1. SISTEMELE INFORMATICE
1.1. Noţiuni introductive
Sistem informatic
Componente tehnologice
Calculatoare
Intrare
Stocare
Procesare
Ieșire
Comunicare
Programe informatice
Periferice
Legături de comunicare
Tipuri
Rețea informatică
Definiție
Tipuri
Model OSI
În general, sistemele informatice pot fi identificate ca fiind:
Simple: constând din puține variabile, cu relații lineare între ele care pot fi descrise, explicate și prezise cu precizie;
Complicate: constând din multe variabile, într-un sistem închis cu relații lineare și non-lineare care pot fi descrise, explicate și prezise cu precizie; sau
Complexe: constând din multe variabile, într-un sistem deschis cu relații non-lineare care nu pot fi descrise, explicate și prezise cu precizie;
Sistemele informatice se bazează, în general pe calculatoate și sunt componente esențiale ale organizațiilor în lumea contemporană.
1.2. Componentele sistemelor informatice
Conform United Nations Convention on the Use of electronic Communications in International Contracts, un sistem informatic este un sistem pentru generarea, transmiterea, recepționarea, stocarea sau procesarea de mesaje sau date.
În general, un sistem informatic este descris în termenii unui model cu cinci componente: echipamente informatice (hardware), programe informatice (software), date, procese de folosire (tehnologia informației – IT) și utilizatori.
Componentele tehnologice ale unui sistem informatic pot fi clasificate astfel:
Calculatoare: de tip Mainframe, minicalculatoare, PC-uri, laptop-uri, notepad-uri;
Programe informatice;
Periferice: de intrare (tastatura, mouse), de ieșire (monitor, imprimantă), de stocare (hard disk – HDD, floppy disk – FDD, CD-ROM, DVD, stick-uri de memorie);
Legături de comunicație.
Un calculator este compus din partea de echipament (hardware) și un set de programe informatice (software).
Majoritatea sistemelor informatice sunt realizate din subsisteme. Din punct de vedere hardware, putem evidenția 5 subsisteme funcționale: intrare (input), comandă, procesare aritmetică și logică, memorie și ieșire (output).
Componentele fizice ale unui sistem de calcul pot fi clasificate astfel:
Periferice de intrare (input devices): o tastatură, mouse, trackball, touchpad, touchscreen, light pen, scanner,
joystick, microfon, unități de disc – disk drives)
Unitatea de procesare sau procesor (CPU);
Periferice de ieșire (output devices): o Monitor, lled-uri, imprimantă, boxe, sintetizatoare de voce, unități de
stocare externe
Periferice de stocare;
Periferice de comunicații.
1.3. Memorie, stocare și performanţă
1.3.1. Memoria
La fel ca și oamenii, calculatorul trebuie să-și amintească informațiile cu care se lucrează. Ele pot fi reamintite dacă sunt stocate, temporar sau permanent. Toate informațiile procesate de calculator sunt stocate în formă digitală, folosind doar două cifre (digit): 0 și 1, deci informațiile sunt codificate în sistem binar.
O singură cifră 0 sau 1 este numită bit. Biții sunt grupați în seturi de câte 8, pentru a forma bytes. Memoria calculatorului este măsurată în bytes, astfel:
1 byte = 8 biți
1 Kilobyte (Kb) = (210 )1024 bytes
1 Megabyte (Mb) = 1024 Kb = 220 bytes
1Gigabyte (Gb) = 1024 Mb = 230 bytes
1 Terrabyte (Tb) = 1024 Gb = 240 bytes
1.3.2. Stocarea datelor
Când calculatorul se pornește, programele care se folosesc sunt luate de pe disk și încărcate în RAM (Random Acces Memory). Acest tip de memorie, denumită și memorie primară, este folosită pentru accesul foarte rapid și poate stoca date doar dacă calculatorul este pornit.
1.3.3. Tipuri de memorie
I. RAM (Random Acces Memory) este memoria principală a unui calculator și poate avea 64 Mb sau mai mult. RAM-ul este gol la pornirea calculatorului, apoi se încarcă sistemul de operare, dacă folosiți un editor de texte (WORD) pentru a crea un document, editorul de texte este mai întâi încărcat în RAM, de asemenea și documentul la care lucrați este stocat provizoriu tot în RAM. Este volatilă, adică tot ce e stocat în RAM se șterge la oprirea voită sau nu a calculatorului.
II. ROM (Read Only Memorie) este realizată tot din cipuri de memorie dar datele sunt inscripționate în ea definitiv din fabricație, este o memorie permanentă (nevolatilă) și nu poate fi decât citită. Acest tip de memorie este folosit pentru a stoca informațiile necesare la pornirea calculatorului (start up) și de care acesta are nevoie instantaneu. În ROM sunt stocate cantități mici de date.
III. Memoria Cache este o memorie specială legată direct la procesor (CPU). Aici sunt stocate cele mai folosite informații de către procesor pentru a fi folosite ori de câte ori este necesar, astfel economisind timp și mărind viteza calculatorului. Este tot volatilă.
1.3.4. Datele stocate
Informația este organizată în fișiere în vederea stocării. Un fișier de tip document conține propoziții alcătuite din cuvinte, formate din caractere memorate sub formă de bytes. Un fișier de tip bază de date (ex: informațiile despre studenții unei universități sau angajații unei companii) conține înregistrări (records) divizate în câmpuri (fields). Fiecare câmp are în componență o serie de caractere memorate sub formă de bytes.
Fotografiile și graficele sunt, de asemenea, fișiere formate din biți ce reprezintă elementele imaginii și culorile.
Mărimea unui fișier este măsurată în numărul de bytes pe care îl folosește, fiind de ordinul Kb sau Mb.
Fişierul este o colecţie organizată de date identificate prin nume şi extensie, separate prin punct: nume.extensie - nume – reprezintă identificatorul fişierului; - extensie – reprezintă tipul fişierului. Exemple: poezie.doc – este un fişier numit poezie şi este de tip document; poza.bmp – reprezintă un fişier cu o imagine de tip bmp; studenti.mdb – este o baza de date Access.
Fişierele sunt grupate în foldere (dosare). Un folder poate conţine mai multe fişiere şi subfoldere; pot exista fişiere cu acelaşi nume dar în foldere diferite, nu în acelaşi folder. Adresa unui fişier se face precizând calea acestuia adică succesiunea de foldere în care este inclus. Exemplu: C:\My Documents\Music\Bolero.mp3 . C:\ se numeşte folder rădăcină.
1.3.5. Performanțele calculatorului
Procesorul conține un ceas intern (este un cristal de cuartz care vibrează la aplicarea unei tensiuni electrice; frecvenţa ceasului este exprimată în cicluri/secundă = Hertz -Hz) a cărui viteză este o măsură a performanţei procesorului. Cu cât este mai mare viteza ceasului, cu atât crește eficiența calculatorului. La calculatoarele obișnuite este cuprinsă între 500 MHz și 3000 MHz.
Mărimea memoriei RAM influențează viteza de operare a calculatorului.
De asemenea și viteza cu care hard disk-ul salvează sau accesează informațiile are efecte asupra vitezei calculatorului.
Capacitatea de stocare a hard discului poate, de asemenea, influența viteza de acces. Spre exemplu, un hard de 9 Gb are o viteza de acces mai mare decât a unuia de 4 Gb.
Viteza magistralei (bus speed) este viteza cu care este transmisă informația dintr-o parte a sistemului spre procesor și invers. Aceasta poate fi de la 50 până la 133 MHz și e un factor de influență asupra vitezei calculatorului.
