I.           COMPONENTELE UNUI CALCULATROR

Monitorul (Display)

Este dispozitivul cu ajutorul caruia un PC poate prezenta utilizatorului informatii in forma de text sau grafica si este bazat pe un tub catodic sau cristale lichide (LCD).

Tastatura (Keyboard)

Este dispozitivul care foloseste la introducerea informatiilor "in" calculator (date sau comenzi), fiind mijlocul principal de dialog al omului cu calculatorul. Orice apasare si eliberare rapida a unei taste provoaca afisarea caracterului scris pe ea, pe ecranul monitorului. O tasta mentinuta apasata provoaca afisarea repetata a caracterului pe ecranul monitorului.

Unitatea Centrala (UC)

Este de fapt "creierul" care coordoneaza intreaga activitate a unui calculator personal. De aici se solicita informatii pe care utilizatorul le va introduce de la tastatura sau se afiseaza rezultatele pe monitor. Tot in unitatea centrala sunt realizate prelucrarile de date prin executarea unui program.

Mouse-ul

Ca functionalitate, este asemanator cu tastatura, deoarece prin intermediul lui sunt comunicate informatii catre calculator. Modul de folosire este urmatorul:

a)      a) mouse-ul sta pe masa de lucru (pe o suprafata dura si neteda numita PAD) si pozitia sa curenta corespunde cu pozitia unui cursor pe ecranul monitorului.

b)      b) in momentul in care se misca mouse-ul pe PAD spre stanga, cursorul de pe ecran se misca si el spre stanga; la fel, mutandu-se mouse-ul spre dreapta cursorul de pe ecran se misca in dreapta (sus, jos);

c)      c) mouse-ul poseda un buton (sau mai multe); in momentul in care sageata de pe ecran a ajuns deasupra cuvantului ce reprezinta actiunea ce trebuie realizata, se apasa butonul mouse-ului si acea comanda se va lansa automat in executie.

Scannerul

Este un dispozitiv care realizeaza "citirea" unei fotografii, a unui desen sau text, etc. Imaginea (fotografia) citita cu ajutorul scannerului va putea fi apoi afisata pe monitorul calculatorului, eventual prelucrata si apoi tiparita cu ajutorul unei imprimante alb-negru sau color.

Imprimanta (Printer)

Imprimanta unui calculator personal este un periferic (de iesire) optional. Ea reprezinta principalul dispozitiv cu ajutorul caruia se tiparesc pe hartie rezultatele obtinute in urma executarii unui program (valori numerice, texte, grafice, imagini etc.). Principalele caracteristici ale unei imprimante sunt:

rezolutia;

viteza de tiparire;

dimensiunea maxima a hartiei pe care poate tipari;

memoria imprimantei;

posibilitatile de extindere;

fiabilitatea.

II.        II. Structura interna si modul de functionare

Unitatea centrala contine urmatoarele componente principale (CHIOREAN 1999):

a.           a. microprocesorul

b.          b. memoria interna

c.           c. magistrala de date si magistrala de comenzi

d.          d. memoria externa.

a.          a. Microprocesorul

Se noteaza cu P. Fizic, el este un circuit integrat - o componenta electronica complexa, realizata pe o bucata mica de siliciu numita cip. Microprocesorul reprezinta "creierul" intregului calculator, coordonatorul tuturor operatiilor ce sunt efectuate de catre acesta. Un microprocesor contine in interiorul sau zone in care poate memora date de lungimi foarte mici. Aceste locatii poarta numele de registre, iar fiecare registru are un nume special (expl. AX, BX, etc.). Dintre toate registrele, exista unul care are un rol special si anume registrul IP (Instruction Pointer). Microprocesorul este conectat la celelalte componente ale calculatorului prin intermediul magistralei de date si al magistralei de comenzi .

b.          b. Memoria interna

Fizic, este formata din mai multe circuite integrate cu rol de a pastra informatia, care au un aspect exterior asemanator cu cel al microprocesorului. Microprocesorul poate scrie sau citi date din memorie. Citirea presupune obtinerea informatiei memorate, iar scrierea consta in depunerea informatiei in memorie. Memoria interna este alcatuita din mai multe parti de dimensiune egala, care sunt denumite locatii de memorie. Locatiile de memorie sunt numerotate in ordine incepand cu valoarea 0 (0,1,2,3,4,etc.). Aceste "etichete" puse peste locatiile de memorie se numesc adrese de memorie.

c.           c. Magistrala de date si magistrala de comenzi

Desi denumirea lor este pretentioasa, aceste "magistrale" nu sunt altceva decat un manunchi de fire (trasee de cupru pe o placa de circuit imprimat). Desigur, pe magistrala de comenzi circula comenzile, iar pe magistrala de date circula datele transferate intre componentele calculatorului.

