Bazele utilizarii calculatoarelor

2.1.5Hardware şi Software

Tot ce se găseşte în calculator poate fi împărţit în două categorii mari de sisteme: hardware şi software.

Hardware este termenul care desemnează dispozitivele fizice - optice, electronice, mecanice - care compun calculatorul.

Monitorul, tastatura, mouse-ul, carcasa unităţii centrale şi toate componentele fizice din ea, sunt dispozitive hardware. Toate acestea comunică între ele şi funcţionează pe bază de programe.

Software este termenul care desemnează programele pe baza cărora funcţionează calculatorul. Dispozitivele hardware sunt dispozitive programabile, ele pot funcţiona cu o varietate mare de programe, în diferite moduri, după cerinţele utilizatorului.

Unele componente hardware includ, din fabricaţie, mici programe care asigură funcţionarea lor de bază. Dar majoritatea programelor sunt introduse (instalate) în calculator după asamblarea acestuia, ele pot fi modificate, optimizate sau înlocuite pe parcursul utilizării.

2.1.5.1Ce este un program?

Să presupunem că avem de rezolvat următoarea problemă: se dau literele R G V O I A şi se cere ca ele să fie sortate (aranjate) în ordine alfabetică. Majoritatea oamenilor pot face asta în mai puţin de 10 secunde. Dar un calculator modern poate rezolva problema în mai puţin de o miime de secundă. Să credem că un calculator este mai inteligent decât omul? Nicidecum. De fapt, calculatorul nu ştie să rezolve nici o problemă. Însă procesorul din calculator poate executa extrem de rapid un set restrâns de operaţii logice, omul poate să-i impună calculatorului un anumit mod şi o anumită succesiune de efectuare a operaţiilor, astfel încât rezultatul lor să fie soluţia problemei. Acest lucru, omul îl face printr-un program.

Programul pentru rezolvarea problemei de mai sus conţine, de fapt, nu soluţia problemei, ci o metodă (logică, matematică etc.) prin care calculatorul poate găsi soluţia pornind de la datele primite şi de la structura alfabetului. Calculatorul nu ştie că datele de pornire sunt litere sau altceva, el doar efectuează automat operaţiile dictate de program, aplicând astfel metoda de rezolvare propusă de programator.

Dacă modificăm problema, considerând că fiecare literă este iniţiala unei culori, iar apoi se cere să se aranjeze culorile în ordinea apariţiei lor în curcubeu, atunci un om poate rezolva repede problema, dar calculatorul - care nu ştie ce sunt culorile - nu va mai putea rezolva problema prin aceeaşi metodă ca prima dată, deci are nevoie de un alt program, care să includă denumirile culorilor şi ordinea lor în curcubeu.

La apăsarea unei taste (F), între momentul începerii acestei acţiuni şi momentul afişării rezultatului acţiunii pe ecranul monitorului, se produce o succesiune de evenimente descrise în cele ce urmează.

Tastatura trimite spre calculator un semnal electric care arată ce tastă a fost apăsată. Controlerul de tastatură (un circuit care controlează comunicaţia dintre calculator şi tastatură) interpretează acest semnal, determină că litera apăsată a fost F şi o stochează în memorie în aşteptarea momentului când microprocesorul va putea să se ocupe de ea.

Apoi controlerul trimite procesorului un semnal numit întrerupere. Întreruperea îi spune procesorului că o anumită parte a calculatorului are o informaţie care trebuie procesată, solicitându-i atenţia. În acest caz, controlerul îi cere procesorului să se ocupe de tasta apăsată.

Procesorul execută tot timpul diverse programe, împărţindu-şi timpul între mai multe sarcini, care sunt tratate pe rând, iar semnalul de întrerupere îl anunţă că s-a adăugat încă o sarcină în lista celor pe care le are de efectuat. Întreruperile sunt tratate cu anumite priorităţi, când vine rândul să fie tratat evenimentul determinat de apăsarea tastei, procesorul trimite această sarcină unui program corespunzător din sistemul de operare pe utilizat. Presupunând că se utilizează stemul de operare Windows, programul din sistemul de operare stabileşte care fereastră (aplicaţie) era activă când s-a apăsat tasta respectivă şi trimite acesteia un mesaj, spunându-i ce tastă a fost apăsată.

Fereastra (de fapt, un program care controlează tot ce se întâmplă în acea fereastră) decide ce este de făcut la apăsarea acelei taste. Dacă este vorba de fereastra editorului de text, fiindcă s-a apăsat o literă, editorul de text o va adăuga în zona de lucru pentru fişierul care se editează (litera astfel adăugată va ocupa un byte în memoria RAM a calculatorului). Apoi editorul de text va cere sistemului de operare să afişeze pe ecran litera tastată. Sistemul de operare va afişa litera pe ecran prin adăugarea ei în memoria video, cea care conţine matricea de puncte aprinse sau stinse de pe ecran şi culorile corespunzătoare fiecărui punct.

Data următoare când placa video regenerează imaginea de pe monitor litera va apărea pe ecran. Majoritatea plăcilor video regenerează imaginea de pe ecran de 60-100 ori pe secundă.

Descrierea de mai sus este generală, lipsind din ea multe detalii. Procesorul execută mii de operaţiuni în fiecare secundă, fiecare componentă din calculator are sarcinile ei precise.

2.1.5.2Componente hardware

Un calculator este un sistem modular, alcătuit din numeroase componente fizice, în special electronice, incluzând însă şi dispozitive mecanice şi optice. Examinând sumar un calculator personal obişnuit, se pot observa elementele sale de bază:

Carcasa calculatorului - aceasta este "corpul" calculatorului, în carcasă fiind montate multe alte componente, unele vitale, altele opţionale, precum:

Sursa de alimentare - ansamblul care alimentează cu energie electrică, la parametrii necesari, toate componentele din, sistem, cu excepţia celor care au o alimentare electrică separată;

Placa de bază - "coloana vertebrală" a sistemului, care susţine funcţionarea coordonată a acestuia şi asigură comunicarea între toate componentele sale;

Microprocesorul - "creierul" sistemului, piesa de bază care defineşte performanţele de viteză ale calculatorului, este cel care execută şi coordonează toate operaţiile din sistem;

Memoria internă - păstrează datele de lucru în timpul execuţiei programelor, pe durata funcţionării calculatorului. O parte specială a sa este memoria video, care păstrează conţinutul imaginii ce se afişează continuu pe monitor;

Discul dur (hard-disk) - un dispozitiv de memorie care păstrează pe un disc magnetic informaţii - sistemul de operare, programe, documente şi orice alte date- chiar şi atunci când calculatorul este oprit.

Unitatea de dischetă (floppy-disk) - un dispozitiv de memorie pentru stocarea de date, pe un disc magnetic flexibil, date care poate fi transportate şi pe alte calculatoare;

Unitatea CD-ROM - un dispozitiv de memorie care operează cu discuri optice (compact-disk), putând să le citească şi (dacă este şi CD-writer) să le înscrie.;

Placa video - componenta prin care conţinutul memoriei video este transmis continuu către monitor;

Placa de sunet - componenta prin care calculatorul poate trimite semnale sonore către boxe sau căşti, la o calitate superioară speakerului (un mic difuzor intern folosit pentru semnale sonore simple);

Modemul - componenta prin care calculatorul poate fi folosit pentru comunicarea directă cu alte calculatoare, prin linia telefonică. Modemul e foarte utilizat pentru conectarea la Internet;

Placa de reţea - componenta prin care calculatorul poate fi conectat într-o reţea locală de calculatoare.

