Elemente de Informatica Aplicata

Capitolul 2. Sisteme de calcul

INFORMATICA ECONOMICA

Cuprins1. Noiuni de baz privind informatica1.1. Obiectul informaticii

1.2. Date, informaii, cunotine

1.3 Implicaii ale tehnologiei informaiei asupra mediului de afaceri

2. Sisteme ECONOMICE, SISTEME informaionale, SISTEME INFORMATICE2.1 Sistem economic i sistem informaional

2.2 Circuite, fluxuri i proceduri informaionale 2.3 Locul i rolul sistemului informatic n cadrul sistemului informaional

2.4 Componentele acionale ale unui sistem informatic2.5 Clasificarea sistemelor informatice

3. Sisteme de calcul

3.1 Istoricul, evoluia si clasificarea sistemelor de calcul3.2. Arhitectura sistemelor de calcul3.3. Unitatea central

3.4. Memoria intern, caracterstici si tipuri de circuite de memorie3.5. Echipamente periferice

4. BAZELE ARITMETICE SI LOGICE ALE CALCULATOARELOR

4.1. Sisteme de numeraie

4.2. Conversia numerelor dintr-o baz n alta

4.3 Porti logice

4.4. Reprezentarea informaiei ntr-un sistem de calcul

4.5. Coduri numerice

4.6. Coduri alfanumerice

5. SISTEME DE OPERARE5.1. Definirea si clasificarea sistemelor de operare

5.2. Structura general a unui sistem de operare

5.3. Organizarea datelor si informatiilor5.4. Evolutia sistemelor de operare

5.5. Sistemul de operare Windows6. PROGRAME UTILITARE SI APLICATII6.1. Programe de arhivare

6.2. Virui informatici si programe antivirus

6.3. Programe de defragmentare a discului6.4. Programe de aplicatii

6.5. Introducere in programul de calcul tabelar Excel7. Reele de calculatoare

7.1. Definiie, caracteristici si clasificarea reelelor7.2. Echipamente de transmisie la distan 7.3. Reteaua Internet7.4. Adrese IP i adrese Internet

7.5. Moduri de conectare la Internet

7.6. Servicii Internet

Bibliografie1. Noiuni de baz privind informatica1.1. Obiectul informaticii

Considerat ca suport al cunotinelor umane i al comunicrii n domeniile tehnicii, economice i sociale, informatica se contureaz ca activitate practic i concepie teoretic, pe msura dezvoltrii calculatoarelor electronice i a perfecionrii tehnologiei de prelucrare a datelor.

Din acest punct de vedere informatica este definit ca fiind tiina care se ocup cu studiul i elaborarea metodelor de prelucrare a informaiei cu ajutorul sistemelor automate de calcul.

Activitatea uman, indiferent sub ce form se desfoar, este generatoare de informaii. Cu ct aceast activitate este mai complex i mai dinamic, cu att volumul de informaii crete i se diversific tinznd s satureze sau chiar s blocheze procesul decizional. Apare astfel un conflict ntre creterea volumului de informaii i posibilitile limitate ale sistemelor clasice de prelucrare, sisteme ce nu pot furniza informaii suficient de rapide, complete i corecte necesare lurii deciziilor.

n aceste condiii, rolul informaticii este decisiv n deblocarea i fluidizarea sistemelor informaionale i decizionale, prin asigurarea gestiunii, prelucrrii i distribuirii informaiei ntr-un mod ct mai eficient ctre utilizatori.

n accepiunea curent, informatica cuprinde toate activitile legate de proiectarea, realizarea i exploatarea sistemelor de prelucrare automat a datelor, n scopul creterii eficienei activitilor umane, influennd n mod decisiv fizionomia economiei i societii n general i prefigurnd societatea informatizat de mine.

1.2. Date, informaii, cunotine

Datele, informaiile i cunotinele reprezint componentele primare ale unui sistem informaional-informatic, organic interdependente, ceea ce determin tratarea i abordarea mpreun a acestor noiuni.

La nivel conceptul, data semnific reprezentarea simbolic a unor fenomene, procese, aciuni, referitoare la un sistem real (de exemplu o organizaie/firm) sau domeniu de activitate uman. Din punct de vedere practic, datele reprezint suportul formal al informaiei care se concretizeaz n cifre, litere, simboluri, coduri i alte semne plasate pe supori tehnici de date, accesibile unui anumit tip de procesor (om, sistem de calcul, program, etc.).Datele reprezint deci obiectul prelucrrii pentru informatic, materia prim a acesteia i numai prin asociere cu realitatea pe care o reflect, se poate spune c informatica genereaz informaii.

Conceptul de informaie reprezint o noiune de maxim generalitate care semnific o tire, un mesaj, un semnal etc. despre evenimente, fapte, stri, obiecte etc., n general despre forme de manifestare a realitii care ne nconjoar. Sub aspect filozofic, alturi de materie i energie, informaia reprezint reflectarea n contiina noastr a legturilor cauz-efect din lumea real nconjurtoare.Forma de exprimare i transmitere a informaiilor o reprezint comunicarea, informaia fiind o comunicare despre un anumit aspect al realitii obiective.Se poate spune deci c n esen informaia este un mesaj, dar cu precizarea c nu orice mesaj este o informaie. Dac mesajul nu transmite nici o noutate i nu are un suport real, atunci acesta nu prezint interes pentru receptor, i deci nu are caracter de informaie.

Informaiile circul att ntre componentele fiecrui sistem n parte, ct i ntre sistemul respectiv i alte sisteme din spaiul exterior.

Pentru ca procesul de comunicare s i ating obiectul, informaia, trebuie s prezinte urmtoarele caliti:

acuratee: informaia furnizat trebuie s reflecte ct mai fidel realitatea, printr-o evaluare corect;

concizie: informaia trebuie s ofere plusul de cunoatere la obiect, succint, evitndu-se elementele nerelevante;

relevan: informaia trebuie s ofere acele elemente de cunoatere de care decidentul are nevoie pentru soluionarea unei probleme;

consisten: informaia trebuie s fie dens, lipsit de elemente needificatoare pentru problema studiat;

oportunitate: informaia trebuie s parvin utilizatorului n timp util pentru a-i servi la fundamentarea deciziei sale;

accesibilitatea: vizeaz uurina obinerii informaiei dorite, cu limitrile impuse de gradul de confidenialitate i drepturile de acces ale utilizatorului;

forma de prezentare adecvat: informaia trebuie oferit utilizatorului ntr-o manier relevant astfel nct acesta s o recepteze rapid i corect (indicatorii pot fi prezentai n mrimi absolute sau relative, n dinamic prin utilizarea reprezentrilor grafice i coroborai astfel nct relevana informaiei oferite s fie maxim);

cost corespunztor n raport cu valoarea acesteia.Informaia este caracterizat, n general, de urmtoarele trei niveluri:

sintactic; semantic;

pragmatic.

Nivelul sintactic se refer la sistemul de semne i la regulile de reunire a acestora n construcii sintactice utilizate pentru reprezentarea informaiilor n procesul culegerii, transmiterii i prelucrrii acestora.

Sub aspect semantic, informaia poate fi caracterizat ca semnificaie a datelor. Sensul informaiei la nivel semantic este corespondena dintre o dat, pe de o parte, i obiectul real sau situaia pe care o reprezint, pe de alt parte.Nivelul cel mai concret de considerare a informaiei este ns cel pragmatic, singurul care raporteaz informaia la scopurile observatorului. n raport cu necesitile observatorului se definesc caracteristici ca importana sau utilitatea informaiei. Obiectul pragmaticii include, deci, ntr-o anumit msur, problemele de conducere, de necesar de informaii i de eficien a sistemelor informaionale. Sub aspect practic, informaia este ansamblu de date care au fost supuse unui proces de prelucrare i aduce un plus de cunoatere pentru destinatar furnizndu-i elemente noi, valorificabile n realizarea propriilor obiective.

Din punct de vedere al managementului prin informaii desemnm acele date prelucrate care aduc destinatarului un spor de cunoatere privind direct sau indirect firma respectiv, ce i furnizeaz elemente noi, folosite n realizarea sarcinilor ce i revin, n cadrul respectivei firme. In virtutea acestei caliti, informaia este elementul principal n procesul lurii deciziilor i declanrii aciunilor.Referitor la managementul firmei se face frecvent referire la informaia economic, al crei coninut noional poate fi conturat n dou accepiuni.

Pornind de la faptul c firmele sunt uniti economice, in sens larg, orice informaie care este utilizat n cadrul lor poate fi considerat drept economic, deoarece direct sau indirect, contribuie la realizarea obiectivelor previzionate.

ntr-o accepiune mai restrns, informaiile economice se rezum la cele folosite nemijlocit n activitile economice ale firmei (precum cele contabile, comerciale, financiare etc.). n abordarea informaiei la nivelul firmei este indicat adoptarea modului de concepere in sens larg a categoriei de informaie economic.Pentru a fi mai bine utilizate n practic informaiile economice se pot clasifica i trata conform mai multor criterii.

Dup modul de exprimare exist:

informaii orale (expuse prin viu grai; nu implic investiii i mijloace de tratare a informaiilor; nuanate; vitez de circulaie mare; nu sunt controlabile; las loc la interpretri);

informaii scrise (consemnate de regul pe hrtie; pot fi pstrate nealterate timp ndelungat; implic cheltuieli moderate; consemnarea lor necesit un consum de timp apreciabil); informaii audiovizuale (se adreseaz concomitent vzului i auzului; implic aparatur special, calculatoare, terminale, circuite de televiziune, etc.; asigura o viteza mare de circulaie, indiferent de distane; capacitate de sugestie i nuanare ridicat; pot fi consemnate integral i rapid; sunt costisitoare);

Dup gradul de prelucrare exist:

informaii primare sau de baz (anterior nu au suferit un proces de prelucrare informaional; au caracter analitic, sunt pronunat informative; sunt preponderente la nivelul executanilor);

informaii intermediare (se afl n diferite faze de prelucrare informaional; sunt preponderente la nivelul personalului funcional i al managerilor de nivel inferior);

informaii finale (au trecut prin ntreg irul de prelucrri informaionale prevzute; au caracter sintetic i decizional; se adreseaz de regul managerilor ndeosebi de la ealoanele superior i mediu);

Dup modul de circulaie exist:

informaii descendente (se transmit de la nivelurile ierarhice superioare la cele inferioare ale managementului; sunt alctuite preponderent din decizii, instruciuni, metodologii etc.);

informaii ascendente (se transmit de la ealoanele ierarhice inferioare la cele superioare de management; reflect cu prioritate modul de realizare a obiectivelor i deciziilor manageriale);

informaii orizontale (se transmit ntre titularii posturilor situate pe acelai nivel ierarhic; caracter funcional i de cooperare servind la integrarea pe orizontal a activitilor firmei);

Dup destinaie exist:

informaii interne (beneficiarii de informaii sunt managerii i executanii din firm; au caracter atotcuprinztor, niveluri de agregare diferite, grad de formalizare redus);

informaii externe (beneficiarii de informaii sunt clienii, furnizorii sau suprasistemele din care fac parte firmele; au caracter selectiv, se refer la aspectele eseniale ale activitilor firmei, au grad de de formalizare ridicat).