Toate dispozitivele diferite de microprocesor sau de memoria interna sunt denumite periferice. Momitorul si imprimanta se numesc periferice "de iesire" deoarece datele ies din memoria interna catre ele. Tastatura este un periferic "de intrare" deoarece datele parcurg drumul invers, din exterior catre memoria interna.

d.          d. Memoria externa

Este reprezentata in special de discurile magnetice, ce au proprietatea de a citi si scrie informatii pe suportul lor magnetic. Informatiile memorate astfel sunt nevolatile. Memoria externa are de obicei o capacitate mult superioara celei interne. In memoria externa sunt memorate mai multe programe precum si datele corespunzatoare lor. Memoria externa este alcatuita in principal din discuri fixe (hard-discuri) si discuri flexibile (floppy discuri). Discurile fixe sunt de obicei montate in interiorul unitatii centrale si nu pot fi detasate de calculator decat prin demontarea acestuia. Discurile flexibile se introduc intr-un locas special, se folosesc cat este nevoie, dupa care pot fi "recuperate" cu usurinta. Datorita modului constructiv, discurile fixe au o capacitate foarte mare de stocare a informatiei si o viteza de lucru (citire-scriere) foarte ridicata. Ele sunt folosite pentru stocari masive de date sau pentru rularea rapida de programe. Discurile flexibile, cu o capacitate de stocare mult mai mica, sunt folosite pentru a transfera date intre calculatoare sau pentru a pastra la loc sigur unele informatii extrem de importante.

III.     III. Parametrii si caracteristicile esentiale ale unui calculator personal

Microprocesorul, este caracterizat in principal de:

- viteza de lucru;

- capacitatea maxima de memorie pe care o poate adresa;

- setul de instructiuni pe care le poate executa.

Viteza de lucru a unui microprocesor este determinata de mai multi factori:

- frecventa ceasului intern;

- dimensiunea registrelor interne si a magistralelor de date;

- tipul constructiv al microprocesorului;

- dimensiunea memoriei cache.

Capacitatea maxima de memorie pe care o poate adresa este finita, impusa de procesul sau constructiv. Microprocesoarele care echipeaza calculatoarele personale pot lucra in doua moduri:

- modul real, in care se poate executa un singur program la un moment dat. In acest mod, microprocesoarele recunosc numai 1Mb de memorie.

- modul protejat in care se pot executa in siguranta mai multe programe la un moment dat. Acest mod poate fi fizic sau virtual.

Setul de instructiuni pe care le poate executa un microprocesor este caracterizat direct de tipul acestuia. Incepand cu Pentium, microprocesoarele folosesc un set redus de instructiuni, crescand astfel mult viteza de lucru. Ele fac parte din categoria numita RISC (Reduced Instruction Set Computer). Setul de instructiuni al fiecaruia din aceste microprocesoare poate fi imbunatatit prin adaugarea unui circuit integrat suplimentar, numit coprocesor matematic, care sa preia o parte din calculele efectuate de microprocesor, marind astfel foarte mult viteza de lucru.

Memoria interna a unui calculator este caracterizata de doi parametri:

- dimensiunea (minim 16 Mbyte);

- timpul maxim de raspuns (intervalul de timp necesar memoriei interne pentru a citi sau scrie date).

Memoria unui calculator se imparte in trei grupe mari:

a.               a. Memoria de baza - este cea mai importanta componenta a memoriei interne. Cand a fost prezentat modul in care microprocesorul afiseaza un caracter pe ecran, lucrurile au fost voit schematizate la maxim. In realitate aceasta operatie este complexa si realizarea ei cade in sarcina unui mic program ce se afla in BIOS (Basic Imput Output System). Deci, acest BIOS reprezinta o colectie de mici programe care "stiu" sa comunice cu perifericele calculatorului. Fara aceste "servicii" oferite de BIOS, un calculator nu poate "citi" un caracter de la tastatura si nici nu poate afisa un caracter pe ecran - deci nu poate functiona. Asadar, pentru BIOS este rezervata zona dintre 640 Kb si 1 Mb, restul fiind la dispozitia oricarui program aplicativ. Aceasta memorie disponibila (intre 0 si 640 Kb) se numeste memorie de baza.

b.              b. Memoria expandata - este o completare a spatiilor ramase libere din BIOS ce reprezinta o memorie interna imensa (programele din BIOS nefiind "lipite" unul de celalalt).

c.               c. Memoria extinsa - este memoria adresabila direct de catre microprocesor, avand peste 1 Mb.

