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Come ho accennato in articoli precedenti, il computer ha il bisogno di accedere a periferiche esterne come un disco rigido, una stampante, un modem ecc… ecc… Per poter accedere alla stampante, per esempio, ha bisogno di un mezzo di comunicazione, il cavo, e un modo per comunicare; nasce così la porta di comunicazione che racchiude sia il mezzo fisico che il modo per traferire o ricevere i dati. In questo articolo parlerò delle varie porte di connessione, per cosa sono usate, come riconoscerle e il simbolo grafico che le contrassegna nella descrizione delle caratteristiche del computer o delle periferiche ad esso collegate. Iniziamo con la porta più diffusa attualmente per via dei dispositivi di archiviazione esterni come gli hard disk o le pendrive, la porta USB.

 

USB (Universal Serial Bus) sta ad indicare un sistema di comunicazione dei dati universale fatto tramite un bus dati seriale, il cavo è composto da quattro fili che portano rispettivamente l’alimentazione, il ground, e due per i dati. I dispositivi possono essere collegati su questo tipo di porte a caldo, ovvero senza il bisogno di spegnere e riaccendere il pc e possono essere alimentati direttamente dal computer evitandoci così di dover cercare una presa di corrente vicina per alimentare il dispositivo. Il cavo USB è quello visibile nella foto sottostante.

Lo standard USB è arrivato alla versione 3, ogni versione indica un aumento della velocità di trasmissione dei dati, la 1.0 viaggiava ad una velocità di 1,5Mbit al secondo, la 1.1 trasferiva a 12Mbit al secondo, la versione 2.0 che è in uso in maniera molto diffusa al giorno d’oggi va a 480Mbit al secondo, la versione 3 appena uscita promette collegamenti a ben 4,8Gbit al secondo.

L’antagonista della USB è la porta fire wire che è leggermente più veloce nel trasferire i dati ed è stata molto utilizzata per le apparecchiature video digitali fino alla comparsa dello standard USB 2.0.

 

Lo standard Fire Wire o IEEE1394 è di proprietà Apple, la versione 400 supporta fino a 400Mbit al secondo  mentre la versione 800, poco diffusa in realtà, supporta fino a 800Mbit al secondo. Il fatto che Apple chieda  delle royalties ai produttori di dispositivi per l’utilizzo dello standard brevettato ne ha sfavorito l’utilizzo su dispositivi non prodotti da Apple e allo stesso tempo ha favorito l’evoluzione dello standard USB. Il cavo fire wire 4oo è composto da 6 fili mentre il cavo fire wire 800 è composto di nove fili. Un esempio di cavo fire wire 400 è visibile nella foto sottostante.

 

Questo simbolo lo si trova accanto al connettore dedicato al collegamento del cavo di rete LAN (Local  Area    Network), la rete dati ad alta velocità per collegare tra loro i computer dello stesso ufficio o della  stessa  casa. Questo tipo di collegamento è ad alta velocità e trasferisce i dati a 100 Mbit/sec utilizzando hardware standard e cavi di categoria 5; attualmente si può raggiungere anche 1 Gbit/sec ma occorre avere una scheda di rete molto più costosa e performante e cavi in categoria 6. In ambito di piccoli uffici o imprese non c’è bisogno di spingere la rete a 1 GBit/sec e si possono abbattere i costi dell’hardware utilizzando switch e hub di rete che sono molto commercializzati e quindi più economici. Sulla rete LAN si possono trovare collegati, oltre ai computer, anche stampanti, hard disk (NAS), scanner, fax, router, modem adsl e persino TV e lettori DVX di ultima generazione. Sotto sono visibili le foto del cavo di connessione e della porta, il connettore è anche chiamato RJ45 e al suo interno ha 8 contatti elettrici.