1.4. Sistemul de operare și aplicaţiile software
Sofware-ul calculatorului poate fi împărțit în două mari categorii: cel folosit de
calculator, numit și software de sistem și cel folosit de utilizator, denumit și aplicații software.
Software-ul de sistem, denumit și sistem de operare, este un ansamblu de
programe de control şi de serviciu care coordonează activitatea unui calculator şi asistă
aplicaţiile şi utilizatorii prin intermediul unor funcţii. Sistemul de operare asigură o interfaţă
între calculator şi utilizator. Interfaţa poate fi grafică sau de forma unui limbaj de control.
Funcţiile unui sistem de operare sunt:
gestionează resursele unui calculator;
asigură interfaţa cu echipamentele hardware;
coordonează activitatea mai multor aplicaţii care rulează simultan;
oferă o interfaţă cu utilizatorul permiţând accesul acestuia la resurse şi la
aplicaţii.
Sistemul de operare gestionează toate celelalte programe – aplicațiile software, cum
ar fi editoarele de texte - Word, baze de date - Access, procesoare de tabele – Excel, jocuri
și browsere de Internet. El primește instrucțiuni de la acestea, le trimite mai departe
procesorului, le afișează pe monitor, preia rezultatele de la procesor, le trimite spre stocare
har disk-ului sau imprimantei pentru tipărire.
Sistemul de operare este permanent stocat în calculator și pornește automat când
calculatorul este pus în funcțiune. Fără sistem de operare calculatorul ar fi ca o mașină fără
motor.
Enumerăm câteva sisteme de operare cunoscute și folosite: Mac OS (Macintosh),
Microsoft Windows (PC), Linux, MS-DOS, UNIX, OS/2. Cel mai răspândit este Windows
(XP, 2000, 8, 10).
Un program este un set de instrucțiuni care îi comunică calculatorului cum să
execute ceva, de exemplu, să detecteze și să șteargă un virus.
2. STRUCTURA CALCULATOARELOR ELECTRONICE
Un calculator este un echipament electronic capabil de a procesa informaţii, de a efectua calcule
complexe şi de a furniza rezultate utilizatorului uman într-un timp foarte scurt. Calculatoarele
procesează (prelucrează) date prin intermediul unor seturi de comenzi, instrucţiuni. Aceste seturi de
instrucţiuni se numesc programe sau aplicaţii.
2.1. Generaţii de calculatoare
Evolutia calculatoarelor electronice este descrisă în continuare sub forma generatiilor de
calculatoare. Se poate observa că dezvoltarea performantelor calculatoarelor a fost extraordinar de
dinamică, calculatoarele având cea mai rapidă evolutie dintre industriile si tehnologiile secolul
nostru.
Generatia 1 (1943-1956). Calculatoarele din generaţia 1 erau construite cu tuburi electronice iar ca
memorie aveau un tambur magnetic rotativ. Viteza de lucru era de 50-30.000 operatii pe secundă
iar memoria internă de 2KB. Aceste calculatoare aveau dimensiuni foarte mari. Câteva date sunt
sugestive în acest sens: Un calculator din generaţia 1 conţinea 18.000 de tuburi electronice, 7.500
de relee, 7.000.000 de rezistenţe , ocupa o suprafaţă de 145m2 şi cântărea 30t. Programarea acestor
calculatoare se făcea numai în limbajul maşină şi ulterior limbajul de asamblare. Reprezentantul cel
mai cunoscut al acestei generatii este calculatorul ENIAC.
Dintre primele calculatoare românesti de generaţia 1 amintim: Calculatorul Institutului de Fizică
Atomică din Bucuresti (CIFA), Masina Electronică de Calcul a Institutului Politehnic Timisoara
(MECIPT), Dispozitivul Automatic de Calcul al Institutului de Calcul din Cluj (DACICC-1).
Generatia 2 (1957-1963). Calculatoarele din generaţia 2 erau construite cu tranzistori (diode
semiconductoare) si memorii din ferite. Viteza atinsă era de 200.000 de operaţii pe secundă iar
memoria internă de aproximativ 32KB. Programarea acestor calculatoare se putea face si în limbaje
de nivel înalt (Fortran, Cobol) prin apariţia unor programe care le traduc în limbaj masină
(compilatoare). Apare şi conceptul de multiprogramare (existenţa mai multor programe în memoria
internă).
Dintre calculatoarele românesti ale generatiei a doua, amintim DACICC-200, CIFA 101 si 102.
Generatia 3 (1964-1971). Calculatoarele din generaţia 2 erau construite cu circuite integrate digitale,
memoriile interne fiind alcătuite din semiconductoare. Ca suporturi de memorare se foloseau
discurile magnetice. Viteza de lucru ajunge până la 5 milioane de operaţii pe secundă. Cel mai
cunoscut reprezentant al generatiei a treia este IBM 360 iar dintre calculatoarele românesti - FELIX,
calculatoare universale realizate sub licenţă franceză.
Generatia 4 (1982-1989). La realizarea generaţiei a patra de calculatoare se folosesc circuite
integrate pe scară largă (LSI – Large Scale of Integration) si foarte largă (VLSI – Very Large Scale of
Integration) (echivalentul a 50.000 de tranzistoare pe chip), memoria internă creşte la 8MO, iar
viteza de lucru - la 30.000.000 de operaţii pe secundă. Apar discurile optice şi o nouă directie în
programare: conceptul de programare orientată pe obiecte .
Calculatoarele generatiilor 1-4 respectă principiile arhitecturii clasice stabilite de von Neumann şi au
fost concepute pentru a realiza operatii numerice. Calculele matematice complicate, după algoritmi
complecşi care să furnizeze rezultate exacte (de exemplu integrare, limite, descompuneri de
polinoame, serii), numite calcule simbolice, au apărut doar în ultimele decenii şi au fost favorizate de
un soft puternic, bazat pe algoritmi performanţi.
Generatia 5 (1990-). Generaţia a cincea este generatia inteligentei artificiale şi este în mare parte
rezultatul proiectului japonez de cercetare pentru noua generatie de calculatoare. Aceste
calculatoare sunt bazate pe prelucrarea cunostintelor (Knowledge Information Processing System -
KIPS), în conditiile în care aceste prelucrări devin preponderente în majoritatea domeniilor stiintifice.
Din punct de vedere tehnic, se folosesc circuite VLSI (echivalentul a peste 1 milion de tranzistoare pe
chip), atingându-se o viteză de lucru foarte mare, pentru care apare o nouă unitate de măsură: 1LIPS
(Logical Inferences Per Second) = 1000 de operatii pe secundă. Astfel, viteza noilor calculatoare se
estimează la 100 M LIPS până la 1 G LIPS. Apare programarea logică, bazată pe implementarea unor
mecanisme de deductie pornind de la anumite "axiome" cunoscute, al cărei reprezentant este
limbajul Prolog.
Generatia 6 apare sub forma conceptului ipotetic de “calculator viu”, despre care încă se filozofează
si despre care oamenii se întreabă dacă va putea fi obtinut în viitor prin ataşarea unei structuri de tip
ADN la un calculator neuronal.
Calculatoarele personale au apărut pe piaţă în anul 1977, când firma Apple Computer a construit
primul calculator. În anul 1981, firma IBM a lansat calculatorul personal IBM. Evoluţia de la primul
calculator IBM PC şi până la cele din ziua de astăzi a fost extrem de rapidă, iar performanţele
calculatoarelor depăşesc de multe ori nevoile personale ale utilizatorului.
2.2. Structura hardware a unui sistem de calcul
2.2.1. Modelul von Neumann al unui PC
John von Neumann (1903 – 1957) a fost un matematician care a pus bazele structurii calculatoarelor.
