CURS DE INFORMATICA AVANSATI

1.Un calculator consta in trei module mari: unitatea centrala, tastatura si monitorul. Ansamblul monitor - tastatura se mai numeste si consola. Sau putem spune ca un calculator este compus din doua structuri: structura hardware si structura software

Structura hardware reprezinta partea fizica sau vizibila a calculatorului, deci calculatorul este privit ca un echipament cu componentele sale .

Structura software reprezinta partea logica sau invizibila a calculatorului, adica programele rezidente pe calculator .

Pentru stocarea informatiei se utiliz 232e48c eaza urmatoarele unitati de masura :

Bit-ul este cea mai mica unitate de masura . Un bit poate avea numai doua stari reprezentate prin valorile 1 sau 0, adevarat sau fals .In scrierea curenta se prescurteaza cu b (litera mica) si este utilizat drept unitate de masura .(kb, mb) . Multiplii bit-ului sunt puteri ale lui 2, iar sistemul de numerotatie folosit se numeste sistem binar .

Byte sau octet reprezinta o succesiune de 8 biti. In scrierea curenta se prescurteaza cu B (litera mare ) si este utilizat drept unitate de masura pentru datele stocate .

1 byte = 2³ biti = 8 biti

1 Gigabyte (Gb) – 2³⁰ biti – 1.024 Mb

2.Unitatea centrala este construita modular . Ea contine urmatoarele componente principale : placa de baza, microprocesorul , memoria interna, sursa de alimentare, placa video, hard disk-ul si alte componente ce pot fi montate de catre utilizator .

Diferite plachete pentru cuplarea unor dispozitive de intrare – iesire se cupleaza la placa de baza folosind conectorii la magistrala

Magistrala este un canal comun de comunicatie intre plachetele calculatorului prin care circula semnalele de dialog intre componente . Cele mai importante plachete sunt adaptorul video, adaptorul de disc, plachetele de comunicatie pentru imprimanta, modem, etc.

3.Placa de baza are un rol major in asigurarea stabilitatii si performantelor unui calculator . Ea asigura sustinerea tuturor pieselor introduse in calculator si asigura comunicatia intre toate componentele calculatorului .

Elementele care diferentiaza o placa de baza de alta sunt :

soclul pentru procesor ;

chipset-ul ;

magistrala pentru extensii ;

extensii incluse in placa ;

formatul placii

Placa de baza mai contine : sursa de alimentare a procesorului, memoria ROM BIOS, conectorii pentru memoria RAM, ceasul de timp real cu acumulator .

Astazi avem placi de baza cu Soccket7 ( procesoare Pentium, Pentium MMX, Cyrix,K6), socket370( procesoare Celeron ), Sochet478 ( procesoare Pentium 4 ), SocketA ( procesoare Duron, MP, XP ) si slot A (Athlon) .

Chipset-ul placii de baza este un procesor al placii de baza ce controleaza tot ceea ce este pe placa de baza . Tipul de chipset este determinat de procesorul pentru care este destinata placa de baza . Se pot impartii in mai multe categorii in functie de factorul de forma (AT, ATX, mATX ) sau de tipul procesorului suportat ( AMD sau Intel ) . Sloturile pentru cardurile de extensie sunt prezente pe placa de baza sub forma unor conectori de diferite lungimi si culori in functie de standardul utilizat. Cele mai intalnite sunt PCI si AGP .

4.Microprocesorul este un circuit integrat .Orice procesor contine patru blocuri functionale de baza :

1. unitatea de comanda si control ;
2. unitatea aritmetico-logica ;
3. registrele procesorului ;
4. unitatea de interfata cu celelalte componente .

Unitatea de comanda si control comanda, coordoneaza si controleaza intreaga activitatea de prelucrare la nivelul componentelor calculatorului. Ea va executa instructiunile unui program .

Unitatea aritmetico-logica realizeaza prelucrarea datelor cerute prin instructiuni : operatii aritmetice, logice, de comparare, etc.