Procesul de sesizare, nelegere i nsuire a informaiilor dintr-un anumit domeniu reprezint un proces de informare. Informaiile dobndite n urma unui proces de informare ntr-un anumit domeniu, formeaz cunotinele despre acel domeniu,.

Cu alte cuvinte, cunotinele reprezint o nsumare n timp i o corelare a tuturor informaiilor dobndite ntr-un anumit domeniu.

Informaiile i cunotinele au o mare importan att pentru dezvoltarea personalitii umane, ct i pentru evoluia vieii i societii. Prin intermediul informaiilor se asigur transferul cunotinelor de la o generaie la alta i se asigur astfel accesul generalizat la cele mai avansate realizri ale omenirii.

1.3 Implicaii ale tehnologiei informaiei asupra mediului de afaceri

Tehnologia informaiei (TI) este un termen care definete toate mijloacele tehnice i metodologice disponibile pentru culegerea, stocarea, regsirea, prelucrarea, transmiterea i recepionarea informaiei sub diversele sale forme i n diferite domenii.

Printre principalele componente ale Tehnologiei informaiei pot fi enumerate: sistemele de telecomunicaii, calculatoarele i reelele de calculatoare, bazele de date precum i alte resurse informaionale disponibile la un moment dat.

Tehnologia informaiei ofer posibilitatea managerilor de a gestiona mai bine interdependena organizaional ntr-un cadru global, devenind chiar o provocare managerial, n conditiile n care n prezent TI este utilizat mai mult pentru a gestiona procesele comerciale dect pentru fundamentarea deciziilor.

Astzi, mai mult ca niciodat, desfurarea oricrei activiti economice nu se poate imagina fr utilizarea unui puternic suport informaional care s asigure avantajul concurenial n raport cu ceilali competitori de pe pia.

Reingineria afacerilor nseamn regndirea fundamental i reproiectarea radical a proceselor afacerii pentru obinerea de mbuntiri substaniale privind costurile, calitatea i viteza de reacie a decidenilor. Aceast regndire a modului de a face afaceri este influenat i gsete totodat rspunsuri n noile soluii TI. Modul de desfurare a afacerii n cadrul oricrei firme se schimb ca urmare a aciunii conjugate a urmtorilor factori (lista acestora rmne deschis):

fenomenul de globalizare;

cresterea competiiei economoce;

transformarea informaiei n resurs cheie;

dezvoltarea spaiului virtual de munc i chiar derularea activitii n condiiile companiei virtuale;

extinderea comerului electronic.

Orice organizaie economic presupune existena a cinci elemente (componente) interdependente:

structura organizatoric;

managementul i procesele afacerii;

tehnologia informaiei;

strategia organizaiei;

angajaii i cultura organizaiei.

Aceste componente trebuie s se gseasc ntr-o stare de echilibru dinamic iar aceast stare se va menine att timp ct nu se produc schimbri semnificative n mediul extern al organizaiei sau n oricare dintre componente sale.

Componenta TI cunoate o dinamic deosebit comparativ cu restul componentelor organizaiei economice, acest lucru determinand mutaii calitative asupra celorlalte componente. Dinamica componentei TI se resimte i la nivelul strategiei organizaiei oferind mijloace i instrumente specifice analizei i fundamentrii la nivel strategic a activitii economice.

2. Sisteme ECONOMICE, SISTEME informaionale, SISTEME INFORMATICE

2.1 Sistem economic i sistem informaional

Un sistem reprezint un ansamblu de elemente (componente) interdependente, ntre care se stabilete o interaciune dinamic, pe baza unor reguli prestabilite, cu scopul atingerii unui anumit obiectiv. Interaciunea dinamic dintre elemente se materializeaz n fluxurile stabilite ntre acestea, fluxuri implicnd resursele existente n sistem.

Subsistemul este un sistem care face parte dintr-un alt sistem mai mare. Cel mai cuprinztor sistem este considerat a fi mediul nconjurtor sau universul.

Sisteme deschise sunt acele sisteme care interacioneaz cu alte sisteme sau n cazul general cu mediul exterior prin intermediul intrrilor i ieirilor.

Sistemele nchise nu interacioneaz cu alte sisteme sau cu mediul n care se afl i ca urmare n timp decad i dispar.

Sistemul economic se definete ca fiind un complex de componente i ansambluri economice. O firm, o corporaie, o ramur a economiei naionale, sunt sisteme economice. nsi economia naional sau economia mondial vzute la nivel global, sunt sisteme economice complexe (macrosisteme).

Un sistem economic transform o intrare, care este reprezentat de ansamblul factorilor de producie, ntr-o ieire, reprezentat de produsele i serviciile destinate pieei sub controlul unei bucle de reglaj feedback, asigurat prin subsistemul de management.

Procesul de transformare este un proces dinamic care face ca sistemul s evolueze pe o anumit traiectorie descris de starea sistemului. n concluzie, unui sistem i sunt caracteristice:

ansamblul intrrilor;

ansamblul ieirilor;

procesul de transfomare;

structura sistemului i starea intern.

Noiunea de sistem economic desemneaz deci un ansamblu de elemente interdependente, prin intermediul crora se realizeaz obiectul de activitate al unitii economice corespunztoare.

n analiza structurii organizatorice i funcionale a unui sistem economic complex, se disting urmtoarele componente:

subsistemul decizional;

subsistemul operaional;

subsistemul informaional.

Subsistemul decizional este format din ansamblul de specialiti care, prin metode i tehnici specifice planific, decid, organizeaz, coordoneaz, urmresc i controleaz funcionarea subsistemului operaional, cu scopul ndeplinirii obiectivelor stabilite (valorific informaiile oferite de subsistemul informaional n fundamentarea deciziilor).

Subsistemul operaional reprezint ansamblul de resurse umane, materiale i financiare, precum i ntregul ansamblu organizatoric, tehnic i funcional, care asigur realizarea efectiv a obiectivelor stabilite prin deciziile transmise de sistemul decizional.

n cadrul subsistemului operaional se desfoar procesele economice specifice domeniului de activitate a agentului economic: are loc culegerea datelor care apoi sunt transmise subsistemului informaional pentru stocare i prelucrare n vederea obinerii informaiilor utilizate n fundamentarea deciziilor la nivelul subsistemului decizional (decizii strategice, tactice i operaionale).Subsistemul informaional cuprinde ansamblul informaiilor, fluxurilor i circuitelor informaionale, precum i totalitatea mijloacelor, metodelor i tehnicilor, prin care se asigur prelucrarea datelor necesare sistemului decizional.

El asigur legtura ntre sistemul decizional i sistemul operaional n dublu sens: prin prelucrarea i transmiterea deciziilor de la sistemul decizional ctre sistemul operaional, respectiv prin nregistrarea, prelucrarea i transmiterea informaiilor de la sistemul operaional ctre sistemul decizional.

Conform teoriei sistemelor orice organism economic este un sistem deoarece:

prezint o structur proprie constnd dintr-o mulime de elemente constitutive care interacioneaz ntre ele pe principii funcionale;

fluxurile existente ntre componentele organizatorice implic resursele organismului economic. n cadrul oricrui organism economic se produc:

fluxuri materiale (de materii prime, semifabricate, produse finite etc.)

fluxuri financiare

fluxuri informaionale

mulimea componentelor organizatorice i interaciunea dintre acestea urmresc consevarea i dezvoltarea sistemului.

n cadrul sistemului economic, sistemul informaional nu trebuie vzut doar ca o interfa ntre sistemul operativ i sistemul de conducere ci i ca elementul de legtur a mediului intern al firmei i cel exterior lui (mediu economic, financiar, bancar). Scopul principal al sistemului informaional este de a furniza fiecrui utilizator, n funcie de responsabilitile i atribuiile sale, toate informaiile necesare.

Noiunea de sistem informaional este legat de abordarea sistemic a firmei, deoarece un sistem informaional poate fi interpretat ca un proces complex de prelucrare a datelor in cadrul firmei.

Fig. 2.1 Prelucrarea datelor in sistemul informaionalntr-un sistem informaional, intrrile sunt reprezentate de date care sunt transformate in iesiri prin prelucrare sau procesare.

Procesarea presupune numeroase manipulri i analize ale datelor (clasificare, sortare, calculare, centralizare) cu scopul de a le transforma n informaii. Sistemul de procesare a datelor folosete memoria de date, pentru a asigura informaii privind evolutia organismului economic.Memoria de date, reprezint deci un sistem de stocare a datelor n scopul utilizrii lor ulterioare iar memorarea informaiilor are un rol esenial, deoarece fr memorie nu exist nici nvare, nici inteligen.

Ieirile sunt reprezentate de rapoarte, documente i alte rezultate ale sistemului, care furnizeaz informaiile necesare pentru adoptarea deciziilor.

Controlul, reprezentat n figur prin bucla feedback, reprezint o msur de protecie pentru asigurarea faptului c rezultatele sunt corespunztoare i servesc scopurilor propuse. Astfel de precauii constau n verificri ale acurateei datelor procesate precum i pentru determinarea utilitii rezultatelor pentru utilizatori.

n concluzie, prin natura sa, sistemul informaional poate fi definit c un set de mijloace, metode i proceduri destinate colectrii, procesrii, stocrii i distribuirii informaiilor, care vor sta la baza conceperii planurilor, a adoptrii deciziilor, a coordonrii i a controlului. Nu este obligatoriu c sistemele informaionale s fie computerizate. Intereseaz totui sistemele informaionale computerizate (SIC), care joac un rol foarte important n gestiunea eficient a unei firme.

2.2 Circuite, fluxuri i proceduri informaionale Un sistem informaional modern trebuie s asigure: informarea la toate nivelele, operativitatea informrii, selectarea informaiilor pe nivele de decizie i execuie, adaptabilitatea la modificri (modificarea cererilor de informaii, a datelor de intrare, a structurii organizatorice, a metodelor de prelucrare a datelor).

Componentele functionale ale sistemului informaional sunt:

date i informaii; circuite i fluxuri informaionale;

proceduri informaionale.

Dup cum tim, datele reprezint fapte i cifre neanalizate, referitoare la organizaie/firm. Pentru a fi utile conducerii firmei, datele trebuie s fie transformate n informaii, adic analizate i procesate (de ctre un operator uman sau un sistem electronic de calcul) n aa fel nct acestea s capete o anumita semnificaie pentru persoanele care iau decizii.

Din punct de vedere al managementului organizaiei, informaia are calitatea de a aduce utilizatorilor un spor de cunoatere privind direct sau indirect organizaia respectiv, motiv pentru care informaia reprezint temeiul principal al declanrii deciziilor i aciunilor.

Procesarea informaiilor trebuie s se bazeze pe o viziune sistemic, deoarece pentru obinerea informaiilor necesare diferitelor scopuri, firmele i dezvolt sisteme informaionale. Procesarea electronic a datelor (PED) reprezint transformarea datelor n informaii prin intermediul mijloacelor electronice de calcul.

Informaiile sunt nregistrate i prelucrate n cadrul unui sistem economic la nivelul unor verigi organizatorice i funcionale care se numesc posturi de lucru. Un post de lucru se individualizeaz prin urmtoarele elemente:

date de intrare;

timp de staionare;

operaii de prelucrare;

date de ieire.