Structura propusă de John von Neumann este valabilă şi pentru calculatoarele de astăzi. Un
calculator are 5 părţi componente :
▫ CPU (unitate centrală de prelucrare)
▫ Intrare
▫ Ieşire
▫ Memorie de lucru
▫ Memorie permanentă
Structural, calculatorul are următoarele elemente:
1. Unitatea de memorie internă. Memoria internă va conţine instrucţiunile programului care va fi executat şi datele asupra cărora se efectuează operaţiile.
2. Unitatea aritmetică şi logică (UAL) - locul în care se execută operaţiile aritmetice şi logice.
3. Unitatea de comandă (UC) decodifică instrucţiunile, coordonează toate operaţiile efectuate.
4. Unitatea de memorie externă unde se stochează volume mari de date
5. Unităţi de intrare/ieşire care permit schimbul de informaţii cu exteriorul.
UAL şi UC formează împreună ceea ce numim în mod obişnuit procesor.
2.2.2. Componentele hardware ale unui calculator personal
Termenul hardware desemnează partea electronică a calculatorului împreună cu dispozitivele
periferice.
Un calculator personal este alcătuit din următoarele componente:
1. Procesorul ;
2. Dispozitive de intrare/iesire cum ar fi:
▫ monitorul;
▫ tastatura;
▫ mouse-ul;
▫ CD Rom-ul.
Aceste dispozitive se cuplează la calculator prin intermediul porturilor de intrare/iesire sau ale adaptoarelor. Adaptoarele se vor cupla la calculator prin intermediul magistralelor de date, adrese şi control.
3. Memoria principală şi memoria externă a calculatorului. Memoria externă este formată din dispozitive de memorare mai lente cum ar fi: discurile floppy sau discurile de capacitate mare;
4. Magistrale cu rolul de a conecta anumite părţi ale calculatorului între ele. De fapt, acestea sunt nişte căi de comunicaţie între părţile calculatoarelor;
5. Adaptoare care permit microprocesorului să controleze şi să comunice cu dispozitivele de intrare/iesire;
6. Porturile se ataşează adaptoarelor şi asigură conectarea dispozitivelor de intrare/iesire. Comunicaţia în exterior se face prin porturi;
7. Conectori de extensie care permit ataşarea unei game largi de adaptoare ale utilizatorului.
8. Dispozitive de memorare externe cum ar fi: CD ROM-uri, dischete,discuri de capacitate mare, etc.
2.3. Unitatea centrală a unui calculator personal
2.3.1. Microprocesorul
Elementul de bază al unui calculator este reprezentat de microprocesor, adeseori denumit şi CPU, un
circuit deosebit de complex, care de obicei este plasat pe placa de bază. Unitatea centrală de
prelucrare (CPU) interacţionează în mod continuu cu celelalte componente ale plăcii de bază. Sarcina
principală a CPU–ului este de a executa instrucţiuni.
Microprocesorul (CPU) este alimentat cu informaţii prin intermediul magistralelor. CPU
recepţionează două tipuri de informaţii :
▫ instrucţiuni de manipulare a datelor
▫ date care se prelucrează conform instrucţiunilor.
Caracteristicile de baza ale microprocesorului sunt:
▫ Setul de instructiuni
▫ Instructiunile pe care le poate executa microprocesorul
▫ Numarul de biti prelucrati intr-o singura instructiune
▫ Frecventa
▫ Determina cate operatiuni pe secunda poate executa microprocesorul
▫ Este data in Mhz sau Ghz
2.3.2. Memoria PC-ului
Prin memorie, se înţelege în general, un sistem electronic capabil să reţină informaţii şi date pe o
perioadă de timp, informaţii utilizate în procesul prelucrării.
Timp de acces – intervalul de timp scurs între furnizarea unei cereri către o memorie şi obţinerea
informaţiilor din memoria respectivă.
Acces aleator- timpul de acces necesar obţinerii unei anumite informaţii nu depinde de poziţia
informaţiei în memoria respectivă.
Fig. 2.2. Circuite de memorie pe un modul SIMM
Tipuri de circuite de memorie
RAM (Random Access Memory)
Memoria RAM este o memorie cu acces aleator utilizată ca memorie temporară. RAM-ul este o
memorie volatilă (îşi pierde conţinutul la dispariţia tensiunii de alimentare). Memoria RAM este la
rândul ei de mai multe tipuri:
Memoria cache
Într – un sistem de calcul există două categorii de memorie cache :
▫ memorie cache internă
▫ memorie cache externă.
Memoria cache asigură prin prezenţa ei un acces mai rapid la informaţie. Memoria cache se
interpune între microprocesor şi memoria RAM şi reţine ultimele informaţii accesate de
microprocesor.
În CPU mai vechi şi chiar în unele CPU moderne, cache- ul intern este localizat în interiorul CPU, iar
cel extern este aşezat între RAM şi CPU. Memoria cache internă este denumită cache de nivel 1 sau
L1 cache, iar memoria cache externă este denumită cache de nivel 2 sau L2 cache.
Memoria ROM(Read Only Memory)
Spre deosebire de memoria RAM, acest tip de memorie scrisă prin procedee industriale, nu mai
poate fi ştearsă prin procedee aflate la îndemâna utilizatorului. De asemenea, memoria ROM este o
memorie nevolatilă care-şi păstrază conţinutul la decuplarea calculatorului de sub tensiune.
Alături de memoria ROM, mai există memoria PROM (conţinutul ei poate fi scris prin procedee
speciale), memoria EPROM (conţinutul ei poate fi şters, după care memoria poate fi scrisă din nou),
memoria FLASH (scrierea în memorie are un caracter reversibil, putându-se efectua de către
utilizator, folosind un soft specializat). Toate tipurile de memorie ROM enunţate sunt nevolatile.
2.3.3. Placa de bază
Placa de bază conţine circuitele fundamentale pentru funcţionarea sistemului. Ea este prevăzută cu
socluri şi sloturi pentru conectarea diferitelor componente.
Magistralele plăcii de bază
Magistralele sunt căile pe care circulă datele sau adresele. Putem considera magistralele ca fiind
sistemul nervos al calculatorului. Ele conectează CPU (Unitatea Centrală de Prelucrare – creierul
calculatorului) cu toate componentele sistemului.
Există mai multe tipuri de magistrale :
▫ magistrale sistem care conectează CPU cu RAM
▫ magistrale de intrare/ieşire care conectează CPU cu alte componente.
2.4. Dispozitive periferice
Dispozitivele periferice sunt componente externe plăcii de bază, care se conectează la sistemul de
calcul şi realizează funcţii de introducere, extragere sau stocare a datelor. În categoria dispozitivelor
periferice intră imprimanta, unitatea de floppy disc, unitatea de hard disc, unitatea CD-ROM,
monitorul, tastatura, mouse-ul, etc.
2.4.1. Dispozitive periferice de intrare
Tastatura
Tastatura este cel mai utilizat dispozitiv periferic de intrare, fiind asemănătoare unei maşini de scris
obişnuite. Rolul ei este de a introduce, prin apăsarea tastelor, informaţii în memoria calculatorului.
Acţionarea unei taste generează un cod care reprezintă caracterul asociat tastei, respectiv
combinaţiei de taste.
Fig. 3.1 Tastatura
Categorii de taste
Tastatura conţine două categorii de taste: taste alfanumerice şi taste speciale.
a) Tastele alfanumerice sunt dispuse pe tastatura principală şi pot fi recunoscute prin faptul că au
scrise pe ele fie caractere alfabetice, fie caractere numerice. În categoria tastelor alfanumerice se
găsesc:
▫ taste alfabetice – pentru tipărirea literelor
▫ SHIFT apăsat
▫ pentru litere mari;
▫ pentru semnele de deasupra tastelor care au 2 semne;
▫ CAPS LOCK - tastatura blocată pe litere mari;
▫ taste numerice – pentru tipărirea cifrelor.