Registrele reprezinta o memorie foarte rapida a procesorului in care se pastreaza codul instructiunilor, datelor de prelucrat, rezultatele prelucrarilor, etc.

Rolul procesorului consta in :

• citeste instructiunile si/sau datele din RAM si scrie date (rezultate ) in RAM ;
• comanda celelalte transferuri de date intre CPU si periferice sau intre RAM si periferice ;
• interpreteaza instructiunile program preluate din memorie si le transforma in actiuni ;
• efectueaza operatii aritmetice si logice elementare si le asambleaza in actiuni semnificative ;
• coordoneaza functionarea sistemului, controland si comandand celelalte componente si periferice .

Puterea unui procesor este data in general de viteza cu care face calculele masurata in MegaHerzi sau GigaHertzi .Un rol important il are si cantitatea de memorie existenta pe pastila procesorului asa numita memorie cache scrisa prescurtat L1 si L2 . Memoria cache este o memorie rapida folosita exclusiv de procesor pentru executarea operatiilor sale, scazand astfel dependenta sa de memoria calculatorului .

Clasificarea calculatoarelor in functie de procesor

• Pentium I – 100-150 MHz ;
• Pentium II – 150-300 MHz ;
• Pentium III- 300-400 MHz ;
• Pentium IV – 400- 1000 MHz si chiar peste ..

Clasificarea procesoarelor in functie de fabricant

Intel care se impart la randul lor in doua categorii : Pentium si Celeron .

AMD care sunt si ele de doua tipuri : Athlon si Duron

VIA ce este produs de compania producatoare de placi de baza VIA.

Procesoarele Pentium sunt cele mai puternice si sun indicate pentru cei care doresc sa foloseasca calculatorul pentru jocuri de ultima generatie sau pentru prelucrare video .

Procesoarele Celeron sunt indicate pentru calculatoarele folosite pentru aplicatii mai putin solicitate .Cea mai populara serie de procesoare fabricate de AMD se numeste Athlon XP .

5.Memoria interna foloseste la stocarea informatiilor in sistemul de calcul si este constituita din unul sau mai multe circuite electronice digitale capabile sa inregistreze, atat timp cat este alimentata informatie binara .

Este compusa din

1. memoria RAM ;
2. memoria ROM ;
3. memoria CMOS ;
4. BIOS-ul

Memoria RAM ( Random Access Memory) caracteristici :

- este volatila adica isi pierde continutul la oprirea calculatorului ;

- poate fi citita sau scrisa ;

- se masoara in Mb ;

Acestea pot fi de tip static (SRAM, cu viteze foarte mari, cunoscute ca memorie cache ) sau dinamic (DRAM, SIMM,DIMM si DDR-RAM) . In RAM urmatoarele aplicatii/date :

• sistemul de operare
• programele software necesare cu perifericule ( driverele )
• datele de lucru curente
• programe de lucru curente

Memoria ROM reprezinta acea parte din memoria interna care poate fi doar citita. Aici sunt scrise date referitoare la caracteristicile fizice ale calculatorului ( tipul de hard-disc, de unde se incarca sistemul de operare, etc. ) cat si un program care poate fi lansat in executie la pornirea calculatorului . Este nevolatila informatia pastrandu-se chiar si dupa oprirea calculatorului . Codul program si setul de date formeaza BIOS-ul sistemului . Utilizatorul nu poate accesa datele din memoria ROM decat prin intermediul programului CMOS Setup ce permite configurarea hardware a echipamentului de calcul .

CMOS-ul (complementar metal oxid siliciu)este o memorie asemanatoare memoriei RAM, de capacitate forte mica, alimentata permanent de la o baterie, care pastreaza setarile de configurare a sistemul de calcul . Memoreaza informatii necesare BIOS-ului .