Monitorul este micul "televizor" pe care se poate vedea permanent ceea ce afişează calculatorul, fiind astfel un element de bază pentru urmărirea rezultatelor operării pe calculator.

Tastatura este claviatura cu multe taste (mici butoane), care are rolul de bază în introducerea de comenzi şi date (texte, cifre etc.) în calculator.

Mouse-ul este micul dispozitiv folosit pentru comanda calculatorului în interfeţe grafice, deplasând un pointer pe ecran şi apăsând pe butoane, similar apăsării cu degetul pe butoanele unui panou de comandă;

Imprimanta este ansamblul folosit pentru tipărirea pe hârtie a informaţiilor din calculator, texte şi/sau imagini;

Scanner-ul este un dispozitiv cu ajutorul căruia imaginile tipărite pe hârtie sau fotografiile pot fi „scanate” şi introduse în memoria calculatorului pentru a fi prelucrate şi/sau afişate pe ecran în diverse forme;

Boxele audio şi/sau căştile audio - redau, la nivelul de audiţie al urechii umane, sunetul preluat de la placa audio sau de la alte dispozitive audio din sistem.

Există şi alte componente mai mărunte în carcasa calculatorului ca şi dispozitive numite opţionale (echipamente periferice) care pot fi ataşate la calculator (ca joystick-ul, videocamera etc.) în funcţie de scopul în care acesta este folosit.

2.1.5.3 Informaţii suplimentare despre componentele hardware

CARCASA CALCULATORULUI

Aparent nesemnificativă (poate şi din cauză că se umblă mai rar la ea), carcasa calculatorului este, de fapt, cea în care se găsesc cele mai importante componente ale acestuia. La unele calculatoare (de exemplu, la cele de tip MacIntosh, sau la calculatoarele portabile, numite laptop sau notebook), carcasa calculatorului face corp comun cu tastatura şi cu monitorul. În cazul calculatoarelor din familia IBM PC (cele mai răspândite), ea are de cele mai multe ori forma unui paralelipiped de dimensiuni şi forme relativ variabile.

Unele carcase (de tip desktop) sunt mai mult late decât înalte, "culcate" ocupă o arie mai mare pe suprafaţa orizontală pe care sunt plasate; încap în spaţii mai mici pe verticală (rafturi sub birou), sau sunt suporturi bune pentru monitor.

Mai răspândite sunt azi carcasele verticale, de dimensiuni mici (minitower), medii (miditower) sau - mai rar, mai ales la servere puternice - mari (full tower) (figura 2.1).

Î
n comerţ, în carcasele pentru calculator se găsesc cel mai adesea asamblate sursele de alimentare cu energie electrică. Din acest punct de vedere, există surse de alimentare cu factor AT şi ATX, fiecare având anumite caracteristici tehnice. Factorul AT a apărut primul, fiind întâlnit la calculatoarele mai vechi, pe când factorul ATX este mai nou, predominând, în ultima vreme, piaţa. El va înlocui treptat, cu totul, componentele cu caracteristici AT, plăcile de bază mai noi, ca şi unele carcase de tip recent, suportând numai alimentare de tip ATX. Aceasta înseamnă că alegerea unor componente (placa de bază a calculatorului) trebuie făcută în raport cu tipul sursei de alimentare şi al carcasei, pentru compatibilitate din punct de vedere al factorului AT/ATX.
Fig.2.1 Tipuri de carcase utilizate la PC-urile actuale.
La exterior, importante sunt părţile din faţă şi din spate ale carcasei. Pe panoul frontal se găsesc butoane de control pentru sistem, cum sunt: butonul de pornire/oprire (POWER), butonul de re-pornire la cald (RESET) sau, la carcase mai vechi (sau şi la unele mai noi, dar nefuncţional), butonul TURBO. Câteva leduri pot da indicaţii despre starea sistemului: ledul POWER (verde, de regulă) este aprins cât timp calculatorul este pornit, iar ledul HDD (roşu, în general) se aprinde sau clipeşte ori de câte ori se execută operaţii de citire/scriere pe hard-disk. Pe partea din spate a carcasei sunt plasate o mulţime de mufe unde se conectează cablurile care asigură comunicaţia între calculator şi alte dispozitive periferice sau legătura cu alte calculatoare. Rar există aici două mufe identice, astfel încât, dacă ai de conectat aici un cablu, este uşor să-i găseşti locul potrivit. Carcasa AT are cam orice PC mai vechi de 1998 (cu referinţă la PC-urile compatibile IBM-PC). Carcasele ATX au apărut de aproximativ 6 ani; ele au anumite îmbunătăţiri care pot fi luate în considerare la alegerea componentelor PC-ului: Gabaritul intern este ceva mai mare la carcasa ATX, deci vor încăpea în ea mai multe componente, ventilaţia va fi mai bună, deci durata de viata a componentelor (prin reducerea supraîncălzirii care le uzează) va fi mai mare;

Oprirea automată a PC-ului este posibila la carcasele ATX. Din Windows 98, când se dă comanda "Shut down", imediat ce apare mesajul portocaliu pe fond negru, care anunţa că sistemul poate fi oprit, se şi opreşte automat PC-ul, fără a mai se apăsa butonul POWER;

Protecţie la oprirea accidentala au doar carcasele ATX. Daca se doreşte oprirea PC-ului din butonul POWER, trebuie acesta să fie apăsat timp de 5-6 secunde. Daca acelaşi buton este apăsat din greşeala, un timp mai scurt, acţiunea nu are efect.. În spate, carcasa ATX are un comutator pentru întreruperea alimentării. Acest buton întrerupe alimentarea cu tensiune electrică a sursei, deci el poate deconecta instantaneu şi complet calculatorul de la reţeaua de tensiune. Butonul POWER nu întrerupe alimentarea sursei de tensiune, aceasta rămânând sub tensiune atâta timp cât PC-ul este în priză;

Tastatura PS/2 ia locul tastaturii "normale" (cu mufa DIN) la carcasele ATX. Mouse-ul de tip PS/2 are mufa rezervata pe carcasa ATX (fata de carcasa AT, unde se poate folosi un mouse PS/2 numai daca se montează portul PS/2 necesar). Dar, opţional, se poate folosi pe carcasa ATX un mouse serial, pe portul COM1;

Plăcile ATX includ porturi seriale, paralele şi USB, deci nu mai trebuie conectate plăcute separate pe placa de baza, ca la plăcile AT.

Facilităţi Keyboard-PowerUp, Wake-on-alarm, Wake-on-ring, Wake-on-Lan (pentru pornirea calculatorului la anumite evenimente - la apăsarea unei taste, la ora programata, la apel telefonic, la conectarea prin redea) exista doar la plăcile ATX.

SURSA DE ALIMENTARE

C
alculatorul funcţionează pe bază de energie electrică. Un notebook poate funcţiona un timp limitat, alimentat de la un acumulator electric. Calculatoarele obişnuite trebuie conectate la priză pentru a funcţiona. Tensiunea electrică la nivelul prizei fiind prea mare pentru componentele din calculator, în carcasa calculatorului există un ansamblu care reduce tensiunea de la 220 V la valorile mult mai mici la care pot funcţiona componentele electronice din calculator. Această componentă este sursa de alimentare. Ea se găseşte în interiorul carcasei calculatorului, exact acolo de unde iese cablul de alimentare de la priza electrică. Deoarece conţine elemente care se încălzesc puternic în timpul funcţionării, este prezent un ventilator care o răceşte (figura 2.2). Orice sursă de alimentare are o putere limitată, calculată să suporte un anumit consum maxim, de aceea nu trebuie să se abuzez prin adăugarea de noi componente în calculator, pentru că, la un moment dat, acestea pot să suprasolicite sursa. Calculatoarele cu multe componente au nevoie de surse mai puternice. Există diverse tipuri de surse, unul din parametrii principali ai acestora fiind puterea nominală suportată.