▫ se găsesc pe tastatura principală;
▫ ocupă al doilea rând de taste;
▫ se mai pot găsi în partea dreaptă accesibile cu (NUM LOCK)
▫ taste funcţionale
▫ dispuse pe primul rând al tastaturii F1, F2,..., F12.
▫ au efecte diferite
▫ uşurează munca programărilor, prin apăsarea unei taste funcţionale se poate realiza o anumită operaţie.
b) Taste speciale
▫ dispuse pe întreaga tastatură, unele dintre ele fiind grupate în partea de mijloc a tastaturii;
ESC - întreruperea unei acţiuni;
TAB - saltul la urmatoarea zonă de tabulare;
CTRL şi ALT - se utilizează în combinaţie cu alte taste obţinându-se diferite efecte.
CAPS LOCK - blocarea tastaturii pe litere mari;
BACKSPACE - ştergerea caracterului aflat înaintea poziţiei curente a cursorului;
ENTER - încheierea mesajului transmis la cale;
- încheierea unei comenzi;
PRINT SCREEN - preluarea imaginii ecranului şi memorarea într-o zonă de memorie specială
numită CLIPBOARD;
SCROLL LOCK - originea defilării ecranului;
NUM LOCK - tastatura numerică este utilizată ca şi tastatura numerică;
▫ taste de navigare şi prelucrare a unui text;
INSERT - trecerea din modul înserare în modul suprascriere;
DELETE - ştergerea caracterului pe care se găseşte cursorul;
HOME - mută cursorul la început de rând;
END - mută cursorul la sfârşit de rând;
PAGE UP - începutul paginii anterioare;
PAGE DOWN - începutul paginii următoare.
▫ tastele săgeţi;
josin
susin
dreaptaspre
stangaspre
Mouse
Mouse-ul este un dispozitiv care controlează mişcarea cursorului pe ecranul monitorului. Cu ajutorul
lui se pot selecta sau activa unele obiecte pe ecran, prin acţionarea unor butoane.
Mouse-ul mecanic este format din:
▫ o carcasă mică, de forme variate;
▫ o bilă de cauciuc care se roteşte la mişcarea mouse-ului. Mişcările bilei sunt convertite în semnale electrice care vor fi transmise prin intermediul cablului de conectare la sistem.
Fig. 3.2. Mouse
Dispozitivele de tip mouse pot fi de următoarele tipuri:
▫ mouse-mecanic - mişcarea bilei sesizată de senzori mecanici;
▫ optico-mecanic - mişcarea bilei este sesizată de senzori optici;
▫ optic - mişcarea mouse-ului este sesizată cu ajutorul unui laser.
Scanner-ul
▫ dispozitiv periferic de intrare care permite culegerea imaginilor prin digitizare.
▫ Pentru aceasta se utilizeaza un mecanism precis care utilizeaza laser sau lampa halogen.
▫ se poate conecta la calculator prin porturi seriale (USB) sau paralele.
2.4.2. Dispozitive periferice de ieşire
Monitoare
Monitoarele sunt dispozitive periferice de ieşire care permit afişarea informaţiilor. Ele sunt de mai
multe dimensiuni şi tipuri. Dimensiunile se pot situa între 12 şi 21 inch diagonala.
Tipuri de monitoare
Din punctul de vedere al tehnologiei utilizate în producerea monitorului avem două tipuri de
monitoare:
a) CRT-Cathode Ray Tube
Monitoarele CRT (cu tuburi catodice) sunt cele mai utilizate tipuri de monitoare. Aceste monitoare
utilizează sistemul clasic de afişare al televizoarelor cu tub catodic.
b) Monitoare LCD
Monitoarele LCD utilizează tehnologia LCD (Liquid Crystal Display), cu alte cuvinte tehnologia bazată
pe imagini cu cristale lichide.
Caracteristici ale monitoarelor CRT
a) Dimensiunea ecranului
Prin dimensiunea ecranului se înţelege diagonala ecranului, exprimată în inch. Monitoarele color
cele mai uzuale au diagonala 14" sau 15".
b)Rezoluţia
Rezoluţia este o caracteristică ce defineşte precizia de afişare a monitorului. Ea se exprimă ca produs
al numărului de elemente afişabile pe orizontală şi a celor pe verticală. O rezoluţie caracteristică
monitoarelor de 14" este de 1024 x 768. Pentru cele de 15" rezoluţia caracteristică este de 1024 x
1200.
c) Modul de lucru
În modul de lucru întreţesut, ecranul este baleiat în două treceri. La prima trecere, se
reîmprospătează liniile impare, iar la a doua trecere se reîmprospătează liniile pare. În modul de
lucru neîntreţesut, ecranul este reîmprospătat într-o singură trecere.
d) Rata de reîmprospătare
Pentru a da senzaţia de imagine continuă, stabilă, imaginea trebuie reîmprospătată periodic. Rata de
reîmprospătare se măsoară în hertzi.
e) Nivelul de radiaţie emis
În general, se încadrează în clasa LR (Low Radiation). Există două standarde pentru nivelul de radiaţie
:
▫ MPR-II, normă apărută în 1990, care stabileşte valorile maxime admisibile ale emisiei de radiaţie de frecvenţă joasă
▫ TCO-normă suedeză mult mai restrictivă.
Caracteristici ale monitoarelor LCD
a) Dimensiunea ecranului
Prin dimensiunea ecranului se înţelege diagonala ecranului, exprimată în inch. Monitoarele color LCD
cele mai uzuale au diagonala 15" sau 17" .
b)Rezoluţia
Rezoluţia este o caracteristică ce defineşte precizia de afişare a monitorului. Ea se exprimă ca produs
al numărului de elemente afişabile pe orizontală şi a celor pe verticală. Spre deosebire de
monitoarele CRT, monitoarele LCD au o rezoluţie nativă şi funcţionarea lor este optimă la rezoluţia
nativă dată de producător.
c) Timpul de răspuns
Timpul de răspuns este un parametru care ne dă informaţii despre viteza de afişare a imaginilor pe
monitor. Este de ordinul milisecundelor. Monitoare cu timp de răspuns de 8 ms au devenit obişnuite.
d) Contrastul
Contrastul este diferenţa de intensitate între cel mai luminos alb posibil şi cel mai întunecat negru
posibil.
e) Rata de reîmprospătare
Pentru a da senzaţia de imagine continuă, stabilă, imaginea trebuie reîmprospătată periodic. Rata de
reîmprospătare se măsoară în hertzi.
Adaptorul video
Sistemul video al unui calculator este format din trei elemente de bază :
9. adaptorul video
10. monitorul
11. driverul de placă video.
Adaptorul video este o placă cu circuite integrate care se conectează la una din magistralele de
intrare/ieşire – PCI, AGP. Calculatoarele moderne care posedă sloturi AGP permit utilizarea unor
plăci grafice performante. Monitorul se va conecta la sistemul de calcul prin intermediul adaptorului
video. Driverul este utilizat de Windows pentru a controla funcţionarea adaptorului video. Calitatea
imaginii video depinde de toate cele trei componente.
Adaptorul video este o componentă extrem de importantă a sistemului video, el fiind cel care
controlează funcţionarea monitorului. Adaptorul video are trei părţi componente:
▫ un chip-set video responsabil cu crearea semnalelor care se trimit la monitor
▫ memorie RAM- necesară pentru că placa video reţine o întreagă imagine la un moment dat. Prin utilizarea AGP, placa video poate utiliza memoria internă.