O secven de mai multe posturi de lucru, logic nlnuite, formeaz un circuit informaional. La nivel mai general, prin circuit informaional desemnm traiectul pe care-l parcurge o informaie sau o categorie de informaii ntre emitor i destinatar (receptor). Circuitul informaional este caracterizat de urmtorii parametri:

forma, care este dat de aspectul traseului parcurs (liniar, arborescent, n reea, etc.);

lungimea traiectului, determinat de numrul de posturi de lucru nlnuite, n funcie de care se stabilete timpul i viteza de deplasate a datelor, informaiilor, deciziilor.Prin lungimea lor, circuitele informaionale condiioneaz n mare msur buna funcionalitate a sistemului informaional al firmei.

Pe de alt parte, fluxul informaional reprezint cantitatea de informaii care este vehiculat ntre emitor i beneficiar pe circuitul informaional, cu o anumit vitez, frecven i pe anumii supori informaionali.

ntre circuitul informaional i fluxul informaional exist o strns dependen, n sensul c circuitul informaional reflect traseul (drumul) i mijlocul care asigur circulaia unei informaii de la generarea ei i pn la arhivare, iar fluxul informaional reflect ansamblul informaiilor vehiculate pe circuit, necesare unei anumite activiti.

Caracteristic firmei modeme este marea varietate de circuite i fluxuri informaionale, fapt ce impune o clasificare a acestora n funcie de mai multe criterii.

n funcie de direcia de vehiculare, se deosebesc:

fluxuri informaionale verticale (se stabilesc ntre posturi sau compartimente situate pe niveluri ierarhice diferite ntre care exist relaii de subordonare nemijlocit; vehiculeaz informaii ascendente i descendente; fundamentul organizatoric este reprezentat de relaiile ierarhice); fluxuri informaionale orizontale (se stabilesc ntre posturi i compartimente situate pe acelai nivel ierarhic; vehiculeaz informaii orizontale; fundamentul organizatoric este reprezentat de relaiile de cooperare sau funcionale);

fluxuri informaionale oblice (se stabilesc ntre posturi sau compartimente situate pe niveluri ierarhice diferite ntre care nu exist relaii de subordonare nemijlocit: vehiculeaz informaii ascendente i descendente; fundamentul organizatoric este reprezentat de relaiile funcionale de consultare sau control).

n funcie de frecvena producerii, exist:

fluxuri informaionale periodice (se repet la anumite intervale trimestru, lun etc.; fundamentul producerii lor l reprezint caracterul secvenial al proceselor de munc: sunt predominante n firme ca urmare a caracterului ciclic al proceselor de execuie i manageriale). fluxuri informaionale ocazionale (se stabilesc cu o frecven aleatorie; fundamentul producerii lor l reprezint situaiile inedite sau temporare ale firmei).Indiferent de tip, este necesar c fluxurile i implicit circuitele informaionale s fie ct mai directe, n sensul evitrii la maximum a punctelor intermediare de trecere din parcurs. De asemenea, este recomandabil c circuitele informaionale s fie ct mai scurte, evitnd prelungirea n aval i n amonte de beneficiarii informaionali vizai.

Toate fluxurile de resurse sau tehnologice dintr-un sistem economic au la baz desfurarea unor activiti umane, implicnd pe de o parte o succesiune de procese i fluxuri informaionale, iar pe de alt parte, conducnd la generarea permanent de noi informaii i fluxuri informaionale.

Astfel, peste fluxului real al resurselor materiale, umane i monetare dintr-o firm se suprapune n orice moment i un flux informaional de reflectare a operaiilor respective, n plus, nici o informaie nu poate fi transmis fr existena unui suport material care servete drept mijloc de transmitere a acesteia de la surs (emitor) ctre receptor (destinatarul informaiei).O component a sistemului informaional ce tinde s dobndeasc un rol preponderent n firmele moderne o reprezint ansamblul procedurilor informaionale.n esen, procedurile informaionale desemneaz totalitatea elementelor prin care se stabilesc modalitile de culegere, nregistrare, transmitere i prelucrare a unei categorii de informaii cu precizarea operaiilor de efectuat n succesiunea acestora, a purttorilor de informaie, formulelor, modelelor i mijloacelor de tratare a informaiilor folosite.Specific procedurilor informaionale este caracterul lor foarte detaliat. Elaborarea i utilizarea procedurilor informaionale pune n eviden o serie de trsturi constitutive i funcionale ale sistemului informaional , fiind specificate printre altele:

materialele folosite pentru consemnarea datelor i informaiilor: hrtie, discuri magnetice, CD-uri etc.: gruparea suporilor informaionali pe diverse categorii exprim nivelul de nnoire i adecvare a sistemului informaional la cerinele mediului intern i extern organizaiei;

mijloacele de culegere, nregistrare, prelucrare i transmitere, care exprim nivelul dotrii tehnice a sistemului informaional;

succesiunea tratrii informaiilor, prin care se exprim logica ntregului sistem informaional;

modelele i formulele de calcul aflate la baza tratrii informaiilor, prin care se ridic gradul de organizare i rafinare al informaiei.Prin procedurile informaionale se stabilesc deci, n primul rnd, purttorii de informaie utilizai, adic materialele folosite pentru consemnarea lor precum i caracteristicile acestora. Pentru fiecare dintre purttorii de informaie menionai se precizeaz caracteristicile dimensionale i de structur, adecvate categoriilor de informaii pentru care vor fi utilizai.

Prin intermediul procedurilor se prevd i mijloacele, manuale sau automate, utilizate pentru a culege, nregistra, transmite i prelucra informaiile.Deasemenea, n cadrul procedurilor sunt incluse succesiunea tratrii informaiilor, operaiile pe care acestea le suport, modelele i formulele de calcul utilizate. Spre exemplu, se stabilesc formule de calcul ale diferiilor indicatori (profit, cifra de afaceri, indicele de ocupare a resursei umane, procentul de ndeplinire a programului de producie, etc).Procedurilor informaionale moderne le este propriu i un grad ridicat de formalizare. Un accent deosebit se acord codificrii, tipizrii i standardizrii informaiilor i situaiilor informaionale astfel nct s se faciliteze integrarea lor pe verticala sistemului de management i folosirea extins a echipamentelor electronice de calcul.De asemenea, procedurile informaionale ale firmelor competitive se caracterizeaz i printr-un accentuat caracter operaional, bazat pe o prelucrare rapid a informaiei. Aceast calitate este determinat n mod special de aportul bazelor de date, bncilor de informaii, programelor expert, computerelor etc. iar implicaiile sunt apreciabile att pentru luarea deciziei, ct i la nivelul implemetrii diverselor aciunii.2.3 Locul i rolul sistemului informatic n cadrul sistemului informaional

Sistemul informatic este o component a sistemului informaional, i anume, acea parte care preia i rezolv sarcinile de culegere, prelucrare, stocare i transmitere a datelor, cu ajutorul sistemelor de calcul.

Pentru a-i ndeplini rolul n cadrul sistemului informaional, sistemul informatic cuprinde ansamblul tuturor resurselor tehnice si umane, metodelor i procedurilor, prin care se asigur prelucrarea automat a datelor.

Resursele sistemului informatic se grupeaz n urmtoarele categorii:

cadrul organizatoric al activitii supuse informatizrii, activitatea care face obiectul sistemului informatic i datele primare vehiculate n cadrul acesteia;

metodele i tehnicile de proiectare a sistemului informatic;

ansamblul de echipamente prin intermediul crora se realizeaz culegerea, verificarea, prelucrarea, memorarea i transmiterea datelor, respectiv redarea rezultatelor prelucrrii, reunite sub denumirea generic de Hardware;

sistemul de programe care asigur utilizarea eficient a resurselor hardware precum i rezolvarea unor clase de probleme specifice unui anumit domeniu, programe reunite sub denumirea de Software;

ansamblul de resurse umane implicate.

Procesul de procesare automat n cadrul unui sistem informaional, cuprinde totalitatea operaiilor de culegere, prelucrare, stocare i transmitere a datelor.

Coordonatele moderne ale realizrii sistemelor informatice relev preponderena utilizrii reelelor de calculatoare ca suport hardware i a sistemelor de gestiune a bazelor de date ca suport software, baza de date fiind nucleul informaional al oricrui sistem informatic.

Deschiderea larg oferit de Internet face din utilizarea bazelor de date distribuite pe reele de calculatoare implementate la nivelul firmei i interconectate n reele mai mari, soluia cea mai viabil i cea mai des aplicat pentru valorificarea eficient n procesul de manangement a performanelor remarcabile oferite de performanele PC-urilor de astzi.

Importana sistemelor informatice rezid n principal n nelegerea efectiv i responsabil de ctre toi managerii sau persoanele dintr-o organizaie a necesitii adaptrii la societatea informaional global. Sistemele informatice devin astzi tot mai mult o component vital a succesului n afaceri pentru o organizaie sau un ntreprinztor.Managerii sau utilizatorii nu trebuie s cunoasc tehnologiile complexe sau conceptele abstracte ori aplicaiile specializate din cmpul sistemelor informatice, ci s aib definit cadrul conceptual n cel puin cinci zone, i anume:

conceptele fundamentale ale sistemului informatic;

tehnologia sistemelor informatice;

aplicaiile sistemelor informatice;

dezvoltarea de sisteme informatice;

managementul sistemelor informatice.

Conceptele fundamentale ale sistemului informatic asigur elementele tehnice i de comportament care ajut la fundamentarea aplicaiilor comerciale, a procesului de luare a deciziilor i de construire a unui avantaj strategic al firmei fa de competitori.

Tehnologia sistemelor informatice este direct influenat de dezvoltarea n tehnologiei informaiei (hardware, software, reele, Internet, managementul bazelor de date sau a altor tehnologii de prelucrare a informaiilor).

Aplicaiile sistemelor informatice n domeniul operaional i managerial asigur crearea unui avantaj competitiv al organizaiei att la nivelul intern (prin generalizarea colaborrii dintre compartimentele i nivelele ierarhice ale firmei) ct i n relaiile cu mediul extern prin diverse forme de comer electronic, baze de date distribuite, schimbul de informaii prin Internet, etc.

Dezvoltarea de sisteme informatice reprezint modul n care utilizatorii elaboreaz sisteme informatice pentru a rezolva problemele din cadrul organizaiei sau pentru a crete eficacitatea i rentabilitatea acesteia.

Managementul sistemelor informatice se refer la modul n care se administreaz resursele informatice precum i la strategiile legate de implicarea i utilizarea tehnologiei informaiei la diferite niveluri: utilizator final, organizaie sau la nivel global.

2.4 Componentele acionale ale unui sistem informaticPentru a defini componentele acionale ale unui sistem informatic este necesar s plecm de la funcia acestuia de a prelucra datele disponibile n vederea obinerii informaiilor necesare lurii deciziilor n procesul conducerii.

Rezult c de fapt componentele acionale ale unui sistem informatic sunt determinate de principalele aciuni derulate ntr-un sistem informatic i anume:

Introducerea datelor;

Procesarea datelor pentru obinerea de informaii;

Furnizarea informaiilor ctre beneficiari;

Stocarea i arhivarea infomaiilor;

Controlul performanelor sistemului.

Introducerea datelor - datele despre tranzaciile comerciale sau despre alte activiti economice trebuie s fie colectate i pregtite pentru prelucrare acolo unde sunt produse. Introducerea datelor implic editarea de nregistrri, care sunt transferate pe un suport fizic (magnetic/optic, etc.) pn la prelucrarea lor ulterioar.