Cavo Lan

Porta Lan

 

Questo simbolo lo si trova generalmente vicino ad un led che, se acceso, indica la possibilità di utilizzare la  rete wireless WLAN (Wireless Local Area Network) per collegarsi ad internet o a periferiche di rete  condivise. La trasmissione dei dati avviene via onde radio sulla frequenza dei 2,4 GHz e oggi si possono raggiungere anche i 108 Mbit/sec superando di poco  la velocità tipica dei dati su rete LAN. Questo tipo di rete è soggetta a restrizioni e a password che dovrebbero essere sempre utilizzate per prevenire, o almeno rendere più difficoltoso possibile, l’utilizzo della propria rete wireless casalinga o dell’ufficio a persone non autorizzate, occorre ricordare che il proprietario della rete wireless è responsabile  dell’utilizzo della stessa da parte di terze persone. Questo simbolo se trovato sulla confezione del prodotto indica che si sta acquistando un  dispositivo compatibile con lo standard  WIFI e quindi con le reti wireless; se lo si trova come  cartello appeso ad un muro sta ad indicare che in quella zona è presente un punto, HOT SPOT, dove è possibile usare un collegamento wireless a pagamento o gratuito per navigare in internet.

 

Questo simbolo indica che il computer supporta la possibilità di collegare dispositivi come telefoni, palmari,  computer, auricolari, tastiere, mouse ecc… che usano segnali radio a corto raggio, cioè non superano i 10  metri di distanza. Questo standard può gestire fino a 7 dispositivi collegati contemporaneamente ma non possono essere gestiti insieme, solo uno alla volta può comunicare con il dispositivo considerato master.

 

Questa foto mostra il classico connettore al quale collegare il monitor analogico, è dotato di 15 fori e il cavo  che colleghiamo ha la presa di colore azzurro proprio per indicare all’utente inesperto dove andare a    collegare il cavetto. Lo standard analogico è diventato quasi obsoleto da quando sono diventati di uso comune i monitor LCD digitali ma si trovano ancora in commercio schede video sia digitali che analogiche fatte apposta per collegare dei proiettori o dei televisori con ingressi  ancora analogici, è probabile che nei prossimi anni questo tipo di connessione tenda a scomparire dal mercato.

 

Questa foto mostra il connettore video dedicato ai monitor digitali ormai molto diffusi e a costi anche molto contenuti, lo standard è quello denominato DVI (Digital Visual Interface). Questo particolare ingresso ha la proprietà di poter gestire sia segnali digitali che analogici e ha 3 configurazioni principali: DVI-I, DVI-D, DIV-A.

Il più completo è il DVI-I che gestisce sia segnali analogici che digitali e, per la parte digitale, ha due configurazioni aggiuntive: Single Link e Dual Link. Il single link permette di utilizzare un massimo di 165 Milioni di pixel per una risoluzione standard massima di 1920 x 1200 (16:10), il dual link permette di aggiungere un secondo canale dati raddoppiando di fatto la quantità di dati trasmessi e in questo modo si possono raggiungere risoluzioni video di 2560 x 1600 pixel (16:10).

Configurazione connettore DVI-I

 

La configurazione DVI-D gestisce solo segnali digitali e anch’essa ha le due configurazioni aggiuntive Single Link e Dual Link di cui ho parlato poco fa.

Configurazione connettore DVI-D

 

La configurazione DVI-A gestisce solo segnali analogici e si possono trovare in commercio dei cavi che hanno una parte di connessione DVI-A e l’altra SVGA per i monitor analogici classici.

Configurazione connettore DVI-A

 

Questo simbolo indica che il prodotto che stiamo acquistando è in grado di gestire lo standard HDMI (High Definition Multimedia Interface) e che quindi ha anche un connettore apposito per il collegamento di altri dispositivi video HDMI. Questo nuovo standard multimediale garantisce l’alta definizione video sui display LCD o Plasma , è stato introdotto con i lettori Blue Ray ha decisamente innalzato la qualità video nei TV per intrattenimento. Il formato HDMI trasporta pure l’audio digitale in dolby surround 5.1 permettendo quindi anche il collegamento con dispositivi di amplificazione che gestiscono i vari satelliti per il suono spaziale. Attualmente la versione in commercio è la 1.4 che ha introdotto anche la gestione dei segnali per il 3D nei nuovi TV per la visione tridimensionale tramite l’utilizzo di appositi occhialini polarizzati elettronicamente.

Configurazione cavo HDMI

La connessione HDMI comincia a trovarsi su schede video di fabbricazione recente e su notebook fascia medio-alta, esistono anche cavi che permettono la conversione da HDMI a DVI-D. La risoluzione video standard per questo tipo di connessione è di 1920×1080 (1080p) ma le ultime versioni possono arrivare a 2560×1440 (1440p).