▫ un circuit RAMDAC- circuit care converteşte semnalele digitale în analogice şi invers.
Standardul cel mai cunoscut pentru plăcile video este standardul VGA. Evoluţia sistemului de
operare Windows a dus în mod continuu la îmbunătăţirea acestui standard.
Acceleratoare video
Apariţia acestor acceleratoare a crescut foarte mult viteza de lucru a adaptoarelor video.
Acceleratoarele degrevează CPU şi sistemele de operare de sarcina efectuării unor calcule necesare
afişării imaginilor şi afişării unor elemente de imagine (puncte, linii, etc). CPU poate transmite doar
modificările survenite de la ultima imagine.
Driverul de adaptor video
Driverele de adaptoare video sunt realizate de producătorii adaptoarelor video. Calitatea imaginilor
depinde foarte mult de calitatea driverelor. Driverele permit modificări ale rezoluţiei, numărului de
culori sau chiar a frecvenţei de refresh la o anumită rezoluţie.
Afişarea imaginilor pe monitor
Pixelul este elementul de bază într-o imagine. El este de fapt un punct pe ecran. Cu cât sunt mai
mulţi pixeli, cu atât imaginea este mai clară şi mai precisă. Fiecare pixel este constituit din trei culori:
roşu, verde, albastru. Deci există de fapt trei subpuncte ale fiecărui pixel. Imaginea pe ecran este
alcătuită din pixeli, care sunt aranjaţi sub forma unei matrice pe ecran. O imagine poate fi formată
din 480.000 sau chiar 1.920.000 pixeli. Rezoluţiile (număr de pixeli) cele mai întâlnite sunt:
▫ 1280 x 1024
▫ 1024 x 768
▫ 800 x 600
Primul număr reprezintă numărul de pixeli pe orizontală, iar al doilea număr reprezintă numărul de
pixeli pe verticală.
Fiecare pixel poate fi afişat într-un număr de culori. Numărul de culori este dat de numărul de biţi
alocaţi (8, 16, 24, 32), astfel se poate ajunge la milioane de nuanţe de culori.
Dispozitive de imprimare
Imprimantele sunt dispozitive exterioare calculatorului. Ele se cuplează la calculator pe portul paralel
sau USB cu un cablu special.
Imprimanta se compune din:
▫ sistemul mecanic de antrenare a hârtiei;
▫ sistemul mecanic de antrenare a capului de scriere (mai puţin imprimantele laser);
▫ sistemul electronic de comandă;
▫ modul de prelucrare a datelor.
Imprimantele moderne sunt nişte adevărate calculatoare. Ele conţin memorie ROM pentru BIOS-ul
imprimantei, memorie RAM cu rol de buffer ce stochează datele care trebuie afişate şi o unitate de
comandă (uneori dotată cu un microprocesor) care supraveghează toate operaţiunile pe care le
efectuează imprimantă.
Din punctul de vedere al modului de imprimare există următoarele tipuri de imprimante:
▫ matriciale;
▫ cu jet de cerneală;
▫ laser;
▫ termice.
Imprimantele sunt caracterizate de nişte parametri de bază precum:
▫ viteza de imprimare – se măsoară în caractere/secundă la imprimantele matriciale şi în pagini pe minut la cele laser şi jet
▫ rezoluţia – se măsoară în puncte/inch (dpi – dots per inch).
2.4.3. Dispozitive de stocare a datelor
Sistemele de calcul, indiferent de scopul în care sunt utilizate, au nevoie de un mediu de stocare a
datelor şi a programelor. În ziua de azi, software-ul de performanţă are dimensiuni mari, de ordinul
zecilor de megaocteţi, astfel că suporturile pe care se pot păstra programele şi datele sunt cele de
stocare a datelor.
Floppy discul
Floppy discurile sunt dispozitive periferice cu acces direct. Accesul la informaţie se face prin
combinarea mişcării de rotaţie a discului cu cea de translaţie a capului de citire. Viteza de rotaţie a
unui floppy disc este de 300 rot./min., de unde rezultă că o rotaţie completă se desfăşoară într-o
cincime de secundă. Capul magnetic al discului se poate deplasa dinspre interiorul discului spre
exterior şi invers. Pentru floppy disc timpul necesar să ajungă în orice poziţie dorită este de 1/16
secunde.
Suprafaţa unui disc (floppy sau hard) este împărţită în piste. Pistele sunt cercuri concentrice care
încep din partea exterioară a discului. Numărul de piste variază în funcţie de tipul discului. De
asemenea, pistele sunt împărţite în sectoare. Pistele şi sectoarele se stabilesc prin operaţiunea de
formatare.
Cele mai uzuale tipuri de floppy discuri sunt cele de 1,44 Mo.
Un asemenea tip de disc conţine 80 piste pe o suprafaţă, 2 feţe utile, 18 sectoare pe pistă. Un sector
are capacitatea de 571 octeţi, din care 512 octeţi pentru date, iar restul de 59 pentru a codifica
diferite informaţii.
Floppy discul este format dintr-un disc flexibil de celuloid sau material plastic special pe care este
depus un strat de oxid de crom cu proprietăţi magnetice. Procesul de înregistrare/redare este
asemănător cu cel folosit la benzile audio sau video.
Hard discul
Hard discul este un dispozitiv de stocare utilizat pentru memorarea volumelor mari de date. El este
format din mai multe discuri suprapuse (a căror construcţie este asemănătoare floppy discurilor),
care se rotesc împreună cu axul motorului unităţii de disc.
Hard discul are mai multe capete de citire/scriere (câte două pentru fiecare faţă). Capetele de
citire/scriere nu ating suprafaţa discului, ci ele plutesc deasupra discului.
Caracteristici ale HDD
▫ Capacitatea
▫ de ordinul zecilor, sutelor de GB
▫ Timpul de acces
▫ de ordinul milisecundelor
▫ Numar de rotatii pe minut
▫ in mod uzual 5000-7000, pentru hd performante 10000 si mai mult
▫ Viteza de transfer sute Mb/s
▫ sute de mB/s
La fel ca şi floppy discul, hard discul este împărţit în piste şi sectoare. Toate pistele cu acelaşi număr
de ordine formează un cilindru. Pistele de asemenea sunt împărţite în sectoare.
512= dimensiunea în octeţi a unui sector
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)
Compact discul constituie un alt suport de memorie externă cu caracteristici superioare faţă de
discurile flexibile. Stocarea şi accesarea datelor de pe CD-ROM-uri se realizează prin mijloace optice
cu o viteză mult mai mare, ceea ce reduce numărul de componente mecanice şi măreşte fiabilitatea
suportului.
Istoria CD-ROM-urilor nu este prea îndepărtată de zilele noastre. Preocupările în acest domeniu se
remarcă îndeosebi după anul 1980, în urma unei inţelegeri între renumitele companii Philips şi Sony.
Până la acea dată, fiecare dintre cele două companii realizase, după propriile concepţii şi tehnologii,
anumite variante de CD-ROM-uri, însă abia în anul 1982, ca urmare a înţelegerii stabilite, acestea au
definitivat standardul actualelor CD-ROM-uri. Discurile CD-ROM şi discurile CD-audio sunt
asemănătoare, dar în acelaşi timp sunt şi diferite unele faţă de altele. Ele sunt identice ca suport, ca
principiu de citire, ca mărime şi format fizic, însă diferă din punctul de vedere al conţinutului
informaţional şi al unităţilor hard pentru înregistrare şi redare. Un CD-audio, introdus într-o unitate
hard de CD-ROM, va putea fi citit şi redat fără probleme.
Tipuri de CD
CD-ROM
▫ este un CD înscris cu informaţii de către producător. Odată scris, informaţiile de pe el nu mai pot fi modificate.
