un dispozitiv periferic care se ataseaza la calculator permitand transpunerea imaginilor si textelor aflate in calculator pe diferite formate standard de hartie. Dupa modul de imprimare se diferentiaza trei categorii principale de imprimante: cu ace, cu cerneala si laser.

In cazul imprimantele cu ace principiul de tiparire consta in imprimarea cernelii pe hartie prin lovire unei panglici cu cerneala, denumita ribbon. Imprimantele cu ace se caracterizeaza printr-o viteza de tiparire redusa, rezolutie mica si un zgomot pronuntat.

Exista mai multe tehnologii de imprimare cu cerneala cum ar fi: inkjet, bubble jet etc. care variaza in functie de modul de impregnare a cernelii pe foaie. In principiu imprimarea cu cerneala consta in pulverizarea picaturilor cu cerneala. Avantajele oferite de aceste imprimante constau in viteza mai mare de tiparire, rezolutia mult mai buna si viteza relativ mare de imprimare.

In cazul imprimantelor laser procedeul de imprimare consta in folosirea unei raze laser pentru a atrage cerneala (denumita si toner) pe un tambur care apoi imprima cerneala pe foaie. Aceasta tehnologie asigura o viteza mare de imprimare si o rezolutie foarte buna.