Datele consemnate n documente pot fi introduse n sistemul informatic n urmtoarele moduri:

executarea unor proceduri specializate de ncrcare a datelor prin tastare de operator pe baza unor machete de culegere a datelor generate pe monitorul calculatorului, urmat de validarea acestora;

scanarea documentelor, permind preluarea unui volum foarte mare de date ntr-un interval scurt de timp;

direct n format electronic, prin transfer local n cadrul intranetului firmei (ieirile unui subsistem informatic al firmei devin astfel intrri pentru un alt subsistem) sau prin transfer de date la distan (prin Internet sau prin reele private).

Prelucrarea datelor - reprezint totalitatea operaiilor de calcul pe baza unor algoritmi prestabilii, comparri, sortri, clasificri, integrri, etc., prin care datele sunt transformate n informaii utile beneficiarilor.

Prelucrarea datelor se bazeaz pe realizarea i gestionarea n cadrul sistemului informatic al organizaiei a unui ansamblu de baze de date.

Furnizarea informaiilor ctre beneficiari implic ca informaiile rezultate n urma prelucrrii s fi transmise automat utilizatorilor n formatul solicitat de acetia.

La nivel decizional informaiile de ieire ale sistemului informatic pot fi:

indicatori sintetici, care sunt calculai din datele de intrare pe baza unor algoritmi predefinii;

rapoarte, care grupeaz diveri indicatori sintetici sau analitici, sub form de text, tabele, grafice, etc.

Dup gradul de agregare a informaiilor, rapoartele pot fi clasificate astfel:

rapoarte sintetice, care cuprinznd indicatori cu grad mare de sintetizare, destinate fundamentrii deciziilor (de exemplu: Situaia evoluiei vnzrilor pe produse i trimestre);

rapoarte analitice, care sunt destinate utilizrii n cadrul diverselor compartimente i conin informaii detaliate privind desfurarea unei activiti pe un anumit segment de timp (de exemplu: Situaia consumului de materiale pe luna).

Indicatorii i rapoartele pot fi furnizate n scris, pe suport magnetic sau optic sau pot fi transmise prin reeaua local a firmei.

Stocarea i arhivarea informaiilor - constituie o component important n cadrul sistemelor informatice prin care datele i informaiile sunt depozitate n format electronic ntr-un mod organizat n vederea unei utilizri ulterioare. O importan deosebit o are eficiena procesului de regsire a informaiei stocate, n formatul solicitat de utilizatori n special n ceea ce privete rapiditatea i acurateea de redare. Suporturile fizice utilizate pentru stocarea datelor i informaiilor sunt n general cele magnetice sau optice.

Controlul performanelor sistemului - reprezint o activitate n cadrul sistemului informatic cu rol esenial n meninerea integritii i calitii informaiilor furnizate beneficiarilor.

Controlul performanelor sistemului informatic are n vedere urmtoarele elemente:

generarea continu a unui feed-back despre intrrile, procesul de prelucrare i ieirile sale precum i despre activitatea de stocare.

monitorizarea i evaluarea feed-back-ului pentru a determina dac sistemul funcioneaz la parametrii nominali.

Procesul de monitorizare continu a funcionrii sistemului permite efectuarea n timp real a coreciilor necesare pentru eliminarea deficienelor constatate.

2.5 Clasificarea sistemelor informatice

Dac la nceputul utilizrii calculatoarelor sistemul de lucru era organizat ntr-un compartiment distinct - centralizarea era singura opiune - prin dezvoltarea tehnologiei informaiei, a computerelor puternice a determinat centralizarea hard-ului, softului i a specialitilor din sistemele informatice la nivelul corporaiilor.

Dup aceast perioad dezvoltarea de PC-uri a determinat o tendin de descentralizare mai ales c au aprut reelele de calculatoare ce puteau fi accesate de orice utilizator.

Sistemele informatice actuale pot fi proiectate astfel nct s poat fi utilizate att n mod centralizat ct i descentralizat, n activitile operaionale i de luare a deciziei.

Avantajele centralizrii:

acest mod de lucru poate conecta toate componentele unei organizaii prin reele de comunicaii care ofer managementului posibilitatea de a centraliza procesul de luare a deciziei (deciziile ce erau luate la niveluri inferioare se pot lua centralizat); se poate promova centralizarea operaiilor care reduce numrul de birouri, depozite i alte spaii de munc.Avantajele descentralizrii:

utilizarea de reele distribuite de calculatoare la mai multe puncte de lucru ce ofer managerilor de vrf posibilitatea de a delega deciziile la nivelul managementului de nivel mediu; managementul poate descentraliza activitatea operaional prin creterea numrului de grupuri care au acces la informaie i comunicaie.n prezent se urmrete stabilirea echilibru la nivelul resurselor informaionale ale organizaiei provenite din unele compartimente cu activitate centralizat i respectiv alte compartimente cu activitate descentralizat, ceea ce determin dezvoltarea unor sisteme hibrid.

n fine, se remarc n prezent tendina de a transfera funciile sistemelor informatice unor firme din afara organizaiei ca integratori de sistem.

Analiznd structura sistemului informatic global al unei organizaii putem realiza urmtoarele clasificri legate de componentele acestuia:

Dup aria de cuprindere exist:

a) Subsisteme informatice, n cadrul organizaiei (acoperind arii distincte, definite pe criterii funcionale):

subsistemul contabilitii,

subsistemul produciei,

subsistemul cercetrii,

subsistemul comercial,

subsistemul resurselor umane, etc.

De exemplu, n cadrul sistemului informatic al unei firme regsim: subsistemul informatic al contabilitii, subsistemul informatic privind gestiunea stocurilor, subsistemul informatic privind evidena livrrilor etc.

n cadrul sistemului informatic al unei bnci regsim: subsistemul informatic al contabilitii, subsistemul informatic privind operaiunile de cont curent, subsistemele informatice privind gestiunea produselor i serviciilor bancare oferite clienilor (depozite, credite, certificate de depozit etc.), subsistemul informatic privind operaiunile de pli prin carduri etc.

b) Subsisteme interorganizaionale concepute s asigure fluxuri informaionale ntre:

Organizaie i partenerii si (furnizori, clieni, banc etc de exemplu: e-banking-ul, comerul electronic etc);

Firma mam i subdiviziunile sale organizatorice.

n funcie de natura activitilor susinute exist:

a) Sisteme destinate conducerii (MSS - Management Support Systems) au rolul de a oferi informaii cu scopul susinerii i asistrii managerilor n luarea deciziilor i cuprind.

Sisteme destinate conducerii curente (MIS Management Information Systems): sunt sisteme informatice cu rolul de a oferi managerilor informaiile necesare monitorizrii i controlului afacerii.

Sisteme suport de decizie (DSS Decision Support Systems): reprezint sisteme informatice interactive cu rolul de a asista managerii n rezolvarea unor probleme strategice.

b) Sisteme destinate nivelului operaional care cuprind:

Sisteme destinate activitii de birou (OAS Office Automation Systems): sunt utilizate n principal de persoanele implicate n procesul prelucrrii datelor (funcionari, secretari, contabili etc.) dar de manageri, rolul lor fiind de a colecta, procesa, stoca i transmite informaii utiliznd mijloace TI. Sisteme pentru procesarea tranzaciilor (TPS Transaction Processing Systems): sunt specializate n preluarea, stocarea i prelucrarea datelor corespunztoare tranzaciilor zilnice, de rutin asigurnd actualizarea curent a bazei de date.

c) Sisteme destinate gestiunii cunoaterii (KWS Knowledge Work Systems): permit crearea, promovarea i integrarea noilor tehnologii i cunotine n firm. Utilizatorii acestor sisteme, analiti i consilieri economici, financiari, juridici, etc., devin astfel creatori de informaie, care la rndul ei genereaz cunoatere.

n condiiile actuale ale globalizrii afacerilor, mediul organizaional al unei firme trebuie s se adapteze cerinelor concureniale ale pieei. Creterea economic a unei firme depinde n mod esenial de abilitatea ei de a actualiza i integra aplicaiile informatice, oferind tuturor utilizatorilor acces interactiv la modelul su de date. De asemenea, pentru asigurarea eficienei activitii lor, firmele trebuie s standardizeze gestiunea proceselor economice.

Se afirm c integrarea complet este un obiectiv major al gestiunii resurselor informaionale, care devin din ce n ce mai complexe i mai numeroase i de aceea este necesar s se realizeze i s se implementeze sisteme informatice integrate.

Prin sistem informatic integrat se nelege un sistem informatic care ndeplinete urmtoarele condiii:

utilizeaz o baz de date unic;

are n componen programe informatice, care acoper activitile tuturor compartimentelor funcionale ale firmei, conform organigramei acesteia;

exist un plan de securitate al ntregului sistem informatic, care cuprinde msuri tehnice i organizatorice corespunztoare.

Derularea unui proiect de integrare informaional este o activitate extrem de complex ce reprezint o adevrat provocare tehnologic, att pentru proiectani ct i pentru firme.

3. Sisteme de calcul

3.1. Istoricul, evoluia si clasificarea sistemelor de calculCalculatorul poate fi definit n dou moduri:

1. Main capabil s efectueze automat operaii aritmetice i logice (cu scopuri tiinifice, administrative, contabile etc.) cu ajutorul unor programe care definesc metodologia i modul de executare a acestora.

2. Sistem fizic care prelucreaz datele introduse ntr-o form prestabilit i furnizeaz rezultate fie ntr-o form accesibil utilizatorului, fie ca semnale destinate acionrii unor echipamente (strunguri, maini etc.).

Evoluia calculatoarelor este strns legat de progresele nregistrate de diferite tehnologii (electronice, magnetice, electromecanice, electrono-optice). Cercetrile efectuate pentru realizarea de calculatoare ct mai performante au impulsionat aprofundarea unor noi aspecte n cadrul acestor tehnologii.

Calculatoarele moderne reprezint rezultatul unui ndelungat proces de cutri ale unor mijloace tehnice adecvate pentru mecanizarea i automatizarea operaiilor de calcul. n evoluia mijloacelor de tehnic de calcul se pot evidenia mai multe etape.

1. Etapa instrumentelor de calcula. Abacul prima main de calcul cu care ncepe istoria dezvoltrii calculatoarelor a fost utilizat cu cteva mii de ani nainte de era noastr, aproximativ 600 .H. n China i Japonia, i continu s fie folosit nc n rile din Orient. Cu ajutorul acestui instrument de calcul se pot efectua operaii de adunare, scdere, nmulire i mprire.b. Rigla de calcul a fost inventat la sfritul secolului XVII i nceputul secolului XVIII, de ctre John Napier (1550-1617) i Robert Bissaker. J. Napier a descoperit logaritmii i a publicat prima tabel logaritmic n 1614.