Fig. 2.2 Imaginea unei surse pentru alimentarea calculatorului.

Aşa cum am arătat mai sus, alt parametru al sursei de alimentare este factorul de formă; se deosebesc surse AT şi ATX. Sursele AT tind să fie înlocuite tot mai mult de surse ATX, care au o serie de facilităţi în plus, printre care câteva posibilităţi de a fi controlate prin calculator, ceea ce poate asigura o economie de energie pe durata cât calculatorul, deşi lăsat în funcţiune, nu este folosit efectiv. Carcasele calculatoarelor ţin şi ele cont de factorul de formă, astfel încât adesea ele se vând cu tot cu sursă, sursa fiind adecvată carcasei.

PLACA DE BAZĂ

Placa de bază mai este cunoscută şi sub numele de motherboard sau mainboard; ea este una dintre componentele vitale ale calculatorului, susţinând comunicarea şi coordonarea activităţii tuturor componentelor din sistem. Fizic, ea este acea placă mare, cu multe circuite şi socluri (sloturi) de diverse forme, la care sunt conectate prin cabluri sau prin fixare în sloturi celelalte componente din sistem (figura 2.3). Dintre componentele principale, pot fi enumerate:

Chipsetul sistemului şi controlerele sunt componentele "inteligente" ale plăcii de bază, circuite integrate care dirijează traficul de informaţii şi coordonează multele dispozitive din calculator. De calitatea chipsetului depind performanţele întregului sistem, deoarece el impune tipul şi limitele altor componente ce le poate suporta sistemul.

Magistralele de sistem sunt căile prin care circulă semnalele electrice între componente. Aceste căi includ atât circuitele trasate pe placa de bază, cât şi diversele sloturi în care pot fi fixate diverse plăci şi integrate. Arhitectura magistralelor are o importanţă deosebită în determinarea performanţelor sistemului;

BIOS-ul (de la Basic Input/Output System - sistem de bază de intrare/ieşire) este un program înscris într-o componentă de pe placa de bază. Este cel care intră primul în funcţiune atunci când se porneşte calculatorul, permite controlul asupra dispozitivelor din sistem, lansează în execuţie sistemul de operare (dacă acesta este instalat). Tot în BIOS se pot configura anumiţi parametri prin care sistemul să poată folosi mai bine dispozitivele hardware.

Memoria cache este o memorie de capacitate de mică dar de foarte mare viteză, plasată între procesor şi memoria normală a sistemului.

De fiecare dată când procesorul are nevoie de o informaţie din memorie, aceasta este căutată mai întâi în memoria cache, ceea ce accelerează mult operaţiile repetate cu aceeaşi informaţie, în general foarte frecvente;

Fig. 2.3 Placa de bază a unui PC modern.

Resursele sistemului nu sunt dispozitive fizice, dar sunt foarte importante deoarece determină modul în care PC-ul îşi organizează accesul la zonele de memorie şi la dispozitivele componente, iar pe de altă parte configurarea lor permite optimizări şi adaptări ale sistemului la dispozitivele incluse şi la cerinţele utilizatorului. Ca resurse controlate direct de logica plăcii de bază pot fi enumerate:

Întreruperile (IRQ) – sunt folosite atunci când un dispozitiv solicită atenţia procesorului folosind cereri de întrerupere a activităţii sale curente. În sistemele tradiţionale, fiecare dispozitiv are un număr IRQ diferit. Dacă două dispozitive încearcă să folosească acelaşi număr IRQ, poate apărea un conflict. Tehnologiile mai noi permit mai multor dispozitive să împartă aceeaşi întrerupere;

Canalele de acces direct la memorie (DMA) – sunt folosite de unele dispozitive care pot să citească şi să scrie direct în memoria sistemului, în loc să ceară procesorului să facă aceasta. Transferul datelor direct între dispozitive şi memorie, fără implicarea microprocesorului, îmbunătăţeşte eficienţa sistemului. Fiecare astfel de dispozitiv are nevoie de propriul său canal DMA.

Adresele de intrare/ieşire (I/O) – sunt folosite de dispozitivele care schimbă informaţii cu sistemul plasând date la anumite locaţii de memorie. De câte ori intră sau iese o informaţie din calculator, către modem, către hard-disk sau către imprimantă, de exemplu, se folosesc adrese I/O. La fel, fiecare dispozitiv are nevoie de propria sa zonă de adrese de memorie I/O.

Adresele de memorie - similar cu adresele I/O - sunt folosite de dispozitive pentru funcţionarea lor normală. De exemplu, programul BIOS poate fi copiat în memoria RAM; se pot folosi zone de memorie pentru a păstra date temporare folosite de dispozitive;

MICROPROCESORUL

Microprocesorul sau procesorul este o componentă vitală pentru orice calculator. Rolul său este fundamental, el fiind cel care parcurge programele din calculator, instrucţiune cu instrucţiune, le execută coordonând dispozitivele din sistem, procesează şi realizează transferul datelor, controlează toată activitatea sistemului. Procesorul este un circuit integrat care include echivalentele unui număr foarte mare de elemente de circuit electronic clasic - tranzistorii. El lucrează în strânsă colaborare cu placa de bază, pe care este montat într-un soclu (numit şi slot sau socket) special. În funcţie de tipul acestui soclu, o placă de bază poate suporta numai anumite tipuri de procesoare. Astfel, pentru schimbarea procesorului, gama de opţiuni este limitată la cele permise de placa de bază.

Există multe tipuri de procesoare, dar cele mai cunoscute sunt cele produse de firmele INTEL (realizatoarea procesoarelor din familia x86, mai popular cunoscute prin codurile 286, 386, 486, Pentium – figura 2.4) şi AMD (cu procesoarele din seria K6, iar mai nou cu seriile Athlon şi Duron). Numele procesorului dintr-un calculator şi frecvenţa lui de lucru se pot citi, de obicei, în primele rânduri de mesaje afişate la pornirea calculatorului.

Performanţele procesorului se măsoară prin mai mulţi parametri, dar cel mai important este frecvenţa de lucru a procesorului. La ora actuală, cel mai nou procesor lansat de Intel este Pentium 4; el a ajuns să lucreze la frecvenţe de până la 2,6 GHz.

Î
n tabelul 2.3 sunt prezentate evoluţiile generaţiilor de calculatoare personale compatibile IBM PC, tipurile de procesoare şi numerele tranzistorilor echivalenţi integraţi în ele.

Fig. 2.4 Microprocesoare PENTIUM produse de Intel.


Tabelul 2.3

MEMORIA INTERNĂ

Prin memoria de sistem (sau memorie internă - RAM) se înţelege acea componentă care are rolul de a stoca temporar date folosite de calculator în timpul funcţionării sale. Fizic, este vorba de nişte plăcuţe care se montează pe placa de bază, ce conţin circuitele de memorie (figura 2.5). Deoarece memoria RAM se montează pe placa de bază, există câteva tipuri distincte de arhitectură a plăcuţelor de memorie; orice adăugare sau înlocuire de memorie RAM trebuie făcută ţinând cont de ceea ce poate fi montat pe placa de bază. O placă de bază poate suporta numai un anumit tip (uneori 2 tipuri) de plăcuţe de memorie.