Memoria externa a unui PC este compusa dintr-o unitate de disc flexibil si una de disc fix. Unitatea de disc este dispozitivul care gestioneaza discul ("pick-up-ul"), iar discul este suportul magnetic de memorare. O unitate de disc este realizata dintr-un motoras care antreneaza in miscare de rotatie discul si un dispozitiv pas cu pas de pozitionare a capetelor magnetice (un electromagnet) de citire-scriere. Memoria externa este caracterizata de trei parametri: capacitate, timp mediu de acces si viteza de transfer a datelor.

Discul flexibil (discheta) este construit dintr-un disc de plastic a carui suprafata a fost magnetizata si protejat de un invelis din plastic. Discheta este folosita la transferul de informatii intre calculatoare si pentru pastrarea copiilor de siguranta. Citirea sau scrierea pe discheta este indicata de aprinderea unui LED pe panoul frontal al unitatii centrale, in dreptul unitatii de discheta. Discurile flexibile se clasifica dupa dimensiunea lor in:

dischete de 5.1/4 inci - care sunt deja scoase din uz;

dischete de 3.1/2 inci (format 1.44 Mb).

Inregistrarea pe dischete se poate face in diverse formate standardizate dupa numarul de fete folosite pentru inregistrare, numarul de piste si numarul de sectoare. O pista este un cerc al carui centru se afla in centrul discului. Pistele pe care se inregistreaza informatia sunt cercuri concentrice. Fiecare pista este divizata intr-un numar dat de sectoare (arce de cerc). Un sector contine 512 octeti (bytes). Orice discheta are doua fete, deci unitatea de discheta necesita doua capete de citire-scriere. Viteza de transfer a informatiei se situeaza pentru formatul DS-HD in jurul valorii de 20 Kb/secunda.

Discul fix (hard disk) se afla montat in interiorul unitatii centrale si nu poate fi detasat de calculatorul personal. Discul fix este "depozitul" microprocesorului. El este compus din mai multe discuri asemanatoare celor flexibile, fiecare dotat cu doua capete proprii de citire-scriere, prinse pe un ax. Tot ansamblul este inchis intr-o cutie metalica. Cand se efectueaza operatia de citire sau scriere, capetele respective colaboreaza intre ele, functionand aproape simultan si asigurand o viteza de transfer a informatiei mult sporita fata de cea a discurilor flexibile. Citirea sau scrierea pe hard-disc este indicata de aprinderea unui LED pe panoul frontal la unitatii centrale. Hard-discul este referit prin nume. De obicei, cand exista un singur disc, acesta este referit prin C. Fiecare disc este impartit in piste, iar fiecare pista este impartita intr-un anumit numar de sectoare. Un sector contine, de obicei, 512 octeti. Unitatea de alocare (cluster) reprezinta numarul minim de sectoare invecinate citite sau scrise la un moment dat. Un cluster contine de obicei 4 sau 8 sectoare pe hard-disc si un sector pe discheta. Discurile fixe au capacitatea maxima de stocare intre 1 Mb (foarte rar intalnite) si 40 Gb. Cele mai raspandite discuri fixe au o capacitate de 10-20 Gb.

Deoarece capacitatea hard-discului este foarte mare, pentru buna organizare a informatiilor de pe el, se poate impartii in unitati logice care pot fi considerate discuri separate din punct de vedere logic. Daca exista, discurile logice sunt referite prin C, D, E etc. Un parametru important este timpul mediu de acces, adica timpul mediu de acces la un sector. Acesta trebuie sa fie foarte mic. Cele mai rapide hard-discuri au timp de acces sub 10 ms . Cele mai importante firme de hard-discuri sunt: WESTERN DIGITAL (CAVIAR), SEAGATE.

COMPONENTELE MULTIMEDIA

Multimedia combina trei mari inovatii ale secolului: telecomunicatiile, tehnica de calcul si audiovizualul, fortand depasirea granitelor dintre acestea. Teleconferintele multimedia permit utilizatorilor sa se vada unii pe altii si in acelasi timp sa isi trimita documente. Pornind de la ideea ca omul insusi, prin esenta lui este multimedia, aceasta tehnologie urmareste informarea si formarea lui. Multimedia este o tehnologie care a revolutionat domeniul calculatoarelor. Texte, grafice, efecte sonore stereo, imagini de calitate fotografica, clipuri si secvente video pot fi mixate cu ajutorul calculatorului. Iata cateva din multiplele aplicatii ale acestei tehnologii: invatamantul la distanta, adnotarea vocala a documentelor, instruirea asistata de calculator, enciclopedii si carti electronice, accesul interactiv la informatii, productie audio-video profesionala, divertisment, prezentari ale unor muzee sau institutii de cultura.