2. Etapa mainilor mecanice de calcul (bazate pe roi dinate angrenate: roata dinat jucnd rolul elementului cu mai multe stri stabile, fiecare codificnd o cifr zecimal).a. ntre anii 1642 1645 matematicianul francez Blaise Pascal (1623-1662) a realizat prima main de adunat, considerat a fi primul calculator digital (numit Pascalina).b. n anul 1674 (1666, dup alii), Gottfried Wilhelm von Leibnitz (1646-1716) inventeaz maina care execut operaii de nmulire i mprire. Acesta a fost primul calculator mecanic capabil s efectueze operaii de nmulire.c. Urmtoarea dezvoltare marcant a fost proiectarea de ctre Charles Babbage (1791-1871), n secolul al XIX-lea, mai precis anul 1822, a unei maini capabile s efectueze logaritmi i funcii trigonometrice, fr intervenia factorului uman, primul calculator cu execuie automat a programului care nu a fost construit niciodat. Proiectul prevedea nc de atunci principalele elemente ale calculatoarelor moderne de astzi (unitile de memorie, calcul, intrare, ieire i comand, fiind astfel considerat primul om care a inventat calculatorul modern). Aceste maini au marcat punctul de rscruce n startul epocii calculatoarelor.d. n anul 1912, F. Baldwin i J. Monroe ncep producia de mas a mainilor mecanice de calculat, cu patru operaii aritmetice.3. Maini electromecanice de calculat (bazate pe roi dinate angrenate, acionate electric), etap influenat de dezvoltarea rapid a electronicii.a. n anul 1939 Samuel Williams a construit un calculator cu relee. Acesta a fost primul calculator digital i prima main binar. n 1943 britanicii au realizat o main, numit Colossus, folosit pentru decodarea mesajelor trimise de germani.b. ntre 1937-1945, Howard Aiken de la Universitatea Harvard, mpreun cu firma IBM, a produs calculatorul MARK 1, bazat pe relee electromagnetice (numele original a fost IBM Automatic Sequence Controlled Calculator). Releele electromagnetice i contactele lor joac rolul elementelor bistabile. Cu ajutorul lor se pot codifica cifrele sistemului de numeraie binar. n 1937 Aiken propune proiectul Calculatorului cu Secvene Automate de Comand. Acesta folosea principiile enumerate de Charles Babbage i tehnologia de implementare pentru calculatoarele electromecanice produse de IBM. Cel de-al doilea calculator creat de Aiken, numit MARK 2, a fost realizat la finele primului rzboi mondial (n anul 1947) i avea o putere de calcul de cinci ori mai mare dect predecesorul su. Construcia calculatorului Mark I a nceput n 1939 i s-a terminat la 7 august 1944, dat ce marcheaz nceputul erei calculatoarelor.

4. Mainile electronice de calcul cu program memorat, bazate la nceput pe tuburi electronice, apoi pe tranzistori i circuite integrate.n anul 1943 la Universitatea din Pennsylvania a nceput construcia primului calculator bazat pe tuburi electronice, numit ENIAC Electronic Numerical Integrator And Computer, de ctre o echip avnd n frunte pe John Presper Eckert, John W. Mauchly i John Louis von Neumann, fiind primul calculator digital electronic operaional. Acest calculator era alctuit din 19.000 tuburi electronice, 1.500 de relee, avea o greutate de 30 tone, utiliza o putere de 200 kW i putea memora instruciuni cu scopul de a simplifica rezolvarea problemelor. A fost terminat n 1945. n acelai an, John Louis von Neumann a introdus conceptul de program memorat. Succesorul lui ENIAC a fost calculatorul electronic numit EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer. Pentru construcia acestui calculator s-a folosit lucrarea lui John Louis von Neumann Prima schi de raport asupra lui EDVAC.

Conform principiilor lui J. L. von Neumann un calculator trebuie s aib:

1. un singur procesor central;

2. singur legtur ntre procesorul central i memorie;

3. programul este stocat (memorat) n memorie;

4. procesorul central aduce, decodific i execut instruciunile memorate ale programului secvenial.

Dup elaborarea structurii logice de baz a calculatorului cu program memorat, au fost stabilite entitile funcionale care concurau la realizarea acestuia, i anume:

1. Un mediu de intrare care s permit introducerea de instruciuni i operanzi ntr-un numr nelimitat.

2. O memorie din care se citesc operanzii sau instruciunile i n care se pot introduce rezultate, n ordinea dorit.

3. O seciune de calcul, capabil s efectueze operaii aritmetice sau logice asupra operanzilor citii din memorie.

4. Un mediu de ieire, prin intermediul cruia se pot trimite ctre utilizatori rezultatele obinute ntr-un numr nelimitat.

5. O unitate de comand care s fie capabil s interpreteze instruciunile citite din memorie, i care s poat selecta ordinea de desfurare a operaiilor, n funcie de rezultatele obinute pe parcurs.

Majoritatea calculatoarelor construite pn n prezent au la baz aceste principii, purtnd astfel i numele de calculatoare de tip von Neumann.

Trebuie amintit c primul calculator care a avut sistem de operare s-a numit EDSAC, construit n anul 1949, executa 714 operaii/secund. Pe baza acestui proiect n anul 1951, Eckert i Mauchly au produs primul calculator comercial, numit UNIVAC 1.

Fig. 3.1. Schema calculatorului von Neumann

In schema calculatorului numeric von Neumann se folosesc notatiile:

UI reprezint dispozitivele periferice de intrare.

UAL reprezint unitatea aritmetico-logic care conine circuite ce manipuleaz datele.

UC reprezint unitatea de control ce coordoneaz activitile mainii.

UE reprezint dispozitivele periferice de ieire.

ncepnd din acest moment evoluia calculatoarelor a avut o curb ascendent, att n ceea ce privete puterea de calcul, ct i miniaturizarea lor, ajungndu-se n zilele noastre la calculatoare de puteri de calcul incredibil de mari.

Clasificarea calculatoarelor

Clasificarea sistemelor de calcul se poate face dup mai multe criterii, i anume: din punct de vedere al funciilor pe care le ndeplinete, al structurii, al performanelor, al generaiei creia i aparine, al familiei de calculatoare etc.

O prim clasificare a calculatoarelor numerice poate fi fcut dup familia de calculatoare creia i aparine:

1. Mainframe-uri.2. Minicalculatoare.3. Microcalculatoare.

Mainframe-urile, sunt calculatoare mari i foarte scumpe, specifice anilor 1960 1970. Aceste calculatoare prezint urmtoarele avantaje:

Proceseaz date la viteze superioare, astfel nct pot rezolva sarcinile complexe mult mai rapid.

Drive-urile pot stoca mult mai multe date i manipula fiiere mai mari dect o pot face sistemele mai mici.

Sistemele de operare permit utilizarea simultan a acestora de ctre mai muli utilizatori, prin intermediul utilizrii tehnicii multiprogramrii (utilizatorii sunt conectai la calculator prin uniti de tastatur i ecran, numite terminale i uniti vizuale de afiare.

Minicalculatoarele: sunt calculatoare cu viteze de 103 105 operaii / secund, cu o lungime a cuvntului mic (8, 12, 16 bii). n general sunt calculatoare ieftine i sunt recomandate pentru companiile mai mici. Un asemenea calculator este mai mic dect un mainframe, capacitatea de stocare este mai mic i nu permite att de muli utilizatori simultan ca un mainframe. Primul minicalculator cu adevrat popular a fost PDP 8, lansat n 1965, i produs de firma DEC Digital Equipment Corporation. Alte exemple de minicalculatoare: NOVA, DEC-VAX, familia de calculatoare romneti FELIX. Actualmente, liderul mondial n domeniul minicalculatoarelor este IBM, cu peste 300.000 instalri, disponibil n mai multe variante (IBM AS/400 Application System/400).

Microcalculatoarele: sunt calculatoare de birou, foarte rspndite n ultimul deceniu, datorit gradului lor de accesibilitate dar i preului relativ sczut. Datorit faptului c acestea sunt destinate unui singur utilizator; se mai numesc i calculatoare personale (personal computer PC). Printre cele mai cunoscute i rspndite microcalculatoare se numr IBM PS/2, Apple MacIntosh, Hewlett Packard, Vectra etc.

Primul microcalculator a fost construit n 1973 (Frana, la Oresay, produs de societatea R2E condus de Andre Truong Trong Thi), s-a numit Micral i avea un microprocesor Intel 8080, produs de ctre firma Intel n aprilie 1974 (primul microprocesor 8008 a aprut n anul 1972).

Cei care au intuit importana microcalculatoarelor, n ideea de a le apropia ct mai mult de om, au fost Steve Wozniak, de 26 de ani, angajat al firmei Hewlett Packard i Steve Jobs, n vrst de 20 de ani. Ei produc n 1975 ntr-un garaj din California, un calculator numit Apple I, introducnd odat cu el i noiunea de calculator personal.

Abia dup 5 ani de la lansarea lui Apple I, n august 1981, firma IBM, denumit i Big Blue", este convins de importana acestei noi ramuri aprute de curnd i se hotrte s intre n lupt. Calculatorul, numit IBM PC Personal Computer se impune pe pia imediat. Un alt pas nainte a fost introducerea microprocesorului Intel 80386, care reprezint trecerea de la microprocesoarele pe 16 bii la cele pe 32 bii.

O categorie aparte de calculatoare o reprezint supercalculatoarele; acestea au fost dezvoltate pentru aplicaii specializate care necesit un numr imens de calcule matematice, dar ele mai sunt utilizate n cercetri nucleare, exploraii petroliere etc. Acestea pot executa peste 1 bilion de operaii pe secund, sunt cele mai rapide i puternice calculatoare. Supercalculatoarele lucreaz pe 64 bii, memoria se msoar n GB, capacitatea de stocare este imens i se pot primi intrri de la peste 10.000 staii de lucru. Unul dintre cele mai celebre calculatoare este Seymour Cray-Cray-2. Costul unui supercalculator este de peste 4 milioane $, Cray-2 costnd aproximativ 17 milioane $. Diferena principal ntre un supercalculator i un mainframe este aceea c un supercalcultor folosete toate resursele pentru executarea unui anumit numr de programe ntr-un timp ct mai scurt, n timp ce un mainframe utilizeaz aceste resurse pentru a executa mai multe programe n mod concurenial.Astfel avnd n vedere tehnologiile utilizate n construcia calculatoarelor, ncepnd cu anul 1946, se pot evidenia cinci generaii de calculatoare. Datorit faptului c funcia de prelucrare a datelor este strns legat de cea de transmisie a acestora, o alt caracteristic a fiecrei generaii de calculatoare se refer la tehnologiile de telecomunicaii utilizate. Dintre caracteristicile de baz ale celor cinci generaii de calculatoare amintim:

Prima generaie de calculatoare, caracteristic anilor 1945 1958. Primele calculatoare utilizau tuburile electronice pentru circuite i tamburi magnetici (fiind primele dispozitive utilizate pentru memorare) pentru memorie. Aceste calculatoare erau de dimensiuni mari, mari consumatoare de electricitate, foarte scumpe, nefiabile, timpul de acces la memorie era mare. Calculatoarele din aceast generaie au fost fundamentate pe cercetrile lui Norbert Wiener, printele ciberneticii, care a pus bazele teoretice ale calculatorului electronic. Pentru efectuarea operaiilor era utilizat limbajul main i puteau rezolva numai un singur task la un moment dat. Intrrile aveau la baz cartela perforat i banda de hrtie, i ieirile erau obinute la imprimant. Limbajul main este limbajul de programare de nivel jos care este neles de calculator. Exemple: 1945 AVIDAC, 1945 EDSAC primul calculator cu sistem de operare, 1946 ENIAC, 1950 SEAC, 1951 UNIVAC 1, care a fost primul calculator comercial.