Fig. 2.5 Plăcuţe de memorie RAM.

Orice program lansat în execuţie procesează diverse date. În perioada procesării acestora ele sunt stocate în circuitele de memorie, care sunt foarte rapide în comparaţie cu alte dispozitive de stocare din sistem. Cu cât un sistem are mai multă memorie RAM, cu atât are mai mult spaţiu temporar de manevrare a datelor. Astfel el poate procesa blocuri mai mari de date sau poate lucra simultan cu mai multe programe. Când memoria RAM ajunge să fie umplută cu date, sistemul începe să funcţioneze mai greu. Se poate verifica câtă memorie RAM are un anumit sistem chiar de la pornire, când se face un test iniţial al circuitelor de memorie şi este afişat un contor care avansează rapid până la volumul total al memoriei instalate. Un sistem cu performanţe medii are astăzi 64 MB de memorie RAM. În lipsa memoriei RAM, sau dacă memoria RAM este defectă, sistemul poate refuza să pornească..
PLACA VIDEO

Placa video este componenta care pregăteşte imaginea generată de calculator pentru afişare pe monitor. O poţi localiza urmărind unde se conectează, în spatele carcasei calculatorului, cablul video care vine de la monitor. În multe cazuri, placa video e o componentă distinctă, care se montează pe placa de bază, într-un slot adecvat. Unele plăci de bază, însă, includ astfel de componente chiar în arhitectura lor, caz în care placa video nu mai este o componentă distinctă, dar mufa ei iese tot în spatele carcasei, pentru ataşarea cablului pentru monitor.

Placa video include circuite de memorie RAM care alcătuiesc aşa-numita memorie video. O placă video foarte performantă poate avea, de exemplu, 64 sau 128 MB RAM. În memoria video este păstrată toată informaţia afişată pe ecranul monitorului. Imaginea de pe ecran este compusă din puncte (sau pixeli) care sunt aranjate pe linii şi coloane.

Prin analogie cu punctele unei coli de hârtie scrise, fiecare pixel poate fi "scris" (cu cerneală de o anumită culoare) sau "şters" (caz în care are culoarea hârtiei).

Fig. 2.6 Aspectul unei plăci video.

În memoria video se stochează informaţiile despre fiecare pixel: starea lui („aprins” sau „stins"), culoarea „cernelii” şi culoarea „hârtiei”. Cu cât afişarea se face la o rezoluţie mai mare (adică la o densitate mai mare de puncte pe ecran), cu atât imaginea conţine mai mulţi pixeli. Pe de altă parte, cu cât este mai mare numărul de culori folosite (adâncimea de culoare), cu atât informaţia de culoare este mai complexă şi necesită un volum mai mare de memorie. Limitele în care pot varia aceşti parametri diferă de la o placă video la alta. Rezultă, deci, că performanţele video ale calculatorului sunt direct proporţionale cu volumul de memorie video şi cu performanţele tehnice ale plăcii video.

În timpul execuţiei programelor, ori de câte ori apare necesitatea unei modificări a imaginii de pe ecran, fie şi numai pentru afişarea unei litere noi, procesorul determină - prin calcule specifice - ce puncte trebuie modificate pe ecran, realizând modificările adecvate în memoria video. Placa video reface imaginea de pe ecran cu o frecvenţă fixă (numită şi refresh rate - "frecvenţă de reîmprospătare"), care poate varia de la o placă la alta între 50 Hz şi 90 Hz sau mai mult. Unele plăci video performante preiau o parte din sarcina procesorului, (de a determina modificările necesare pe ecran în anumite situaţii), ceea ce permite procesorului să se ocupe de alte sarcini. Totuşi, performanţele unei plăci video nu pot fi exploatate decât folosind şi un monitor corespunzător. Unele plăci dispun şi de module care permit trimiterea imaginii către televizoare sau alte dispozitive video.

În concluzie, placa video este vitală pentru afişarea imaginii pe monitor, iar calitatea ei este foarte importantă dacă se foloseşte calculatorul pentru aplicaţii grafice, proiectare asistată, video, multimedia, animaţie, jocuri şi tot ce înseamnă operarea intensivă cu imagini.
Monitorul

M
onitorul este dispozitivul pe care se pot vedea rezultatele execuţiei programelor (figura 2.7). El conţine un ecran realizat într-o tehnologie de televiziune digitală de înaltă performanţă; pe ecran se afişează imagini alcătuite dintr-o reţea fină de puncte de culoare roşie, verde şi albastră (sistemul RGB). Memoria video conţine permanent informaţiile care determină starea fiecărui punct (dacă este aprins sau stins, la ce intensitate luminoasă), iar placa video le transmite cu o frecvenţă mare către monitor, care prezintă imaginea pe ecran .

Fig. 2.7 Monitoare actuale.

Primele monitoare au fost monocrome şi funcţionau doar în mod text. Monitoarele moderne sunt color şi permit afişarea de imagini de calitate, astfel încât performanţele video ale calculatoarelor au ajuns să depăşească nivelul celor atinse de televiziune. Monitoarele cele mai uzuale, de forma unui mic televizor şi bazate pe tub catodic, mai sunt desemnate cu acronimul CRT (de la Cathode Ray Tube - tub catodic cu fascicul electromagnetic). Mai puţin voluminoase sunt monitoarele plate de tip LCD (de la Liquid Crystal Display - afişaj cu cristale lichide), sau TFT. Calculatoarele portabile au ecrane miniaturizate, cu cristale lichide, integrate în capacul carcasei lor.

Performanţele monitorului influenţează sensibil calitatea lucrărilor grafice pe calculator. Pentru aplicaţii grafice complexe, care operează cu imagini mari şi unde claritatea contururilor şi a culorilor din imagini este importantă, este necesar un monitor cu ecran mare şi cu performanţe bune. Calculatoarele care au funcţii de comunicaţie în reţele, nu necesită operarea permanentă pe ele, pot funcţiona şi în absenţa unui monitor. Dar pentru un calculator personal, monitorul este o componentă vitală.
Hard-disk-ul

H
ard-disk-ul (sau discul dur) este un dispozitiv de memorie permanentă, pe care datele sunt stocate în fişiere pe termen lung, chiar şi după ce calculatorul este oprit (figura 2.8). El conţine un disc magnetic pe care se înscriu date în format digital. Este montat în carcasa calculatorului şi de regulă nu este nevoie dă fie scos din cutie pentru utilizarea normală. Există şi hard-disk-uri portabile, care pot fi conectate la un calculator printr-una din mufele din spatele carcasei sau prin conectori speciali, dar acestea sunt mai rar folosite.

Fig. 2.8 Aspectul unui hard-disk.

Capacitatea unui hard-disk este foarte mare în comparaţie cu a altor dispozitive de stocare a datelor. La ora actuală, un calculator cu performanţe medii are nevoie de un hard-disk de circa 30 GB, dar cele mai mari hard-disk-uri existente ajung la 120 GB; în câţiva ani vom vedea şi hard-disk-uri de sute de GB. Într-un calculator pot fi folosite simultan mai multe hard-disk-uri. Este importantă şi viteza de rotaţie a discului, de care depinde viteza de localizare a datelor pe disc. Într-un sistem folosit intens pentru prelucrarea unui volum mare de date, adesea este mai importantă viteza de citire/scriere decât capacitatea hard-disk-ului.