Memoria cache este un modul de memorie aflat pe placa de baza ce conduce la ridicarea vitezei de lucru in procesarea datelor prin stocarea celor mai recente date si/sau cod program . In momentul in care sunt necesare anumite date pentru procesare, acestea pot fi citite din memoria cache in loc sa fie citite de pe hard-disc, daca ele se afla inca stocate in cache .Timpul de acces la memoria cache este mult mai redus decat timpul de acces de la disc . Activarea si dezactivarea utilizarii memoriei cache se poate realiza prin intermediul programului CMOS Setup .

6.Placa video afiseaza imaginile pe ecranul monitorului si este o componenta importanta , ce determina puterea unui calculator . Ea contine un procesor specializat numit GPU ( Graphical Processing Unit ) sau VPU ( Video Processing Unit ) ce executa o parte din calculele necesare pentru afisarea imaginilor . Placile video pot fi cu memorie inclusa sau integrate in placile de baza, acestea din urma, folosind o parte din memoria calculatorului . Se fixeaza pe placa de baza printr-un slot ce poate fi de tip AGP sau PCI Modul de transfer a datelor prin portul AGP poate fi de 1X, 2X, 3X, 4X sau 8X .Aceste valori reprezinta modul de transfer a datelor, viteza de procesare a placii video .

Prelucrarile video profesionale, jocurile de ultima generatie necesita o placa video cu memorie mare si rata de transfer de cel putin 8X .

Principalii producatori de placi video sunt firmele ATI si NVIDIA .

7.Hard disk-ul mai multe discuri magnetice suprapuse, prinse pe acelasi ax, inregistrate pe ambele fete, capete de citire/scriere pentru fiecare fata. In functie de mobilitatea capetelor exista : HD cu capete fixe si HD cu capete mobile .Se caracterizeaza prin :

• capacitate mare de stocare ;
• rata mare de transfer ;
• densitate mare de inregistrare .

Organizarea informatiei pe disc

• pistele sunt zone circulare concentrice ;
• sectoarele reprezinta unitati de transfer a informatiei pe disc si de diviziune a pistelor ( o pista este formata din mai multe sectoare ) ;
• clusterul este organizarea logica a mai multor sectoare si formand unitati de alocare ;
• cilindrii reprezinta pistele active. Un cilindru este format din pistele cu aceeasi  raza .

Orice HDD are la inceput o zona MBR ce ocupa 2 Byti adica un sector .In MBR se gasesc informatii referitoare la adresa de inceput a partitiilor primare si informatii referitoare la sistemele de operare instalate .

Discul trebuie pregatit pentru pastrarea informatiei prin formatare . Aceasta are doua etape :

• formatarea primara
• formatarea logica.

Cu cat rotatia HDD-ului este mai mare. Cu atat timpul de acces este mai mic .

Totusi viteza unui HDD nu se bazeaza doar pe rotatia platanelor si implicit pe timpul de acces, ci depinde si de asa numitul cache sau buffer .HDD-urile se conecteaza la placa de baza prin mai multe dispozitive

(conectori), cum ar fi ATA, SATA .Vitezele de transfer in functie de conectorii folositi sunt :

1. ATA 33 -  33Mb/s ;
2. ATA 66 -  66 Mb/s ;
3. ATA 100- 100 Mb/s ;
4. ATA 133 -133 Mb/s ;
5. SATA – 150 Mb/s ;
6. SATA 1 – 300 Mb/s ;
7. SATA 2 – 600 Mb/s .