Esempio di cavi HDMI

 

Questa immagine mostra una porta  COM, basata sullo standard di comunicazione dati RS232, oggi scomparsa dai computer di ultima generazione perchè soppiantata dalle più evolute e veloci USB ma fino a circa dieci anni fa era ancora molto utilizzata; la maggior parte dei modem analogici veniva collegata ad essa. Il cavo è composto da nove fili che portano i dati in forma seriale e vari controlli per gestire la comunicazione tra i due dispositivi collegati.

 

Questa immagine mostra una porta LPT per collegare le stampanti e anch’essa ormai sta scomparendo perchè sostituita dalle porte USB. Il trasferimento dei dati avviene ad 8 bit in forma parallela, quindi su 8 fili, mentre gli altri piedini sono dei controlli aggiuntivi per la comunicazione; in totale il cavo è composto da 25 fili.

 

Questa immagine mostra una porta PS2 usata ancora oggi per collegare mouse (colore verde) e tastiera (colore viola) nonostante i due dispositivi esistano in versione USB e wireless.

 

Con questo è tutto, a presto!

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In questo articolo si parlerà del microprocessore, il componente elettronico più importante perchè è il cervello del computer, è colui che trasforma le istruzioni dei software in azioni e controlli hardware. Questo componente ha subito una notevole evoluzione e in pochissimi anni (più o meno 15) ha raggiunto dei valori di miniaturizzazione e potenza impensabili all’inizio. Il primo microprocessore degno di nota è stato l’Intel 8080, era il lontano 1974 (io sare nato solo 2 anni dopo), a 8 bit che aprì la strada alla produzione dei primi computer casalinghi, dato il suo costo contenuto. Pochi anni dopo nacque lo Z80 della Zilog, che era possibile trovare in console casalinghe come l’MSX per esempio, con cui personalmente ho fatto i miei primi programmi in MSX Basic da ragazzino e in Assembler alle superiori (1990); molto semplice da pogrammare.

L’avvento dei microprocessori a 16 bit che hanno poi rivoluzionato il mercato è stato introdotto da Intel con la produzione dell’ 8086, capostipite della famiglia X86 che ci portiamo dietro ancora oggi; se non ricordo male erano i primi anni ’80 e da qui iniziò l’escalation della potenza e della miniaturizzazione. Intel produsse in sequenza: 80186, 80286 arrivando alla metà degli anni ’80.

L’80386, chiamato in gergo solo 386, fu il primo processore compatibile X86 ed era sempre prodotto da Intel ma il primo ad arrivare sul mercato dei computer per uso casalingo fu il 68000 Motorola, adottato dai primi Macintosh. L’evoluzione in accelerazione si ebbe con l’uscita del 486 di Intel che venne riproposto e riprogettato da AMD che cercava di farsi strada nel mercato, era il 1990 e da qui in poi ci fu una vera è propria corsa alla velocità ed alla potenza. Pochi anni dopo venne annunciato il Pentium che arrrivò fino alla versione 4 per lasciare poi il posto  ai Celeron, ai nuovi modelli dual core e quad core e alle famiglie attuali di microprocessori a 64bit, come l’N450 montato su NetBook dal quale sto scrivendo. AMD è diventato il competitor ufficiale di Intel con i suoi Duron, Atlhon, Athlon 64 bit, Turion, Opteron ecc… ma questa è già storia degli ultimi 10 anni. Di seguito è possibile vedere una foto di un microprocessore AMD.

Ora vediamo di capire, dopo la pappardella storica, come funziona un microprocessore e come si relaziona col mondo esterno, cercherò di rendere l’argomento il più semplice possibile.

Questo componente è di forma quadrata con moltissimi piccoli aghi, i pin, che servono per montarlo sul suo zoccolino saldato sulla scheda madre, un gruppo di piedini fa parte del BUS DATI, un altro gruppo è il BUS INDIRIZZI, poi ci sono quelli per l’alimentazione elettrica, quelli per il clock, quelli per gli INTERRUPT hardware e altri piedini per altri tipi di controlli. Il Bus Dati è quello che si occupa, appunto del trasferimento del dato a 32 bit all’interno del dispositivo o all’esterno verso la memoria o altri dispositivi. Il bus indirizzi è quello che si occupa di gestire gli indirizzi di memoria dove andare a memorizzare il dato da gestire per recuperarlo poi se necessario. Tutte queste operazioni per noi sono trasparenti, cioè non ce ne accorgiamo, ma vengono fatte continuamente migliaia di volte al secondo finchè il computer rimane acceso.