Pe hard-disk se instalează sistemul de operare al calculatorului, sistemul putând funcţiona independent. Tot pe hard-disk sunt stocate programe şi date de lucru curent, astfel încât şi el reprezintă o componentă vitală a unui calculator. În lipsa lui, un calculator poate fi pornit cu un sistem de operare de pe o dischetă sau de pe un CD, dar în aceste condiţii nu se pot folosi eficient multe aplicaţii care au nevoie de spaţiu pe disc.
Discheta

Fig. 2.9 Unitate floppy şi dischete.

Discheta, sau discul flexibil (floppy-disk), este cel mai mic şi mai lent mediu de stocare a fişierelor. Este un mic disc din plastic subţire (flexibil), acoperit cu un strat de substanţă cu proprietăţi magnetice, pe care se pot înregistra date prin tehnologia specifică înregistrărilor magnetice (figura 2.9). Ca să poţi folosi dischete pe calculator, trebuie să ai montată în carcasa calculatorului o unitate pentru dischetă (floppy-disk drive sau FDD).

Volumul de date care poate fi înregistrat pe o dischetă este mic în comparaţie cu alte dispozitive de stocare (1.44 MB, pe dischetele de 3.5 inch, faţă de valori de mii de ori mai mari pe un hard-disk), dar discheta este folosită încă în transferul fişierelor de la un calculator la altul şi în stocarea volumelor mici de date. Unele calculatoare mai vechi pot avea şi unităţi de dischetă pentru dischete de 5.25 inch, cu capacităţi de până la 1.2 MB.

La începuturile calculatoarelor, rolul dischetei era foarte important, în lipsa altor dispozitive de stocare; primele calculatoare funcţionau numai cu programe încărcate de pe dischetă în momentul execuţiei. La ora actuală, discheta e folosită mult mai rar, mai mult pentru operaţii de întreţinere şi depanare, sau transferuri de fişiere mici. Deşi nu mai este un dispozitiv vital pentru funcţionarea unui calculator modern, unitatea de dischetă este, totuşi, foarte utilă şi astăzi.

CD-ROM-ul

Fig. 2.10 O unitate CD-R, un CD şi o unitate CD-RW.

Un mediu de stocare foarte fiabil şi uzitat astăzi este compact disk-ul sau CD-ul. Acesta este un disc solid din plastic, pe care se inscripţionează date printr-un procedeu optic (figura 2.10). Deoarece inscripţionarea modifică fizic suprafaţa discului, în general acest disc nu poate fi scris decât o singură dată, apoi acesta poate fi doar citit. CD-urile au fost folosite iniţial la scară largă pentru înregistrări audio, dar în ultimii ani ele sunt folosite şi pentru înregistrări de date de pe calculator.

Volumul de date care poate fi înregistrat pe un CD este comparabil cu cel al unui hard-disk mic, adică circa 600-700 MB. Pe un calculator dotat şi cu placă de sunet şi boxe sau căşti audio, se poate asculta şi muzica de pe CD-urile audio. Este necesară o unitate CD-ROM deoarece majoritatea programelor mari (inclusiv sistemele de operare) sunt livrate mai ales pe CD. În comerţ se găsesc şi multe publicaţii tipărite care sunt însoţite de CD-uri cu diverse programe şi documentaţii.

Ca să se poată folosi CD-uri pe un calculator este nevoie de o unitate CD-ROM, cu care se pot citi fişierele şi datele înscrise pe CD. Aceasta se montează în carcasa calculatorului. Pentru a inscripţiona CD-uri, trebuie să existe o unitate specială care are şi posibilitatea de scriere pe CD (CD-RW sau CD-writer).

Placa de sunet

Ca să poţi asculta muzică folosind calculatorul nu este suficient micul difuzor (system speaker) inclus în carcasa calculatorului, care emite anumite sunete la pornire, ci ai nevoie de o placă de sunet, un dispozitiv capabil să furnizeze la ieşire semnalul audio care poate fi apoi auzit în boxe sau căşti audio. Placa de sunet se montează în carcasa calculatorului, poate fi identificată uşor după cele 3 (de obicei) orificii pentru mufe mici, rotunde, de tip jack (figura 2.11).

Fig. 2.11 Aspectul unei plăci de sunet.

Dacă asculţi muzică de pe CD-uri audio, aceasta poate fi auzită şi folosind mufa audio de pe unitatea CD-ROM, deci fără să ai placă de sunet, dar ca să auzi sunetele din jocuri şi aplicaţii multimedia, sau ca să asculţi muzică din fişiere audio (în format MP3, WAV etc.), atunci placa de sunet este absolut necesară.

Există multe tipuri de plăci de sunet, iar diversele aplicaţii multimedia sunt proiectate, de regulă, ca să funcţioneze numai cu tipurile de plăci cele mai cunoscute sau compatibile cu acestea. Adesea, ca să poţi auzi sunetele din anumite programe, placa de sunet trebuie configurată anume pentru acele programe. Aceasta face ca placa de sunet să fie adesea unul din dispozitivele mai greu de folosit de către începători, mai ales dacă este de un tip diferit de cele standard.

Dacă există o placă de sunet în calculator, trebuie folosit şi un dispozitiv prin care sunetul să poată fi redat la frecvenţa la care poate fi auzit de urechea umană, adică de difuzoare. Acestea se găsesc pe piaţă în boxe sau în căşti audio. Chiar dacă nu există o placă de sunet, căştile (şi chiar boxele, la volum mic) pot fi conectate direct la mufa de tip jack de pe unitatea CD-ROM, poţi auzi prin ele muzica de pe CD-urile audio.

Fiindcă înregistrările moderne sunt pe două canale, adică stereo, este nevoie de o pereche de difuzoare pentru redarea stereo a sunetului. În cazul boxelor, fiecare difuzor se găseşte într-o cutie de rezonanţă (o boxă audio); pe una din boxe

s
e pot găsi reglaje de volum, de balans, de ton etc. Multe tipuri de boxe au nevoie de alimentare electrică separată, de obicei livrându-se cu un mic adaptor de reţea, deci trebuie să le asiguri o priză de alimentare. Alte tipuri de boxe, în general de putere mică, nu au nevoie de alimentare electrică separată (figura 2.12). Căştile audio sunt de putere mai mică decât boxele, se folosesc atunci când nu vrei să deranjezi pe alţii, sau când vrei să faci o audiţie fără să fii deranjat de zgomotele din jur. La căşti, difuzoarele, de mică dimensiune, se plasează pe urechi, acoperindu-le, un suport simplu ţinându-le fixate pe cap. Această postură îţi poate limita mişcările, mai ales dacă se întâmplă să ai un cablu prea scurt între căşti şi mufa de ieşire a semnalului audio din calculator.
Fig. 2.12 Boxe şi căşti audio.
Porturi de comunicaţie

Pe partea din spate a carcasei calculatorului se pot vedea multe mufe la care se conectează diverse dispozitive periferice, prin cabluri cu forme specifice. O parte dintre aceste mufe sunt aşa-numite porturi de comunicaţie, prin care calculatorul poate schimba date cu alte dispozitive specializate (figura 2.13). Distingem câteva tipuri mai populare de porturi de comunicaţie:

1 - port de comunicaţie paralelă (LPT) - acea mufă mare, trapezoidală, de tip mamă, cu 25 de pini pe 2 rânduri, folosită de regulă pentru conectarea unei imprimante şi/sau a unui scanner. În comunicaţia de acest tip se trimit simultan câte 8 biţi de date. Dacă ai şi scanner, imprimantă, adesea ele se pot conecta în serie, întâi scanner-ul, iar din acesta un alt cablu paralel poate conecta imprimanta. Tot prin portul paralel se pot conecta unele dispozitive de stocare externă a datelor. Orice calculator ar trebui să aibă cel puţin un port paralel;

2 - port de comunicaţie serială (COM) - de obicei cu mufă mai mică, trapezoidală, de tip tată, cu 9 pini pe 2 rânduri. Comunicaţia serială este mult mai lentă decât cea paralelă, deoarece se trimit datele bit cu bit pe linia de comunicaţie. Pe un astfel de port se conectează frecvent mouse-ul, sau se poate conecta un modem extern. Orice calculator are cel puţin un port serial, iar majoritatea calculatoarelor au două. Se pot defini şi porturi virtuale de comunicaţie serială, dacă se instalează componente (de exemplu, un modem intern) care nu se conectează la mufa serială, dar lucrează pe aceleaşi principii;

3 - port de comunicaţie PS/2 - este un port realizat iniţial de IBM pentru mouse, cu scopul de a se elibera portul serial pentru a fi folosit de alt dispozitiv. Mufa lui are formă rotundă, mică, cu 6 pini (5 în cerc şi unul central). La unele calculatoare mai vechi, portul PS/2 lipseşte. Alte calculatoare, mai ales cele mai noi, pot avea 2 porturi PS/2, unul fiind folosit pentru mouse şi celălalt pentru tastatură;

4- port USB (Universal Serial Bus) este un port de tip mai nou, proiectat pentru conectarea în serie a mai multor periferice care includ facilităţi USB. Numai calculatoarele din ultimii 4 ani au 1-2 porturi USB, care se prezintă ca nişte mici fante pentru mufe lamelare. Pe portul USB pot fi conectate tastatura, camera video pentru calculator şi alte dispozitive cu suport USB.

5
- mufa DIN este acea mufă rotundă, mai mare, de tip mamă, rezervată pentru conectarea tastaturii la calculatoarele de formă AT. Calculatoarele mai noi, cu factor de formă ATX, nu mai au mufă DIN, având în schimb pentru tastatură o mufă PS/2;
Fig. 2.13 Porturi de comunicaţie pe partea spate a carcasei.
Alte tipuri de porturi sunt mai rare şi se montează opţional în calculatoare. Unele plăci montate în calculator pot prezenta diverse alte tipuri de mufe, specifice funcţiilor lor.
Tastatura

C
a să poţi introduce comenzi şi texte alcătuite din litere, cifre şi alte simboluri, ai neapărat nevoie de tastatură. Majoritatea calculatoarelor chiar refuză să pornească dacă nu au o tastatură conectată. Tastatura este acel dispozitiv cu multe butoane (numite taste) cu litere, cifre şi alte simboluri marcate pe ele (figura 2.14).

Fig. 2.14 Tastatură.

Funcţionarea ei seamănă cu cea a claviaturii de la clasica maşină de scris, dar unele taste au şi funcţii speciale, posibile numai în lucrul la calculator. Adesea se folosesc combinaţii de taste (2 sau chiar 3 taste apăsate simultan), pentru activa anumite comenzi sau pentru a introduce anumite simboluri. Sunt şi cazuri când ţinerea apăsată a unei taste în timp ce se acţionează mouse-ul modifică rezultatele operaţiei.

Deşi există o diversitate de mărci de tastaturi, în cea mai mare parte ele funcţionează la fel. Diferenţele dintre ele sunt destul de mici, astfel încât dacă înveţi să lucrezi cu o tastatură, vei şti să operezi cu orice alt tip de tastatură. Din cauza utilizării intensive, tastatura este una din componentele care se uzează destul de uşor, dar şi preţul ei este foarte mic faţă de alte componente din calculator. Aceasta nu-i reduce cu nimic importanţa în sistem, cel mai adesea ea fiind o componentă obligatorie.

Tastatura are 2 tipuri de elemente importante: tastele şi ledurile. Tastele sunt butoanele tastaturii, iar ledurile sunt acele mici indicatoare luminoase grupate, de regulă, în partea dreaptă a tastaturii, care se aprind şi se sting în funcţie de anumite situaţii sau de tastele apăsate. Cele mai importante sunt tastele, existente într-un număr relativ mare (aproximativ 110).

Tastele alfanumerice formează cel mai numeros grup, sunt plasate pe blocul principal de taste, sunt cele pe care sunt marcate literele alfabetului, cifrele şi diverse semne de punctuaţie. Utilizând tastele alfanumerice pot fi scrise texte, ele includ şi tasta "spaţiu" sau "bara de spaţiu", acea tastă lungă de pe rândul de jos al tastaturii. Bara de spaţiu (space bar) se foloseşte pentru a introduce spaţiile dintre cuvinte sau pentru a muta cursorul cu un caracter la dreapta (ca şi cum s-ar scrie o literă invizibilă, un spaţiu de lăţimea unei litere). Tastele care nu au litere pe ele, au în schimb înscrise câte două simboluri - unul sus şi unul jos. Şi tastele cu litere au funcţie dublă, fiindcă aceeaşi tastă se foloseşte pentru a scrie litera mică şi litera mare corespunzătoare.

Tastele de control sunt câteva taste care, acţionate singular, nu au nici un efect (în majoritatea cazurilor). Ele se folosesc pentru a introduce combinaţii de taste: se apasă întâi tasta de control şi, ţinând-o apăsată, se apasă şi o altă tastă (o literă, de pildă), iar efectul este altul decât dacă s-ar apăsa numai litera respectivă. Unele dintre ele sunt dublate, adică există câte două astfel de taste identice pe tastatură, la fiecare capăt al rândului, pentru a putea fi acţionate cu degetele oricărei mâini. Tastele de control şi funcţiile lor principale în sistemul de operare Windows 98 sunt următoarele:

Caps Lock (capitals lock - blocare pe litere mari) este o tastă similară cu cea care, la maşinile de scris, ţine carul ridicat pentru scrierea cu litere mari. În operarea normală, ledul Caps Lock este stins, apăsarea unei taste cu o literă pe ea determină scrierea literei mici corespunzătoare. Când se apasă tasta Caps Lock, starea ledului cu acelaşi nume se schimbă, la fel şi tipul literei scrise: cât timp ledul Caps Lock este aprins, apăsarea unei taste literale determină scrierea literei mari respective. Pentru revenire pe litere mici, se apasă iarăşi tasta Caps Lock.

Shift este o tastă dublată, există câte una la fiecare capăt al celui de-al doilea rând de taste din blocul principal, numărând de la bază spre partea superioară a tastaturii în sus. Cu tasta Shift se face diferenţierea între litere mari şi mici, sau între simbolul înscris jos şi cel înscris sus, pe aceeaşi tasta cu cifre, simboluri ortografice şi tipografice, de pe tastele alfanumerice. În cazul tastelor cu 2 simboluri înscrise, apăsarea directă a tastei determină scrierea simbolului de jos, iar apăsarea tastei Shift în combinaţie cu tasta respectivă determină scrierea simbolului de sus. În cazul tastelor cu litere, Shift în combinaţie cu o literă va determina afişarea literei majuscule, la scrierea normală (cu ledul Caps Lock stins), respectiv a literei mici la scrierea cu majuscule (cu ledul Caps Lock aprins).