CD-R (Recordable)
▫ este un CD care permite scrierea informaţiilor de către utilizator, eventual adăugarea informaţiilor la altele existente.
CD-RW(ReWritable)
▫ este un CD care permite scrieri şi ştergeri repetate. Este un suport care se comportă ca un floppy disk sau un hard disk.
Principalele caracteristici de performanţă ale unităţilor de CD sunt :
▫ capacitatea de stocare ;
▫ timpul de acces ;
▫ rata de transfer ;
▫ viteza de lucru.
Capacitatea de stocare la un CD depăşeşte 650 MB, fiind cu mult superioară floppy discului.
Timpul de acces reprezintă, ca şi la HD, durata de timp ce se consumă din momentul emiterii unei
cereri de citire sau scriere şi până în momentul când începe efectiv operaţia respectivă. Acest
parametru se măsoară în milisecunde şi este mai mare ca la HD, fiind cuprins, în medie, între 100 ms
şi 400 ms, iar la cele mai moderne scade sub 100ms.
Rata de transfer se referă la cantitatea de informaţie ce se transferă într-o secundă şi poate fi
cuprinsă între 150KB/s (la primele tipuri de unităţi de CD-uri) şi peste 3000 KB/s (la unităţile
moderne). Rata de transfer depinde, în primul rând de timpul de acces şi de viteza de lucru a unităţii
CD.
Viteza de rotaţie reprezintă un parametru care influenţează direct rata de transfer şi timpul de acces
şi se stabileşte în raport cu primul tip de unitate CD numit single-speed, care lucra cu un transfer de
150KB/secundă şi faţă de care s-au dezvoltat apoi viteze de 2xSpeed, de 4xSpeed, de 8xSpeed etc.
Deşi mult superior faţă de floppy disc, CD-ul prezintă şi unele dezavantaje. Astfel, timpul de acces
este mai mare şi rata de transfer mai mică faţă de HD. Suporturile moderne de CD-ROM permit
reînscrierea informaţiilor, astfel că un CD-ROM poate fi scris cu informaţii de mai multe ori.
DVD
DVD-ul este un disc optic de capacitate mare. Standardul a fost dezvoltat de Sony si Philips.
DVD= Digital Versatile Disk
DVD-ul are forma unui CD, iar datele sunt memorate pe o pista in forma de spirala la fel ca la CD.
Citirea se face cu o raza laser.
Scrierea datelor se poate face pe 2 nivele :
▫ Nivelul de deasupra este transparent pentru a permite citirea nivelului 2
▫ Raza laser este setata la doua intensitati
▫ Intensitatea mai mica pentru a citi nivelul 1
▫ Intensitatea mai mare pentru a citi nivelul 2
Tipuri de DVD-uri :
▫ DVD-ROM - Utilizat pentru distributia de software
▫ DVD-uri cu un singur nivel – 4,7 GB
▫ DVD-uri cu doua nivele – 8,5GB
▫ DVD-uri cu 2 fete – 9,4 GB si 17 GB
▫ DVD-R
▫ Recordable DVD – se pot scrie o singura data ca CD-R
▫ Capacitate 3,95 GB pe o parte
▫ DVD – video disk
▫ Cel mai important standard
▫ Capacitate de 4,7 GB/disk, 135 min video de calitate
▫ Protejat impotriva copierii ilegale
2.4.4. Dispozitive de transmitere date
Modemuri
Un modem este un dispozitiv caracteristic reţelelor WAN care face posibilă comunicarea între
calculatoare prin intermediul liniilor telefonice. Denumirea de modem vine de la modulator –
demodulator. Un modem face conversia semnalelor binare pe care le primeşte, în semnale analogice
care pot fi transmise prin sistemul telefonic. Aceste dispozitive modulează semnalele digitale în
semnale analogice şi demodulează semnalele analogice în semnale digitale. Modemul primeşte
semnalele digitale de la calculator şi le converteşte în semnale cu frecvenţe din domeniul audio.
Modemurile mai sunt cunoscute ca dispozitive de transmitere a datelor şi conţin o interfaţă de
comunicaţie serială şi o interfaţă pentru linia telefonică. Aceste dispozitive pot fi conectate la
exteriorul calculatorului sau în interiorul lui, într–un slot al calculatorului. Modemul extern se va
conecta la postul serial al calculatorului. Cel mai important parametru al unui modem este banda de
trecere sau rata de transfer.
3. STRUCTURA CALCULATOARELOR ELECTRONICE
Un calculator este un echipament electronic capabil de a procesa informaţii, de a efectua calcule
complexe şi de a furniza rezultate utilizatorului uman într-un timp foarte scurt. Calculatoarele
procesează (prelucrează) date prin intermediul unor seturi de comenzi, instrucţiuni. Aceste seturi de
instrucţiuni se numesc programe sau aplicaţii.
3.1. Generaţii de calculatoare
Evolutia calculatoarelor electronice este descrisă în continuare sub forma generatiilor de
calculatoare. Se poate observa că dezvoltarea performantelor calculatoarelor a fost extraordinar de
dinamică, calculatoarele având cea mai rapidă evolutie dintre industriile si tehnologiile secolul
nostru.
Generatia 1 (1943-1956). Calculatoarele din generaţia 1 erau construite cu tuburi electronice iar ca
memorie aveau un tambur magnetic rotativ. Viteza de lucru era de 50-30.000 operatii pe secundă
iar memoria internă de 2KB. Aceste calculatoare aveau dimensiuni foarte mari. Câteva date sunt
sugestive în acest sens: Un calculator din generaţia 1 conţinea 18.000 de tuburi electronice, 7.500
de relee, 7.000.000 de rezistenţe , ocupa o suprafaţă de 145m2 şi cântărea 30t. Programarea acestor
calculatoare se făcea numai în limbajul maşină şi ulterior limbajul de asamblare. Reprezentantul cel
mai cunoscut al acestei generatii este calculatorul ENIAC.
Dintre primele calculatoare românesti de generaţia 1 amintim: Calculatorul Institutului de Fizică
Atomică din Bucuresti (CIFA), Masina Electronică de Calcul a Institutului Politehnic Timisoara
(MECIPT), Dispozitivul Automatic de Calcul al Institutului de Calcul din Cluj (DACICC-1).
Generatia 2 (1957-1963). Calculatoarele din generaţia 2 erau construite cu tranzistori (diode
semiconductoare) si memorii din ferite. Viteza atinsă era de 200.000 de operaţii pe secundă iar
memoria internă de aproximativ 32KB. Programarea acestor calculatoare se putea face si în limbaje
de nivel înalt (Fortran, Cobol) prin apariţia unor programe care le traduc în limbaj masină
(compilatoare). Apare şi conceptul de multiprogramare (existenţa mai multor programe în memoria
internă).
Dintre calculatoarele românesti ale generatiei a doua, amintim DACICC-200, CIFA 101 si 102.
Generatia 3 (1964-1971). Calculatoarele din generaţia 2 erau construite cu circuite integrate digitale,
memoriile interne fiind alcătuite din semiconductoare. Ca suporturi de memorare se foloseau
discurile magnetice. Viteza de lucru ajunge până la 5 milioane de operaţii pe secundă. Cel mai
cunoscut reprezentant al generatiei a treia este IBM 360 iar dintre calculatoarele românesti - FELIX,
calculatoare universale realizate sub licenţă franceză.
Generatia 4 (1982-1989). La realizarea generaţiei a patra de calculatoare se folosesc circuite
integrate pe scară largă (LSI – Large Scale of Integration) si foarte largă (VLSI – Very Large Scale of
Integration) (echivalentul a 50.000 de tranzistoare pe chip), memoria internă creşte la 8MO, iar
viteza de lucru - la 30.000.000 de operaţii pe secundă. Apar discurile optice şi o nouă directie în
programare: conceptul de programare orientată pe obiecte .