Quando si acquista un microprocessore si deve tenere conto delle seguenti caratteristiche:

• Clock: è la frequenza di lavoro, espressa in MHz, del dispositivo
• Core: identifica il processore fisico, più core = più processori
• Cache: è una memoria interna al Core che serve per le istruzioni e dati utilizzati spesso, si distingue in L1 e L2 (L sta per livello)
• 64Bit: indica se il microprocessore è in grado di utilizzare il set istruzioni a 64Bit
• Socket: indica il tipo di zoccolo che deve avere la scheda madre per poterci montare il processore
• Consumo in watt: in base al consumo stimato dovrete valutare se l’alimentatore che avete a disposizione è sufficiente o dovrete cambiarlo, pena blocchi di sistema e spesso danneggiamenti della mother board

Quelli elencati sopra sono i dati più importanti per scegliere un microprocessore.

A presto!

 

 

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Dopo la breve introduzione dell’articolo precedente, iniziamo il nostro viaggio all’interno del computer che ci porterà a conoscere le parti che lo compongono e che gli permettono di funzionare ed aiutarci nella vita moderna.

Partiamo col parlare della mother board (scheda madre) che è la parte principale del calcolatore, quella che accoglie il microprocessore, la scheda video, la scheda audio e tutte le interfacce con le memorie di massa esterne. Nella foto sottostante potete vederne una tra le più moderne, ho inserito dei numeri che ci serviranno per indicare cos’è e di cosa si occupa quella singola parte della scheda.

Partiamo con le descrizioni:

1. Zoccolo (socket) per il montaggio del microprocessore.
2. Slot per le memorie RAM
3. Slot del bus PCI-EXPRESS 16X (sedici canali), serve per montarci una scheda video di ultima generazione, fino a qualche anno fa era in formato AGP.
4. Connettori SATA (Serial ATA), servono per connetterci gli hard disk a trasferimento dati seriale veloce (possono lavorare anche in RAID).
5. Connettore IDE, anche denominato PATA (Parallel ATA) e anche questo serve per connettere un hard disk a trasferimento parallelo (quasi soppiantati del tutto dal tipo SATA).
6. Connettore dell’alimentazione di tutta la scheda, il cavo connesso arriva dall’alimentatore principale del computer e fornisce le tensioni e la corrente necessaria al funzionamento di tutte le schede che vengono montate negli slot appositi.
7. Slot del bus PCI-EXPRESS 1X per periferiche che usano un solo canale per il trasferimento dei dati.
8. Bus PCI standard, ormai poco utilizzato, serve periferiche che non hanno bisogno di una elevata velocità di trasmissione dei dati, tipo schede per porte USB 2.0 aggiuntive, schede per porte seriali RS232 e altri tipi dedicati.
9. Uscita audio integrata, ormai tutte le schede madri in commercio hanno un chip audio in grado di gestire il Dolby Surround fino a 7 canali + 1 (canale dei bassi Surround).
10. Slot bus PCI-EXPRES 16X (sedici canali) per una scheda video aggiuntiva da far lavorare in parallelo alla principale o una periferica che necessita di alte velocità di trasferimento dati come la USB 3.0 aggiuntiva, schede di acquisizione video da fonti esterne, ecc..

Sulla scheda madre è montata anche una batteria tampone che serve per l’orologio di sistema, quello che restituisce la data e l’ora attuali, e per mantenere in memoria le opzioni scelte per l’avvio del computer. Queste opzioni servono ad uno speciale programma denominato BIOS (Basic Input Output System) che comprende delle funzioni atte alla gestione dell’hardware e delle periferiche collegate alla scheda madre. Il software che viene eseguito subito dopo l’accensione del PC viene denominato POST (Power On Self Test) e non fa altro che eseguire dei test sull’hardware e il riconoscimento delle periferiche collegate. Qualsiasi cosa vada storta durante la fase di POST non permetterà la continuazione dell’avvio del computer e la scheda madre emetterà dei bip codificati  a seconda del problema rilevato, la sequenza dei bip e il loro significato la si trova sempre nel manuale della mother board.

Se, come accade sempre, il POST non rileva errori, entro pochi secondi saremo in grado di completare l’avvio del sistema operativo e quindi di poter lavorare con il nostro computer e con i nostri software preferiti.

Arrivederci al prossimo articolo!

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