Pentru ca un PC sa fie multimedia, el trebuie sa contina urmatoarele componente:

a.       a. Unitatea CD-ROM (Compact Disk - Raed Only Memory)

CD-uri, pot fi doar "citite";

CD-WRITER, pot fi "citite si scrise";

DVD-WRITER, permit inregistrarea filmelor video pe acesta.

b.      b. Placa de sunet este specializata in inregistrarea si redarea mesajelor audio. Placa de sunet permite si controlul instrumentelor muzicale conectate la calculator. Inima ei este un convertor analogic-numeric-analogic, mono sau stereo. Mai contine un preamplificator si un amplificator de iesire, un sintetizator de sunete, o componenta pentru controlul instrumentelor muzicale (MIDI). La placa de sunet se pot cupla un microfon si mini-boxe. Boxele pot fi pasive sau active (cu amplificatoare incluse, avand alimentare separata), ultimele putand ajunge la puteri de peste 30 W.

DIVERSE

Modem (MOdulator-DEModulator) este un dispozitiv ce permite transmiterea informatiilor intre calculatoare aflate la distante mari, folosind fie reteaua publica de telefoane, fie liniile speciale, prin conversia semnalului digital (folosit de calculator) in semnal analogic (folosit in telefonie). Poate fi utilizat la transmiterea oricarui tip de informatii.

Placa TV poate transforma monitorul in televizor, putandu-se viziona (pe tot ecranul sau intr-un colt al lui) emisiunea preferata in timp ce se lucreaza la calculator. O placa TV mai poate face capturi video, poate afisa teletextul, prezenta reluari si realiza videoconferinte.

Plotter-ul este un dispozitiv de inregistrare a informatiilor grafice pe hartie, folosind un cap de trasare. Datele provenite de la calculator, reprezentand informatia relativa la deplasarea capului, sunt aplicate elementelor de comanda pentru deplasarea corespunzatoare a capului de trasare. Plotterul este de fapt o imprimanta grafica foarte precisa si este folosit pentru realizarea desenelor tehnice, hartilor de mare precizie, pe hartie sau pe calc. Diferenta esentiala fata de o imprimanta obisnuita este ca poate reveni pe desen.

Caracteristici principale:

precizia cu care deseneaza;

dimensiunea maxima a hartiei pe care poate desena;

setul de instructiuni (de desenare) pe care le poate executa.

Digitizorul - se foloseste pentru stabilirea coordonatelor relative ale unor puncte fata de un punct considerat ca originea axelor de coordonate. Digitizorul este un periferic care sesizeaza pozitia absoluta a cursorului (precizie de 0 mm). Este folosit mai ales pentru introducerea in calculator a desenelor tehnice si a hartilor. Permite, pe langa introducerea de coordonate, sa se "caracterizeze" elementele introduse, deci se poate descrie tipul de "punct", de "linie" si de "suprafata" (expl.: poate face distinctie intre linia unui rau, drum sau cale ferata).

IV.     IV. DETALII DE FUNCTIONARE

Structura unui calculator personal

Memoria RAM (Random Access Memory) - reprezinta memoria interna a calculatorului. Se mai numeste si memorie moarta, deoarece datele pe care le memoreaza se sterg la inchiderea calculatorului. Este memoria folosita de utilizator, de aceea se mai numeste memorie de lucru. Caracteristicile esentiale sunt:

poate fi citita sau scrisa;

este volatila; informatia se pastreaza atata timp cat este mentinuta alimentarea cu tensiune.

Memoriile de tip EDO si SDRAM sunt variante ale memoriei RAM mult imbunatatite si mult mai rapide (timp de acces de numai 10 ms.).

Memoria ROM (Read Only Memory). Se mai numeste si memorie vie (de citire) deoarece datele pe care le memoreaza nu se sterg niciodata.

Caracteristici:

poate fi citita, nu poate fi scrisa (de catre utilizator); ea este scrisa o singura data cu informatia necesara de catre producator;

este nevolatila; informatia ei se pastreaza chiar daca cipurile respective nu sunt alimentate cu tensiune.

Memoriile PROM, EPROM reprezinta versiuni constructive ale memoriei ROM.

Memoria CMOS (Complementary Metal-Oxid-Semiconductor) - este o memorie de tip RAM (citire-scriere si volatila), consuma insa mult mai putin curent. Orice calculator are atasat un mic acumulator (sau baterie) ce o alimenteaza in permanenta (chiar si atunci cand calculatorul este oprit). Acest acumulator asigura pastrarea informatiilor din CMOS timp de 2-3 ani fara a porni calculatorul. Caracteristici:

poate fi citita sau scrisa;

este nevolatila.

Memoria virtuala - se realizeaza prin integrarea intr-un singur sistem al memoriei RAM si a unei parti a discului fix, fiind utilizata pentru a simula memoria RAM. Unele sisteme de operare (WINDOWS) folosesc parti ale discului fix pentru