Calculatoarele generatiilor 1-4 respectă principiile arhitecturii clasice stabilite de von Neumann şi au
fost concepute pentru a realiza operatii numerice. Calculele matematice complicate, după algoritmi
complecşi care să furnizeze rezultate exacte (de exemplu integrare, limite, descompuneri de
polinoame, serii), numite calcule simbolice, au apărut doar în ultimele decenii şi au fost favorizate de
un soft puternic, bazat pe algoritmi performanţi.
Generatia 5 (1990-). Generaţia a cincea este generatia inteligentei artificiale şi este în mare parte
rezultatul proiectului japonez de cercetare pentru noua generatie de calculatoare. Aceste
calculatoare sunt bazate pe prelucrarea cunostintelor (Knowledge Information Processing System -
KIPS), în conditiile în care aceste prelucrări devin preponderente în majoritatea domeniilor stiintifice.
Din punct de vedere tehnic, se folosesc circuite VLSI (echivalentul a peste 1 milion de tranzistoare pe
chip), atingându-se o viteză de lucru foarte mare, pentru care apare o nouă unitate de măsură: 1LIPS
(Logical Inferences Per Second) = 1000 de operatii pe secundă. Astfel, viteza noilor calculatoare se
estimează la 100 M LIPS până la 1 G LIPS. Apare programarea logică, bazată pe implementarea unor
mecanisme de deductie pornind de la anumite "axiome" cunoscute, al cărei reprezentant este
limbajul Prolog.
Generatia 6 apare sub forma conceptului ipotetic de “calculator viu”, despre care încă se filozofează
si despre care oamenii se întreabă dacă va putea fi obtinut în viitor prin ataşarea unei structuri de tip
ADN la un calculator neuronal.
Calculatoarele personale au apărut pe piaţă în anul 1977, când firma Apple Computer a construit
primul calculator. În anul 1981, firma IBM a lansat calculatorul personal IBM. Evoluţia de la primul
calculator IBM PC şi până la cele din ziua de astăzi a fost extrem de rapidă, iar performanţele
calculatoarelor depăşesc de multe ori nevoile personale ale utilizatorului.
3.2. Structura hardware a unui sistem de calcul
3.2.1. Modelul von Neumann al unui PC
John von Neumann (1903 – 1957) a fost un matematician care a pus bazele structurii calculatoarelor.
Structura propusă de John von Neumann este valabilă şi pentru calculatoarele de astăzi. Un
calculator are 5 părţi componente :
▫ CPU (unitate centrală de prelucrare)
▫ Intrare
▫ Ieşire
▫ Memorie de lucru
▫ Memorie permanentă
Structural, calculatorul are următoarele elemente:
12. Unitatea de memorie internă. Memoria internă va conţine instrucţiunile programului care va fi executat şi datele asupra cărora se efectuează operaţiile.
13. Unitatea aritmetică şi logică (UAL) - locul în care se execută operaţiile aritmetice şi logice.
14. Unitatea de comandă (UC) decodifică instrucţiunile, coordonează toate operaţiile efectuate.
15. Unitatea de memorie externă unde se stochează volume mari de date
16. Unităţi de intrare/ieşire care permit schimbul de informaţii cu exteriorul.
UAL şi UC formează împreună ceea ce numim în mod obişnuit procesor.
3.2.2. Componentele hardware ale unui calculator personal
Termenul hardware desemnează partea electronică a calculatorului împreună cu dispozitivele
periferice.
Un calculator personal este alcătuit din următoarele componente:
17. Procesorul ;
18. Dispozitive de intrare/iesire cum ar fi:
▫ monitorul;
▫ tastatura;
▫ mouse-ul;
▫ CD Rom-ul.
Aceste dispozitive se cuplează la calculator prin intermediul porturilor de intrare/iesire sau ale adaptoarelor. Adaptoarele se vor cupla la calculator prin intermediul magistralelor de date, adrese şi control.
19. Memoria principală şi memoria externă a calculatorului. Memoria externă este formată din dispozitive de memorare mai lente cum ar fi: discurile floppy sau discurile de capacitate mare;
20. Magistrale cu rolul de a conecta anumite părţi ale calculatorului între ele. De fapt, acestea sunt nişte căi de comunicaţie între părţile calculatoarelor;
21. Adaptoare care permit microprocesorului să controleze şi să comunice cu dispozitivele de intrare/iesire;
22. Porturile se ataşează adaptoarelor şi asigură conectarea dispozitivelor de intrare/iesire. Comunicaţia în exterior se face prin porturi;
23. Conectori de extensie care permit ataşarea unei game largi de adaptoare ale utilizatorului.
24. Dispozitive de memorare externe cum ar fi: CD ROM-uri, dischete,discuri de capacitate mare, etc.
3.3. Unitatea centrală a unui calculator personal
3.3.1. Microprocesorul
Elementul de bază al unui calculator este reprezentat de microprocesor, adeseori denumit şi CPU, un
circuit deosebit de complex, care de obicei este plasat pe placa de bază. Unitatea centrală de
prelucrare (CPU) interacţionează în mod continuu cu celelalte componente ale plăcii de bază. Sarcina
principală a CPU–ului este de a executa instrucţiuni.
Microprocesorul (CPU) este alimentat cu informaţii prin intermediul magistralelor. CPU
recepţionează două tipuri de informaţii :
▫ instrucţiuni de manipulare a datelor
▫ date care se prelucrează conform instrucţiunilor.
Caracteristicile de baza ale microprocesorului sunt:
▫ Setul de instructiuni
▫ Instructiunile pe care le poate executa microprocesorul
▫ Numarul de biti prelucrati intr-o singura instructiune
▫ Frecventa
▫ Determina cate operatiuni pe secunda poate executa microprocesorul
▫ Este data in Mhz sau Ghz
3.3.2. Memoria PC-ului
Prin memorie, se înţelege în general, un sistem electronic capabil să reţină informaţii şi date pe o
perioadă de timp, informaţii utilizate în procesul prelucrării.
Timp de acces – intervalul de timp scurs între furnizarea unei cereri către o memorie şi obţinerea
informaţiilor din memoria respectivă.
Acces aleator- timpul de acces necesar obţinerii unei anumite informaţii nu depinde de poziţia
informaţiei în memoria respectivă.
Fig. 2.2. Circuite de memorie pe un modul SIMM
Tipuri de circuite de memorie
RAM (Random Access Memory)
Memoria RAM este o memorie cu acces aleator utilizată ca memorie temporară. RAM-ul este o
memorie volatilă (îşi pierde conţinutul la dispariţia tensiunii de alimentare). Memoria RAM este la
rândul ei de mai multe tipuri:
Memoria cache
Într – un sistem de calcul există două categorii de memorie cache :
▫ memorie cache internă
▫ memorie cache externă.
Memoria cache asigură prin prezenţa ei un acces mai rapid la informaţie. Memoria cache se
interpune între microprocesor şi memoria RAM şi reţine ultimele informaţii accesate de
microprocesor.
În CPU mai vechi şi chiar în unele CPU moderne, cache- ul intern este localizat în interiorul CPU, iar
cel extern este aşezat între RAM şi CPU. Memoria cache internă este denumită cache de nivel 1 sau
L1 cache, iar memoria cache externă este denumită cache de nivel 2 sau L2 cache.