Monitoare TFT LCD

Pentru o mai buna schema de culori si un timpul de raspuns mai mic producatorii din domeniu au adoptat tehnologia Thin Film Tranzistor (TFT). Un panel TFT, fiind cunoscut si ca matrice activa, are adaugat in plus o matrice de tranzistor, cate un tranzistor pentru fiecare culoare (RGB) a fiecarui pixel. Tranzistorii comanda pixelii, elimina teoretic problema efectului de ghosting si micsoreaza timpul de raspuns. Rezultatul este un timp de raspuns de sub 25 de ms si rate de contrast mult mai mari.
Tranzistorii controleaza gradul de rotatie al cristalelor si implicit si intensitatea de rosu , verde si albastru. Monitoarele TFT se pot fabrica mult mai subtiri decat monitoarele LCD clasice, facandu-le totodata mai usoare si cu rate de refresh cat mai apropiate de cele ale monitoarelor CRT. Pentru realizarea unui ecran VGA sunt necesari 921,000 de tranzistori, in timp ce pentru o rezolutie nativa de 1280x1024 se folosesc 3,932,160 de tranzistori (pentru un monitor de 17 inch) si fiecare trebuie sa fie perfect. Pentru a realiza matricea trebuie fabricat pe un singur wafer de silicon, asadar, prezenta unor impuritati inseamna ca intreg wafer-ul nu mai poate fi utilizat. Acest fapt duce la rate mari de pierderi in procesul de fabricatie, motivul pentru care pretul este mai mare la monitoarele TFT. Este si un motiv pentru care unele monitoare TFT prezinta pixeli defecti, acolo unde tranzistorii au cedat .

Exista doua tipuri de subpixeli defecti 1. subpixeli permanent aprinsi, cei care apar in culori de verde, rosu, sau albastru
2. subpixeli permanent stinsi , cei care apar ca niste punctulete negre

Pentru a putea crea nuantele necesare unui monitor color, trebuie sa existe nuante intermediare ale luminozitatii intre pozitia in care trece maximul si minimul de lumina.

Nivelele variabile de luminozitate necesare pentru a crea un ecran cu adevarat color se obtin prin varierea tensiunii aplicate pe cristale. De fapt, cristalele lichide se rasucesc cu o viteza direct proportionala cu marimea tensiunii aplicate, astfel permite controlul luminii ce poate trece. Practic, varierea tensiunii la monitoarele LCD actuale poate sa ofere doar 64 (6 biti) de nuante per element spre deosebire de monitoarele CRT care pot reda 256 nuante (8 biti).

Utilizand 3 elemente per pixel rezulta ca un monitor LCD reproduce un maxim de 262144 (18 biti) culori, in comparatie cu un monitor CRT care reda 16.777.216 culori (24 biti).

CRT vs. LCD. Tu ce alegi?

CRT Monitoarele vechi, cu tub catodic CRT (Cathode Ray Tube), sunt inca foarte populare chiar daca ne insotesc calculatoarele inca de la aparitia lor. CRT - urile sunt adevarati monstri, cu dimensiuni de peste 22” si greutate foarte mare de peste 30 de kilograme. Desi au evoluat foarte mult, monitoarele CRT raman in continuare mari, consuma mult si iti afecteaza ochii din cauza emisiei de radiatii electromagnetice de frecventa joasa. Exista si o versiune imbunatatita a ecranelor CRT: ecran CRT plat (flat - screen CRT), nefiind curbate le face mai putin susceptibile in a crea reflexii care sa deranjeze ochii. Din punct de vedere al raportului calitate/pret acestea sunt o alegere foarte buna.

Trecerea de la CRT la LCD Monitoarele LCD iau locul traditionalelor monitoare CRT, repede si sigur. Din punct de vedere al pretului LCD - urile sunt inca mult mai mari in comparatie cu preturile monitoarelor clasice, raportul incepe sa se schimbe deoarece productia de LCD - uri este in crestere - rezultand o scadere a costurilor care duce la scaderea preturilor monitoarelor TFT LCD.

Incercand sa se faca o trecere de la CRT la LCD, totusi exista unele diferente pe care un monitor TFT LCD (Thin Film Tranzistor Liquid Crystal Display) inca nu le poate egala. Un CRT inca are un pas sau chiar metrii in fata LCD - urilor cand vine vorba de calitatea si claritatea culorii. Alte puncte tari si care sunt in favoarea CRT - ului mai sunt anumite setari care se pot face la contrast, luminozitate, nuantare ceea ce face ca un CRT sa reprezinte mai bine culorile reale ale diferitelor documente.