Ctrl (tasta "control") este de asemenea dublată; există câte una la fiecare capăt al rândului de la baza tastaturii. Diverse comenzi ale aplicaţiilor Windows se activează rapid prin combinaţii de taste de forma Ctrl + tastă.

Alt (de la "alternative") există, dublată, de-o parte şi de cealaltă a barei de spaţiu. În programele Windows tasta Alt activează meniurile din barele de meniuri, dar uneori poate avea şi alte funcţii.

Num Lock (numerals lock - blocare pe numere) se găseşte pe blocul numeric (din dreapta) al tastaturii. Apăsarea tastei Num Lock aprinde/stinge ledul cu acelaşi nume; când ledul este aprins, tastele din blocul numeric permit scrierea cifrelor, iar când ledul este stins, acestea au celelalte funcţii marcate pe ele.

Scroll Lock (blocarea defilarii) este o tastă rămasă de pe vremea când nu existau sisteme de operare cu interfaţă grafică. Era utilizată pentru oprirea defilării (scrolling) unui mesaj lung, cu text pe multe rânduri. Oricum, în sistemele de operare de tip Windows rolul acestei taste funcţionale este neînsemnat.

Tastele de editare, poziţionate îndeosebi în blocul de taste din stânga blocului numeric, se remarcă prin denumiri şi funcţii distincte; sunt folosite în special în introducerea de text de la tastatură şi în editarea textelor, pentru poziţionarea cursorului şi pentru selectarea sau ştergerea textului. Din această categorie fac parte următoarele:

Enter, folosită adesea pentru a confirma comenzi sau dialoguri; în editare mută cursorul la începutul rândului următor, atunci când se începe un rând nou sau un nou paragraf.

Tastele direcţionale (cu săgeţi) – sunt cele pe care sunt inscripţionate săgeţi orientate în cele 4 direcţii: sus, jos, stânga, dreapta. Când se introduce (editează) text, aceste taste permit deplasarea cursorului de editare (acel marcaj clipitor poziţionat în locul în care se doreşte introducerea textului) de la un rând la altul sau în lungul rândului curent, cu câte un caracter la o apăsare simplă. Folosirea lor cu tasta Shift apăsată determină selectarea textului peste care se deplasează cursorul, iar apăsarea lor ţinând tasta Ctrl determină, de obicei, deplasarea cursorului cu un pas mai mare (cu câte un cuvânt întreg).

Apăsarea tastei Home determină saltul cursorului de editare la început de rând. În unele aplicaţii, apăsarea acestei taste în combinaţie cu tasta Ctrl mută cursorul în colţul din stânga-sus al casetei de text sau la începutul fişierului curent.

Acţionarea tastei End mută cursorul de editarela sfârşitul rândului curent. În unele programe, această tastă în combinaţie cu tasta Ctrl mută cursorul la sfârşitul fişierului curent.

PageUp şi PageDown determină defilarea textului cu câte o pagină, în sus sau în jos.

Delete determină ştergerea caracterului corespunzător poziţiei cursorului sau din dreapta acestuia. Dacă este selectată o porţiune de text, acţionarea aceastei taste determină ştergerea zonei selectate.

Acţionarea tastei Backspace (adesea marcată o săgeată îndreptată spre stânga) determină ştergerea caracterului aflat la stânga cursorului de editare.

Acţionarea tastei Insert comută între modul Insert - inserare (introducere de caractere în textul existent) şi modul Overwrite - suprascriere (literele introduse înlocuiesc litere existente în text).

Tab mută cursorul la următoarea poziţie de tabelare (sau la următorul tabulator), introducând un număr variabil de spaţii, ceea ce foloseşte mai ales la ordonarea unor date în coloane verticale.

Această tastă este deseori folosită pentru saltul între diversele câmpuri de comenzi ale multor aplicaţii Windows.

Tastele numerice sunt grupate în blocul din dreapta al tastaturii. Ele au fost introduse în momentul când multe aparate electronice de marcat şi calculatoare numerice de mână (folosite în contabilitate pentru calcule simple) au fost înlocuite cu PC-uri. Pentru ca operatorii să poată lucra cu tastele cu care erau obişnuiţi s-a introdus acest bloc de taste care păstrează aceleaşi poziţii pentru tastele numerice (cifre) şi pentru simbolurile operaţiilor aritmetice primare. Tastele din blocul numeric sunt active atunci când ledul NumLock este aprins

Tastele funcţionale sunt cele inscripţionate cu F1, F2, ... până la F12 (unele tastaturi mai vechi au doar 10 astfel de taste). Ele au funcţii diverse, care pot varia destul de mult de la un program la altul. De pildă, în Windows, apăsarea tastei F1 determină deschiderea fişierelor de Help (ajutor) pentru programul curent.


Tastele speciale:

Esc (tasta Escape) permite, de cele mai multe ori, abandonarea operaţiei curente, scăparea (evadarea) din blocaje aparent fără ieşire, închiderea unor casete de dialog fără a se ţine cont de modificările făcute în ele.

Apăsarea tastei PrintScreen trimite o copie a ecranului direct la imprimantă (dacă există o imprimantă conectată la computer) sau într-o zona de memorie de unde va putea fi folosită ulterior.

Break întrerupe anumite operaţii de durată, dar sub Windows rolul acestei taste este destul de redus.

Windows este o tastă care determină deschiderea meniului Start din Windows 95/98/NT/2000/XP. Aceasta este tasta plasată între Ctrl şi Alt.

Unele tastaturi mai noi sau mai sofisticate pot avea în plus şi alte taste speciale, mai rar utilizate.

Mouse-ul

Mouse înseamnă "şoarece" în engleză. Acest nume îl poartă acel mic dispozitiv de formă aproximativ ovală, conectat printr-un fir la un port serial sau PS/2 al calculatorului. Unele tipuri de mouse nu au cablu de legătură, comunicând cu calculatorul prin infraroşii(figura 2.15). Un mouse este extrem de util atunci când se lucrează în modul grafic, de exemplu în Windows.

Fig. 2.15 Diferite forme de mouse.

Când calculatorul are ataşat un mouse, pe ecran este afişat un pointer (cursor), care se poate deplasa în orice direcţie, similar cu mişcarea mouse-ului în contact cu o suprafaţă plană (mouse pad). Mouse-ul conţine un mic dispozitiv mecanic sau optic care este acţionat în funcţie de direcţia în care deplasăm mouse-ul şi de viteza cu care îl deplasăm; datele corespunzătoare parametrilor mişcării sunt transmise spre calculator. Astfel pointerul (indicatorul) mouselui se deplasează ecran în mod sincron cu mişcarea fizică a dispozitivului – dacă mişti mouse-ul spre dreapta pe masă, pointerul se mişcă spre dreapta pe ecran.

Mouse-ul are şi 2 sau mai multe butoane cu care se pot da comenzi referitoare la obiectele virtuale de pe ecran indicate de pointer. Apăsarea unui buton al mouse-ului se numeşte click. În acest fel, multe comenzi nu mai trebuie date calculatorului sub formă de linii de text cu parametrii, ci în mod vizual, ducând pointerul pe un obiect de pe ecran şi dând click. Multe programe au meniuri în care se poate opera cu mouse-ul, selectând comenzile doar prin click-uri date când pointerul ajunge peste zonele comenzilor respective din meniu.