A doua generaie de calculatoare a aprut la nceputul anilor 1960 (perioada 1958 1966). Tuburile electronice au fost nlocuite de tranzistori (tranzistorul a fost inventat n 1947 n laboratoarele Bell); calculatoarele erau mai mici, ieftine, fiabile, consumau mai puin electricitate i erau mai rapide de cteva sute de ori, dect cele din prima generaie. Exemple de calculatoare din generaia a doua: ICL 1301, IBM 1401.

A treia generaie de calculatoare specific perioadei 1966-1971, i-a fcut debutul odat cu apariia chip-urilor. Tranzistorii sunt nlocuii cu circuitele integrate (primul circuit integrat a fost dezvoltat n 1950 de Jack Kilby de la Texas Instruments i Robert Noyce de la Fairchild Semiconductor). Circuitele integrate sunt cel mai des clasificate n funcie de numrul tranzistorilor i a altor componente pe care i conine. Astfel, circuitele integrate sunt: pe scar simpl (SSI Simple Scale Integration, 20 de tranzistori pe pastila de SI), medie (MSI Medium Scale Integration, 20-1000 de tranzistori pe pastila de SI), larg (LSI Large Scale Integration, 1000-50.000 de tranzistori pe pastila de SI), foarte larg (VLSI Very Large Scale Integration, 50.000-100.000 de tranzistori pe pastila de SI), i ultra larg (ULSI Ultra Large Scale Integration, peste 100.000 de tranzistori pe pastila de SI). Calculatoarele din aceast generaie erau mai mici, ieftine i mai rapide dect precedentele. n loc de cartele perforate i imprimante, utilizatorii interacioneaz cu calculatoarele prin intermediul tastaturi i monitoarelor i interfee cu un sistem de operare, care permit execuia mai multor aplicaii diferite n acelai moment de timp. Caracteristica acestei generaii de calculatoare este apariia de limbaje de nivel foarte nalt (Fortran, Cobol), programarea structurat, sisteme de operare orientate pe limbaje (Algol, Pascal), timp partajat, grafic pe calculator, baze de date. Exemple: IBM 360, Siemens 4004, ICL 1900, UNIVAC 9000 etc. A patra generaie de calculatoare este caracterizat de utilizarea circuitelor integrate pe scar larg n construcia calculatoarelor, care a debutat n anii 1970 1971. Altfel spus, generaia a patra de calculatoare a nceput odat cu folosirea microprocesorului n construcia acestora. Aceste calculatoare sunt puternice, ele pot fi legate ntre ele, formnd o reea de laculatoare; ncep s fie utilizate sisteme de operare evoluate, pachete de programe de larg utilizare, sisteme expert, limbaje orientate pe obiecte, baze de date relaionale etc. n 1981 firma IBM introduce pe pia primul su calculator personal (PC), i n 1984 Apple introduce Macintosh. A cincea generaie de calculatoare, reprezentat de calculatoarele utilizate n prezent (nc n curs de proiectare), este caracterizat de capacitatea recunoaterii imaginilor, a sunetelor i altor capaciti de inteligen artificial. Tehnicile de procesare paralel, bazate pe drive-urile RISC este o caracteristic a acestor calculatoare. Software-ul utilizat n aceast perioad se caracterizeaz prin: sisteme de operare cu interfa evoluat cu utilizatorul, limbaje concurente, programare funcional, prelucrare simbolic (limbaje naturale, recunoaterea formelor: imagini / voce), Prolog, baze de cunotine, sisteme expert evoluate, CAD, CAM, CAE, multimedia, realitate virtual, Web.Dup calculele pe care le pot efectua calculatoarele se mpart n trei grupe:

Calculatoare analogice care sunt utilizate pentru studiul sistemelor complicate ce nu permit ncercri directe i al cror studiu duce la calcule laborioase. Se mai numesc i maini de calcul cu acionare continu deoarece opereaz asupra unei cantiti de informaii ce variaz continuu, acest lucru realizndu-se cu ajutorul elementelor de calcul.

Calculatoare numerice sunt dispozitivele i echipamentele care prelucreaz automat informaia codificat sub form de valori numerice. Opereaz cu cele dou cifre ale sistemului binar pe care le manipuleaz cu viteze fantastice.

Calculatoarele hibride sunt dispozitivele de calcul care combin operaiile calculatoarelor numerice cu cele ale calculatoarelor analogice.

Cele trei clasificri nu sunt singurele posibile, calculatoarele mai pot fi clasificate i n funcie de:

Modul de utilizare (de buzunar, de birou, staii de lucru).

Regimul de lucru (individuale, legate n reea de microcalculatoare, terminale).

Lungimea cuvntului pe care l prelucreaz (8, 16, 34, 64 bii).

3.2. Arhitectura sistemelor de calculPrin sistem de calcul se nelege acel sistem care permite realizarea anumitor activiti, avnd la baz prelucrarea informaiei, alctuit din dou subsisteme principale: hardware i software. Execuia activitilor definete funciile sistemului, iar modul n care aceste funcii sunt ndeplinite determin performanele sistemului.Termenul de arhitectura defineste structura fizica sau proiectul unui calculator si al componentelor sale, de la structura sa interna de functionare si circuitele specifice, pana la programele ce il fac sa functioneze.Hardware este o component material, fizic i reprezint ansamblul de componente i dispozitive care constituie calculatorul; mai putem spune c reprezint totalitate circuitelor, dispozitivelor i echipamentelor unui sistem de calcul.Software reprezint totalitatea programelor cu care este echipat un sistem de calcul, formnd componenta nematerial a acestuia.

Partea hardware a unui calculator este alctuit mai multe subsisteme:

Periferice de intrare.

Periferice de ieire.

Unitatea central.

Memoria (intern i extern).

Fig. 3.2. Interaciunea subsistemelor hardware ale unui calculatorMemoria sau Unitatea de memorie asigura stocarea informaiilor (date si programe) si este format din:

memoria intern (principal) - pstreaz programele si datele utilizate la momentul curent (este realizat cu circuite electronice de memorie)

memoria extern (secundar) - pstreaz celelalte programe si date ce urmeaza sa fie procesate (este implementata prin echipamente periferice de memorie, cum sunt discurile magnetice sau benzile magnetice)

Unitatea centrala sau de comand (UC) este cea responsabil cu gestionarea datelor si programelor stocate n memoria intern si a echipamentelor periferice.Perifericele de intrare permit introducerea informaiei n calculator si realizeaz totodat conversia informaiei, din forma extern accesibil omului (cifre, texte, imagini), n format intern binar (ca exemplu de uniti de intrare se pot enumera: tastatura, mouse-ul, scanner-ul, cititorul optic de caractere, etc.).

Perifericele de iesire realizeaz transmiterea, n exteriorul sistemului de calcul, a rezultatelor prelucrrilor efectuate de unitatea de comand. n cazul n care rezultatele sunt destinate utilizatorului uman, unitatea de iesire execut conversia din format intern binar n format direct accesibil omului (cifre, texte, grafice, imagini). Cele mai uzuale echipamente de iesire sunt monitoarele, imprimantele, boxele audio.

3.3 Unitatea central

Unitatea central este componenta principal care conduce i controleaz ntregul proces n cadrul sistemului. n cazul PC urilor, rolul unitii centrale este deinut de microprocesor, care reprezint componenta principal a calculatorului, susinnd procesarea datelor i controlnd memoria, intrarea i ieirea datelor. Microprocesorul controleaz operaiile fiecrui subsistem i le coordoneaz ntr-o unitate funcional, fiind conectat la celelalte componente printr-o serie de magistrale (bus-uri). Procesorul este construit dintr-un singur chip de dimensiuni ceva mai mari care conine un circuit integrat complex, ce i permite s prelucreze informaii prin executarea unor operaii logice i matematice diverse. El este compus din dou pri importante: unitatea de execuie (EU Execution Unit) i unitatea de interfa a bus ului (BIU Bus Interface Unit).

Prima realizeaz efectiv operaiile, iar cea de-a doua are funcia de transfer a datelor de la i nspre microprocesor. Microprocesorul ndeplinete, de fapt, funciile unitii centrale sau unitii de control, i anume, execut operaii aritmetico-logice, decodific instruciuni speciale, transmite altor chipuri din sistem semnale de control. Comunicarea unitii centrale cu restul sistemului (monitor, tastatur, imprimant etc.), se realizeaz prin intermediul unor porturi.

Operaiile pe care le execut microprocesorul se fac prin intermediul unor zone de memorie ale microprocesorului, numite registre. Diferenierea microprocesoarelor se face n funcie de cantitatea de memorie ce poate fi citit la un moment dat, numrul de instruciuni executabile, precum i viteza de execuie a operaiilor.

3.4 Memoria intern, caracteristici si tipuri de circuite de memorieMicroprocesorul are capacitatea de a memora att datele ce urmeaz a fi prelucrate ct i rezultatele intermediare. Deci, rolul su este acela de a prelucra i transmite informaiile i rezultatele i, numai pentru ndeplinirea acestui scop, prezint i funcia de a memora datele. Capacitatea de a memora datele este mic, neputnd, de exemplu, stoca programe. De aceea, un calculator necesit o memorie care s stocheze date i programe.

Pentru a memora i transmite informaiile prin intermediul acestor semnale, calculatoarele folosesc sistemul binar de reprezentare a informaiilor. Cea mai mic informaie care poate fi reprezentat voate lua valorile 0 sau 1 i poart denumirea de bit (binary digit cifr binar). Deci toate datele sunt reprezentate n calculator numai prin valorile 0 i 1. Deoarece datele care sunt memorate i citite n/din calculator au nevoie de mai muli bii, acetia se folosesc n mod grupat. Astfel o succesiune de 8 bii se mai numete byte (sau octet), acesta reprezentnd de fapt unitatea de msur a capacitii de memorie. Un byte poate reprezenta n calculator numai un caracter.

Deci unitatea de baz a capacitii de memorie este byte - ul (notat cu B), care este o succesiune de 8 bii (b). Celelalte uniti de msur sunt:

1 KB (kilobyte) = 1024 B

1 MB (megabyte) = 1024 KB

1 GB (gigabyte) = 1024 MB

1 TB (terabyte) = 1024 GB

1 PB (petabyte) = 1024 TB

Memoria intern este o component de baz a oricrui sistem de calcul, fiind de fapt o zon de stocare a informaiilor n interiorul calculatorului, locul unde programele i datele sunt pstrate, n form binar, pe toat durata de prelucrare a acestora. mpreun cu microprocesorul particip la efectuarea operaiilor stabilite de programul n execuie. Caracteristica semnificativ a memoriei, comparativ cu stocarea pe discuri, dischete etc., const n aceea c unitatea central poate accesa datele cu o vitez foarte mare, astfel nct pauzele cauzate de transferul datelor n memorie i din memorie sunt minimizate. ncrcarea unui fiier de pe disc reprezint, de fapt, copierea sa n zona de memorie. Memoria intern prezint anumite caracteristici:

1. Capacitatea (dimensiunea) este strns legat de microprocesorul utilizat. Unitatea de msur este KB (kilobytes), MB sau GB. Performanele unui calculator cresc atunci cnd capacitatea memoriei interne este ridicat.

2. Timpul de acces reprezint intervalul de timp dintre momentul n care s-a emis o cerere de acces, pentru scriere sau citire, i momentul n care ncepe efectiv operaia respectiv. Unitatea de msur este ms (microsecunde) sau ns (nanosecunde). Cu ct timpul de acces este mai mic, cu att memorari,a este mai rapid. Vitezele de memorare mai sunt msurate i n MHz. De exemplu, o memorie RAM la 100 MHz este echivalent cu 8 ns, iar la 133 MHz cu 12 ns.

3. Modul de organizare i adresare. Din acest punct de vedere memoria intern este structurat n celule binare, locaii, zone, partiii, n funcie de caracteristicile tehnice ale acesteia. Astfel: bit-ul este unitatea de reprezentare a informaiei n memoria intern; celula binar reprezint circuitul electronic capabil s memoreze informaii de un bit; octetul reprezint o succesiune de 8 bii care pot fi adresai individual dup adresa fiecruia n parte; locaiile de memorie reprezint zone de memorie care au asociate o adres unic, iar coninutul poate fi scris sau citit ntr-un singur ciclu de memorie. Locaiile de memorie sunt numerotate cresctor, de la 0 pn la limita superioar ce indic ultima locaie. Aceste numere cresctoare ale locaiilor de memorie se numesc adrese de memorie i ele reprezint o informaie care faciliteaz identificarea locului unde se afl locaia de memorie care se dorete a fi accesat. n mod normal, memoria intern este privit ca o succesiune de locaii cu dimensiunea de 1 octet, coninutul locaiei fiind tratat ca o entitate de informaie. Zona de memorie reprezint o succesiune de mai multe locaii. Un cuvnt de memorie poate s nsemne o informaie de 2, 4 sau 8 octei. Dimensiunea cuvntului de memorie este strns legat de elementele constructive ale calculatorului i reprezint unitatea elementar pentru memorarea i accesarea instruciunilor, operanzilor, adreselor.

4. Ciclul de memorie reprezint intervalul de timp n care este realizat citirea sau scrierea unei uniti de informaie din/n memorie. Unitatea de msur este ms sau ns, i mai poate fi definit drept intervalul de timp dintre dou operaii succesive.

5. Costul de fabricaie este un criteriu economic privind performanele unui calculator, depinznd de mai muli factori, printre care cei mai importani sunt tehnologia de fabricaie i firma productoare.

Dup criteriul accesului i al modului de funcionare memoria intern a calculatorului este de dou tipuri:

RAM Random Access Memory.

ROM Read Only Memory.

Memoria cu acces aleator, sau memoria RAM, este o zon de stocare temporar unde sunt pstrate programele i datele ncrcate de pe disc sau introduse de la tastatur sau de la un alt periferic de intrare. Aceasta este memoria la dispoziia utilizatorului, numit din acest motiv i memoria de baz (lucru) care este la dispoziia programelor. Termenul de acces aleator" semnific faptul c datele pot fi extrase din memorie n orice ordine. Acest tip de memorie mai este numit i RWM Read Write Memory. Memoria RAM este volatil, deci n momentul n care calculatorul este nchis (deconectat, decuplat de la sursa de alimentare), orice informaie stocat este pierdut. De aici rezult c nainte de a deconecta calculatorul, trebuie s se salveze pe hard-disc sau pe un alt periferic de stocare (dischet, CD etc.) fiierele care au rezultat n urma prelucrrii.

Memoriile RAM sunt compatibile cu placa de baz a calculatorului. Din acest motiv la o anumit plac de baz se pot utiliza numai un anumit tip de memorii. Memoriile RAM se prezint sub dou forme de baz:

SIMM (Single In-line Memory Module) este o plcu de silicon care conine o serie de cipuri de memorie, iar pinii de conectare sunt aezai pe un singur rnd. De obicei se utilizeaz dou perechi identice (mai sunt cunoscute sub denumirea de memorii pe 32 bii).

DIMM (Dual In-line Memory Modules) conine cipuri de memorie ca i SIMM-urile dar cu o densitate mai mare, deci are mai mult memorie RAM (mai sunt cunoscute sub denumirea de memorii pe 64 bii).

Fig. 3.3. Memorii SIMMn funcie de tehnologia utilizat pentru memorarea datelor, cele dou tipuri de baz ale memoriei RAM sunt: Dinamic, DRAM (Dynamic RAM) are ca principiu constructiv celula de memorie format dintr-un tranzistor i un condensator de capacitate mic. Schimbarea strii se face prin ncrcarea/descrcarea condensatorului. La fiecare citire a celulei, condensatorul se descarc. Aceast metod de citire a memoriei este denumit citire distructiv". Din acest motiv celula de memorie trebuie s fie remprosptat (este o consecin a principiului de funcionare al condensatorilor) dup fiecare citire (n mod normal memoria trebuie s fie remprosptat de mii de ori pe secund, n caz contrar datele memorate se vor pierde), ceea ce duce la micorarea performanei n ansamblu, dar este o procedur obligatorie i are loc la fiecare 64 ms. Condensatorii colecteaz electroni care se afl n micare la aplicarea unei tensiuni electrice, ns dup o anumit perioad de timp energia nmagazinat scade n intensitate datorit pierderilor din dielectric. Aceste probleme de ordin tehnic conduc la creterea timpul de ateptare pentru folosirea memoriei. Static, SRAM Static RAM acest tip de memorie utilizeaz n structura celulei de memorie 4 tranzistori i 2 rezistene. Schimbarea strii ntre 0 i 1 se realizeaz prin comutarea strii tranzistorilor. La citirea unei celule de memorie informaia nu se pierde. Memoria static RAM nu necesit reimprosptarea ei, ceea ce o face s fie mai rapid fa de cea dinamic, dar i mai scump. Datorit utilizrii matricei de tranzistori, comutarea ntre cele dou stri este foarte rapid. Tipuri de memorii SRAM: Async SRAM este cel mai vechi tip de memorie static RAM, i este denumit asincron deoarece lucreaz independent de ceasul sistemului. Sync SRAM este memoria static RAM sincronizat cu ceasul sistemului, mrind viteza sistemului. Pipeline Burst SRAM este memoria cea mai frecvent utilizatde tip SRAM i poate funciona cu magistrale a cror vitez este mai mare de 66 MHz.Memoria ROM, reprezint o memorie de stocare permanent, utilizat pentru memorarea programelor care permit boot-area (nccarea, lansarea) calculatorului i executarea unor diagnostice. Memoria se numete read only deoarece nu este posibil inscripionarea de noi date sau programe (este format din circuite al cror coninut este programat la fabricaie i nu poate fi schimbat de utilizator). Acest tip de memorie este utilizat din dou motive ntemeiate: performan (informaiile stocate n aceast memorie sunt disponibile n permanen indiferent de starea calculatorului on sau off, din acest motiv de mai numete i memorie non-volatil) i securitate (datorit faptului c datele coninute nu pot fi modificate uor accidental sau intenionat constituie o msur de securitate).

Una din caracteristicile de baz ale memoriei ROM este aceea c datele stocate nu pot fi terse. Cu toate acestea exist tehnici speciale de tergere selectiv i reprogramare care permit modificarea coninutului memoriei ROM (din acest motiv ele mai sunt denumite i n special memorii read-only), i n funcie de care aceste memorii sunt calsificate n: PROM Programmable ROM, permit nscrierea o singur dat a unor noi programe, prin utilizarea unui echipament special. Informaia odat memorat nu mai poate fi modificat.

EPROM Erasable Programmable ROM, informaia stocat poate fi tears i apoi cipul poate fi reprogramat cu ajutorul radiaiilor ultraviolete.

EEPROM Electrically Erasable Programmable ROM, informaia poate fi citit, tears, i reprogramat de mai multe ori de ctre utilizator cu ajutorul semnalelor electrice. Este tipul de memorie ROM cel mai flexibil, i este folosit pentru stocarea programelor BIOS.Din punct de vedere funcional, memoriile ROM difer de cele RAM att prin faptul c cele ROM sunt n mod uzual mai lente, ct i prin faptul c, n permanen, coninutul rmne acelai.Memoria ROM este cea mai utilizat pentru stocarea programelor la nivel de sistem, care sunt disponibile n orice moment. Un exemplu de astfel de program este sistemul BIOS (Basic Input Output System) care este stocat ntr-o memorie EEPROM, numit ROM BIOS sistem. Atunci cnd calculatorul este pornit prima dat aceast memorie este goal. Aceste programe BIOS reprezint o colecie de rutine care asigur serviciile de baz pentru operaiile de intrare/ieire, o interfa ntre sistemul de operare i partea hardware a calculatorului. Pentru pstrarea parametrilor de configuraie ai calculatorului, BIOS-ul folosete o memorie RAM, numit CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor) de 64 octei, n care se afl, codificate, toate setrile fcute n setup (acest tip de memorie non-volatil este denumit i NVRAM Non Volatile RAM). Coninutul memoriei se pstreaz i dup nchiderea calculatorului, deoarece CMOS-ul este alimentat de o baterie. BIOS-ului se mai ocup i de testarea componentelor hardware (memorie, tastatur etc.) la pornirea PC-ului. Tot aici se mai afl rutinele de boot-are, care se ocup de ncrcarea sistemului de operare; tot aici se afl i programul de setup, de configurare a sistemului.

3.5 Echipamente periferice

Un echipament periferic este un dispozitiv, care se afl n afara unitii centrale, dar este controlat de aceasta i face s creasc performanele unui calculator. Echipamentele periferice reprezint ansamblul de componente ce pot fi conectate cu unitatea central pentru a se putea obine o configuraie dorit de utilizator i sunt folosite pentru introducerea datelor, extragerea rezultatelor, asigur o interfa cu utilizatorul. Funciile mai importante ale echipamentelor periferice sunt: Introducerea datelor, programelor i a comenzilor n memoria calculatorului. Reprezentarea rezultatelor prelucrrilor sub o form accesibil calculatorului.

Asigur supravegherea i posibilitatea interveniei utilizatorului pentru funcionarea corect a sistemului n timpul unei sesiuni de lucru.

Asigur dirijarea automat a sistemului de calcul i manipularea programului prin comenzi transmise de utilizator.

Echipamentele periferice sunt grupate n urmtoarele categorii:

1. Periferice de intrare.

2. Periferice de stocare.

3. Periferice de ieire.

4. Periferice de comunicaii.

Periferice de intrare: tastatura, mouse-ul, microfonul, scanner-ul, camera video, joystick, uniti de disc etc.

Tastatura (keyboard) reprezint principalul periferic pentru introducerea datelor (informaiilor) n calculator. Ea opereaz prin convertirea acionrii de taste n semnale electronice sub form de cifre binare. O tastatur are de obicei 101 taste, care sunt mprite dup funcionalitatea lor n mai multe categorii: taste alfanumerice ocup partea central a tastaturii, iar apsarea unei taste pe care se afl o liter determin apariia pe ecran a caracterului mic corespunztor; taste cu scopuri speciale determin efectuarea unei anumite aciuni fr a mai tasta comanda respectiv; taste funcionale conin 10 sau 12 taste situate n partea superioar, avnd pe ele litera F urmat de numrul tastei 1(12, apsarea unei taste determin efectuarea unor operaii specifice de la program la program; taste numerice i direcionale cu ajutorul lor se introduc de la tastatur cifre, se poate efectua deplasarea n sus, n jos, la dreapta sau la stnga n interiorul unui text.