Mouse-ul uşurează foarte mult operarea cu meniuri şi obiecte, în mod grafic, uneori şi în programe de tip linie de comandă. Totuşi, un mouse nu este absolut indispensabil, majoritatea programelor putând fi controlate şi cu ajutorul tastelor. Sunt rare programele pentru a căror utilizare este obligatoriu să existe un mouse.

Modemul

Ca să poţi folosi calculatorul ca instrument de comunicaţie pe linia telefonică, ai nevoie de un modem (figura 2.16). Acesta este un dispozitiv care permite transmisia şi recepţia semnalului electric pe linia telefonică, stabilind astfel o comunicaţie serială între calculatoare care se pot afla în locuri diferite. Uneori se poate monta un fir telefonic direct (o linie dedicată) între cele două calculatoare. Foarte mulţi utilizatori folosesc liniile telefonice obişnuite ca să sune (dial-up) la numere de telefon unde sunt conectate alte calculatoare. Astfel au acces la servicii computerizate prin linia telefonică (BBS-uri, servere de date etc.). Astăzi, acesta este mai ales cazul multor utilizatori de Internet.

Fig. 2.16 Modemuri.

Modemurile cele mai uzuale sunt interne, adică acelea care se montează în carcasa calculatorului, lăsând afară doar mufele unde se poate conecta cablul telefonic şi, uneori, un microfon sau o pereche de căşti pentru telefonie (la aşa-numitul voice modem).

Există şi modemuri externe, în general mult mai performante dar şi mai scumpe, folosite mai ales pe linii dedicate, pentru trafic intens pe linia respectivă. Aşa-numitul fax modem permite trimiterea şi recepţionarea de faxuri, sau folosirea calculatorului pe post de robot de telefon/fax.

Viteza care poate fi atinsă de modem şi stabilitatea lui în funcţionare sunt parametri care influenţează performanţele de comunicaţie pe linia telefonică mai mult decât performanţele tehnice ale calculatorului. Totuşi, un modem puternic nu poate depăşi limitele impuse de performanţele liniilor telefonice pe care lucrează. La ora actuală, majoritatea utilizatorilor români folosesc modemuri de 33 Kbps,, chiar dacă sunt accesibile şi modemurile de 56 Kbps, deocamdată acestea ajung foarte rar să lucreze la capacitatea de transmisie nominală.

Placa de reţea

U
n calculator conectat într-o reţea locală are întotdeauna în el şi o placă de reţea (figura 2.17), prin care se desfăşoară comunicaţia cu celelalte calculatoare din reţeaua locală, printr-un cablu special de reţea, de tip BNC sau UTP. Un calculator personal care lucrează izolat sau care comunică doar prin modem cu alte calculatoare, nu are nevoie de o placă de reţea. În general, comunicaţia prin placa de reţea este mult mai stabilă şi mai rapidă decât prin modem, dar ea funcţionează bine numai pe distanţe mici (până la câteva sute de metri).
Fig. 2.17 Model de placă de reţea

Reţele locale se întâlnesc cel mai adesea în instituţii/firme care, fiind dotate cu multe calculatoare, au nevoie ca toate datele procesate şi stocate pe calculatoare să poată fi transmise de la un calculator la altul, ca să poată opera cu ele toţi angajaţii instituţiei respective, care lucrează curent cu acele date.

Într-un calculator pot fi montate chiar mai multe plăci de reţea, de regulă pentru ca fiecare placă de reţea să asigure comunicarea cu un grup diferit de calculatoare. Este cazul calculatoarelor cu rol de gateway (poartă) între reţele locale, sau cu rol de router (nod de distribuţie) pentru mai multe subreţele.
Hub-uri

Fig. 2.18 Modele de hub-uri

În cazul în care calculatorul este conectat într-o reţea locală, este foarte probabil ca, dacă urmăreşti unde merge cablul care porneşte de la placa de reţea, să descoperi un dispozitiv de forma unei carcase în care intră multe cabluri de reţea, venind de la alte calculatoare. Acesta este un hub sau un switch, un fel de priză multiplă de reţea, care permite interconectarea calculatoarelor dintr-o reţea locală şi conectarea lor la un server (figura 2.18).

Fiecare mufă de reţea din hub are un led (un indicator luminos) a cărui aprindere arată că legătura fizică pe cablul respectiv este stabilită, iar dacă ledul clipeşte intermitent, aceasta poate indica şi existenţa unui trafic de date, ceea ce permite controlul rapid al funcţionării fizice a ramurilor reţelei. Hub-ul oferă avantajul că reţeaua poate funcţiona şi atunci când unul din calculatoarele din ea are o problemă şi nu mai poate lucra în reţea, fiindcă restul reţelei nu este afectat de problema respectivă. De asemenea, prin dispozitive de tip hub se poate extinde foarte mult o reţea locală, conectându-se hub-urile unul la altul.

Există hub-uri cu 4, 8, 16 şi chiar mai multe porturi, astfel încât un număr de calculatoare conectate la acelaşi hub pot fi conectate mai departe la un alt calculator (un server Internet sau o altă reţea) printr-un singur cablu întins între hub şi destinaţie.
Imprimanta

Fig. 2.19 Modele de imprimante.

Primele calculatoare nu aveau monitoare. Pentru a se afişa rezultatele calculelor efectuate de programe, a fost inventată imprimanta, un dispozitiv de tipărit pe hârtie, care poate fi comandat de calculator (figura 2.19). Şi astăzi imprimanta este un instrument foarte util pentru tipărirea informaţiilor vehiculate pe calculator, dat fiind că utilizarea hârtiei ca suport al informaţiei este încă utilizată. Imprimanta este un dispozitiv care are nevoie de o comunicaţie rapidă cu calculatorul pentru ca tipărirea textelor să nu dureze mult. Pentru aceasta se foloseşte pe scară largă portul de comunicaţie paralelă, prin care se pot transmite câte 8 biţi de date simultan, adică un întreg caracter imprimabil. În cazul lucrului în reţea, o singură imprimantă poate deservi mai multe calculatoare, putând fi trimise către ea documente de tipărit direct prin reţea.

Orice program care operează cu documente ce pot fi imprimate dispune şi de comenzi specifice pentru tipărire, incluzând adesea previzualizarea rezultatului tipăririi, opţiuni pentru poziţionarea textelor în pagină, reglarea consumului de cerneală sau selectarea pentru tipărire a unei anumite porţiuni din document. Există şi posibilitatea de a tipări instantaneu întreg conţinutul ecranului, cu o singură apăsare a tastei „Print Screen”.

Scanner-ul

Dacă se doreşte introducerea, în memoria calculatorului, a unei fotografii sau a oricărei imagini tipărite pe hârtie, cel mai adecvat echipament periferic pentru această operaţie este scannerul (figura 2.20). Acesta „scanează” fotografia transformând informaţia grafică în informaţie digitală, care apoi poate fi afişată pe ecran şi poate fi salvată pe disc într-un fişier de tip grafic.

Fig. 2.20 Scannere.

Cel mai adesea, scanner-ul se conectează la portul de comunicaţie paralelă al calculatorului; acesta poate avea un alt port de acelaşi tip la care se poate conecta, în serie cu el, o imprimantă. Există şi scannere care funcţionează folosind standarde de tip USB sau SCSI. Majoritatea programelor de prelucrare grafică dispun şi de comenzi specifice pentru achiziţia de imagini de pe hârtie cu ajutorul

unui scanner.