Mouse-ul este un periferic de intrare, nzestrat cu o bil de gum sau metal care se mic pe suprafaa mesei. Declanarea unei anumite aciuni se face prin poziionarea cursorului n zona corespunztoare i apsarea unuia dintre butoanele aflate pe partea posterioar (dreapta/stnga). Specificarea butonului care trebuie apsat este indicat n manualul de prezentare a fiecrui produs. Deplasarea mouse-lui pe suprafaa de lucru are ca efect deplasarea unui indicator numit cursor. Cnd se va da un clic stnga se realizeaz selectarea unui obiect i un dublu clic stng genereaz lansarea unei aplicaii. Butonul din dreapta al mouse-lui are ca efect, prin apsarea acestuia, apariia unui meniu de context al crui coninut va depinde de elementul selectat. Exist astzi, mai multe categorii de mouse-uri: mouse cu dou butoane, cu dou butoane i un scoll, mouse-uri optice i mouse-uri fr fir (care nglobeaz senzor optic, comunicarea dintre mouse i receiver este rapid i fr interferene din partea altor dispozitive). Progresul tehnologic al transmisiei n infrarou a permis realizarea de dispozitive mouse fr fir, aa numitele wireless mouse.

Scanner-ul este un periferic care poate capta imagini, grafice, diagrame sau fotografii aflate pe hrtie astfel nct acestea pot fi introduse n calculator n vederea ncorporrii n documente sau cri. Punct cu punct scanner-ul poate reproduce fotografii, desene i chiar colaje. Ideea care st la baza scanner-elor este elementar: acesta detecteaz diferenele de strlucire a unei imagini folosind o matrice de senzori. Scanner-ele se clasific n:

Scannere cu tambur (drum scanners).

Scanner-ul cu pat (flatbed scanner).

Scanner-ul manual (hand scanner).

Scanner video.

Tableta grafic are un mod de utilizare similar cu mouse-ul, ns este mult mai precis. Se compune dintr-o suprafa plat denumit planet i un digitizor, conectat la calculator. Digitizorul este asemntor mouse-ului i este numit puck.

Periferice de stocare: sunt echipamente periferice pe care se pot nregistra date, pentru a putea fi utilizate ulterior; cum ar fi: banda magnetic, discul flexibil, discul dur, discul compact, hrtia etc.

Unitile de disc flexibil (floppy disk sau dischete). Dischetele pentru PC uri au diametrul de 5,25 inch (notat cu 5.25'') sau 3,5 inch (notat cu 3.5''), iar capacitatea de nmagazinare a informaiei nu depinde de mrimea dischetei.

Un disc pentru a putea fi folosit trebuie mai nti formatat. Prin procesul de formatare se structureaz suprafaa suportului magnetic, pe care se dorete s se salveze datele, ntr-un mod care poate fi recunoscut de sistemul de operare, i care const n: mprirea discului n sectoare uniforme, crearea tabelelor necesare gestionrii suprafeei (FAT), detectarea i izolarea sectoarelor defecte din punct de vedere fizic. Operaia de formatare distruge toate informaiile de pe unitatea respectiv, i este indicat a fi efectuat atunci cnd sunt semnalate erori la citire sau scriere.

Unitile de disc dur (hard-disc) sunt denumite astfel deoarece, spre deosebire de discurile flexibile, reprezint o construcie rigid i sunt mai grele; poate fi asemnat cu o dischet de mare capacitate, integrat ntr-o unitate ncapsulat. Prima dat cnd au fost scrise i citite primele cuvinte stocate cu succes pe hard-disc a fost 10 februarie 1954.Avantajele unitilor de disc dur fa de discurile flexibile: pot stoca mai multe date; pot accesa datele mult mai rapid. Dintre caracteristicile cele mai importante ale discurilor dure:

Rata de transfer, reprezint cantitatea de date transferat ntr-o secund.

Timpul de acces, se refer la timpul de accesare a informaiilor.

Capacitatea, se refer la volumul maxim de date care poate fi stocat pe hard-disc.

Fig. 3.4 . Schema constructiva a unui hard discDin punct de vedere fizic, hard-discul este nchis ntr-o unitate care conine o stiv de discuri de metal, numite platane. Fiecare fa a fiecrui platan este acoperit cu un strat subire de material metalic. Capetele magnetice sunt utilizate pentru scrierea i citirea datelor de pe disc. Fiecare suprafa de platan are asociat un cap magnetic, astfel nct datele s poat fi scrise pe o singur suprafa.

Fiecare platan este divizat ntr-o serie de cercuri concentrice, numite piste, iar fiecare pist este divizat n sectoare, n mod asemntor cu dischetele. Fiecare sector poate stoca 512 bytes de date. Numrul de sectoare/pist difer de la hard-disc la hard-disc. Numrul de piste pe platan este acelai cu numrul poziiilor capului de citire/scriere. Toate pistele cu acelai numr alctuiesc un cilindru. Fiecare hard-disc prezint o anumit combinaie de capete, cilindri i sectoare. Principalii productori de hard-discuri: Western Digital, Quantum, Seagate, IBM Corporation, Fujitsu.

Unitile de compact disc (CD-ROM Compact Disk Read Only Memory), realizeaz doar citirea discurilor compacte, unitile CD-ROM sunt periferice de intrare a informaiilor. Printre principalele avantaje ale folosirii acestor discuri compacte: capacitatea mare de stocare a datelor, este ( 640 MB; sunt mult mai sigure.

Fig. 3.5. Compact disc i unitate de CD-ROM

Periferice de ieire : monitoare, imprimante, uniti de disc.

Monitoarele (display-uri) permit vizualizarea datelor introduse de la tastatur sau rezultate n urma execuiei unor comenzi sau programe. Principala caracteristic a unui monitor este rezoluia (claritatea), determinat de numrul de pixeli (picture elements punct grafic elementar) de pe ecran. Persistena este un alt parametru, i este determinat n funcie de durata de timp n care ecranul continu s luceasc dup ce fascicolul de electroni a trecut. Rata de mprosptare, reprezint frecvena cu care o imagine este desenat pe ecran. Frecvena de remprosptare, se mai numete i frecvena baleiajului vertical i corespunde numrului de trecere pe ecran ale fasciculului de electroni ntr-o secund, iar unitatea de msur este hertz-ul. Cu ct aceast frecven este mai mare, cu att stabilitatea imaginii este mai bun. Paleta este numrul de culori distincte care pot fi afiate pe placa grafic.

Tipuri de monitoare: MDA, CGA, EGA sunt monitoare digitale; VGA monitoare analogice. Dac semnalele digitale prezint niveluri care indic prezena sau absena unui bit, semnalele analogice pot prezenta orice valoare ntre una minim i una maxim. Dimensiunea unui monitor standard este de 14'', 15'', 17'', 21'' (1 inch = 2,54 cm). Toate monitoarele trebuie s respecte unul din standardele: MPR i MPR II (standard de calitate a ecranelor, introdus de autoritile suedeze n 1990 i care privete emisia radiaiei prin tubul catodic), iar monitoarele care respect aceste standarde mai sunt cunoscute i sub denumirea de Low Emission.

Constructiv ecranele pot fi CRT (Cathodic Ray Tub) sau LCD (Liquid Crystal Display).

Fig. 3.6. Monitoar CRT (stanga) si LCD (dreapta)

Imprimanta este un echipament periferic de ieire care este ataat unui calculator, cu scopul de a tipri documente, grafice etc. Deoarece este un dispozitiv cu ajutorul cruia se pot obine rezultate, imprimanta este un echipament de extragere a rezultatelor. Exist o multitudine de tipuri de imprimante, fiecare avnd anumite performane cum ar fi: viteza de tiprire (pagini/minut), viteza la listare text, viteza la listare grafic, memorie (KB), dotare, ergonomie etc. Aceste caracteristici fac ca o anumit imprimant s prezinte att avantaje ct i dezavantaje, din acest motiv atunci cnd se alege tipul de imprimant este bine s se in seama de tipul de lucrri care vor fi executate pe ea.n funcie de modalitatea de imprimare, imprimantele se clasific n:

Imprimantele matriceale (9, 18 sau 24 de ace) realizeaz imprimarea cu ajutorul unor ace din material preios, acionate de electromagnei. Aceste ace acioneaz peste o band tuat asupra hrtiei.

Imprimantele cu jet de cerneal, funcioneaz prin pulverizarea fin a unor picturi de cerneal pe hrtia de imprimat.

Imprimantele laser folosesc raza laser sau mici diode luminiscente care ncarc electrostatic un tambur de imprimare, corespunztor caracterului ce urmeaz a fi imprimat. Datorit ncrcrii i descrcrii electrostatice, particulele de toner (pulbere special care ader n locurile n care tamburul este ncrcat static i care au la baz diferite substane: rin artificial, carbon, polipropilen, gel siliconic i colorani adecvai) se fixeaz pe tambur i pe hrtie. SHAPE \* MERGEFORMAT

Fig. 3.7. Imprimanta laserDintre caracteristicile de baz, care stau la baza evalurii Imprimantelor, atunci cnd se analizeaz performanele acestora, se amintete:

Rezoluia imprimantei, reprezint densitatea punctelor imprimate pe centimetru ptrat, i este cel mai important criteriu privind calitatea imprimrii. Se msoar n puncte per inch dpi (dots per inch).

Viteza de imprimare: la imprimantele matriceale viteza de imprimare se msoar n numrul de caractere imprimate pe secund cps; la imprimantele cu jet de cerneal i laser, se msoar n numr de pagini pe minut ppm.

Imprimanta de buzunar. Tehnologia imprimantelor este revoluionat n 2003 de o ingenioas imprimant portabil PrintBrush de dimensiunea unui mouse obinuit. Folosind o tehnologie numit imprimare prin micri aleatorii, aparatul genereaz text sau imagini alb-negru pe msur ce utilizatorul perie cu el o foaie de hrtie. PrintBrush descarc din calculator printr-o interfa grafic Bluetooth documentele sau fotografiile care trebuie tiprite.

4. BAZELE ARITMETICE SI LOGICE ALE CALCULATOARELOR

4.1. Sisteme de numeraie

Aprecierea cantitativ a fenomenelor i proceselor (inclusiv cele economice) se realizeaz prin operaia de comparare care presupune existena prealabil a unei cantiti etalon pentru fiecare form fizic concret de materie sau fenomen.

n urma acestei comparaii rezult o informaie, creia, pentru a fi nregistrat i comunicat, i se asociaz un simbol (sau un complex de simboluri) ce reprezint un numr. Simbolurile (sau complexele de simboluri) sunt utilizate pentru a defini n mod unic fiecare numr. Cunoscut fiind infinitatea numerelor, conform cerinei enunate, este evident c pentru scrierea tuturor numerelor este necesar o infinitate de simboluri, ceea ce este un nonsens. Pentru eliminarea acestei dificulti se utilizeaz un numr finit de simboluri din a cror combinare se obin formaiuni unice. Pentru aceasta sunt necesare reguli precise de combinare a simbolurilor, a cror utilizare s nlture orice ambiguitate.

Simbolurile utilizate pentru caracterizarea diferitelor numere poart numele de cifre, iar ansamblul regulilor de reprezentare a numerelor folosind cifrele co