Memoria ROM(Read Only Memory)
Spre deosebire de memoria RAM, acest tip de memorie scrisă prin procedee industriale, nu mai
poate fi ştearsă prin procedee aflate la îndemâna utilizatorului. De asemenea, memoria ROM este o
memorie nevolatilă care-şi păstrază conţinutul la decuplarea calculatorului de sub tensiune.
Alături de memoria ROM, mai există memoria PROM (conţinutul ei poate fi scris prin procedee
speciale), memoria EPROM (conţinutul ei poate fi şters, după care memoria poate fi scrisă din nou),
memoria FLASH (scrierea în memorie are un caracter reversibil, putându-se efectua de către
utilizator, folosind un soft specializat). Toate tipurile de memorie ROM enunţate sunt nevolatile.
3.3.3. Placa de bază
Placa de bază conţine circuitele fundamentale pentru funcţionarea sistemului. Ea este prevăzută cu
socluri şi sloturi pentru conectarea diferitelor componente.
Magistralele plăcii de bază
Magistralele sunt căile pe care circulă datele sau adresele. Putem considera magistralele ca fiind
sistemul nervos al calculatorului. Ele conectează CPU (Unitatea Centrală de Prelucrare – creierul
calculatorului) cu toate componentele sistemului.
Există mai multe tipuri de magistrale :
▫ magistrale sistem care conectează CPU cu RAM
▫ magistrale de intrare/ieşire care conectează CPU cu alte componente.
3.4. Dispozitive periferice
Dispozitivele periferice sunt componente externe plăcii de bază, care se conectează la sistemul de
calcul şi realizează funcţii de introducere, extragere sau stocare a datelor. În categoria dispozitivelor
periferice intră imprimanta, unitatea de floppy disc, unitatea de hard disc, unitatea CD-ROM,
monitorul, tastatura, mouse-ul, etc.
3.4.1. Dispozitive periferice de intrare
Tastatura
Tastatura este cel mai utilizat dispozitiv periferic de intrare, fiind asemănătoare unei maşini de scris
obişnuite. Rolul ei este de a introduce, prin apăsarea tastelor, informaţii în memoria calculatorului.
Acţionarea unei taste generează un cod care reprezintă caracterul asociat tastei, respectiv
combinaţiei de taste.
Fig. 3.1 Tastatura
Categorii de taste
Tastatura conţine două categorii de taste: taste alfanumerice şi taste speciale.
a) Tastele alfanumerice sunt dispuse pe tastatura principală şi pot fi recunoscute prin faptul că au
scrise pe ele fie caractere alfabetice, fie caractere numerice. În categoria tastelor alfanumerice se
găsesc:
▫ taste alfabetice – pentru tipărirea literelor
▫ SHIFT apăsat
▫ pentru litere mari;
▫ pentru semnele de deasupra tastelor care au 2 semne;
▫ CAPS LOCK - tastatura blocată pe litere mari;
▫ taste numerice – pentru tipărirea cifrelor.
▫ se găsesc pe tastatura principală;
▫ ocupă al doilea rând de taste;
▫ se mai pot găsi în partea dreaptă accesibile cu (NUM LOCK)
▫ taste funcţionale
▫ dispuse pe primul rând al tastaturii F1, F2,..., F12.
▫ au efecte diferite
▫ uşurează munca programărilor, prin apăsarea unei taste funcţionale se poate realiza o anumită operaţie.
b) Taste speciale
▫ dispuse pe întreaga tastatură, unele dintre ele fiind grupate în partea de mijloc a tastaturii;
ESC - întreruperea unei acţiuni;
TAB - saltul la urmatoarea zonă de tabulare;
CTRL şi ALT - se utilizează în combinaţie cu alte taste obţinându-se diferite efecte.
CAPS LOCK - blocarea tastaturii pe litere mari;
BACKSPACE - ştergerea caracterului aflat înaintea poziţiei curente a cursorului;
ENTER - încheierea mesajului transmis la cale;
- încheierea unei comenzi;
PRINT SCREEN - preluarea imaginii ecranului şi memorarea într-o zonă de memorie specială
numită CLIPBOARD;
SCROLL LOCK - originea defilării ecranului;
NUM LOCK - tastatura numerică este utilizată ca şi tastatura numerică;
▫ taste de navigare şi prelucrare a unui text;
INSERT - trecerea din modul înserare în modul suprascriere;
DELETE - ştergerea caracterului pe care se găseşte cursorul;
HOME - mută cursorul la început de rând;
END - mută cursorul la sfârşit de rând;
PAGE UP - începutul paginii anterioare;
PAGE DOWN - începutul paginii următoare.
▫ tastele săgeţi;
josin
susin
dreaptaspre
stangaspre
Mouse
Mouse-ul este un dispozitiv care controlează mişcarea cursorului pe ecranul monitorului. Cu ajutorul
lui se pot selecta sau activa unele obiecte pe ecran, prin acţionarea unor butoane.
Mouse-ul mecanic este format din:
▫ o carcasă mică, de forme variate;
▫ o bilă de cauciuc care se roteşte la mişcarea mouse-ului. Mişcările bilei sunt convertite în semnale electrice care vor fi transmise prin intermediul cablului de conectare la sistem.
Fig. 3.2. Mouse
Dispozitivele de tip mouse pot fi de următoarele tipuri:
▫ mouse-mecanic - mişcarea bilei sesizată de senzori mecanici;
▫ optico-mecanic - mişcarea bilei este sesizată de senzori optici;
▫ optic - mişcarea mouse-ului este sesizată cu ajutorul unui laser.
Scanner-ul
▫ dispozitiv periferic de intrare care permite culegerea imaginilor prin digitizare.
▫ Pentru aceasta se utilizeaza un mecanism precis care utilizeaza laser sau lampa halogen.
▫ se poate conecta la calculator prin porturi seriale (USB) sau paralele.
3.4.2. Dispozitive periferice de ieşire
Monitoare
Monitoarele sunt dispozitive periferice de ieşire care permit afişarea informaţiilor. Ele sunt de mai
multe dimensiuni şi tipuri. Dimensiunile se pot situa între 12 şi 21 inch diagonala.
Tipuri de monitoare
Din punctul de vedere al tehnologiei utilizate în producerea monitorului avem două tipuri de
monitoare:
a) CRT-Cathode Ray Tube
Monitoarele CRT (cu tuburi catodice) sunt cele mai utilizate tipuri de monitoare. Aceste monitoare
utilizează sistemul clasic de afişare al televizoarelor cu tub catodic.
b) Monitoare LCD
Monitoarele LCD utilizează tehnologia LCD (Liquid Crystal Display), cu alte cuvinte tehnologia bazată
pe imagini cu cristale lichide.
Caracteristici ale monitoarelor CRT
a) Dimensiunea ecranului
Prin dimensiunea ecranului se înţelege diagonala ecranului, exprimată în inch. Monitoarele color
cele mai uzuale au diagonala 14" sau 15".
b)Rezoluţia
Rezoluţia este o caracteristică ce defineşte precizia de afişare a monitorului. Ea se exprimă ca produs
al numărului de elemente afişabile pe orizontală şi a celor pe verticală. O rezoluţie caracteristică
monitoarelor de 14" este de 1024 x 768. Pentru cele de 15" rezoluţia caracteristică este de 1024 x
1200.
c) Modul de lucru
În modul de lucru întreţesut, ecranul este baleiat în două treceri. La prima trecere, se
reîmprospătează liniile impare, iar la a doua trecere se reîmprospătează liniile pare. În modul de
lucru neîntreţesut, ecranul este reîmprospătat într-o singură trecere.
d) Rata de reîmprospătare
Pentru a da senzaţia de imagine continuă, stabilă, imaginea trebuie reîmprospătată periodic. Rata de
reîmprospătare se măsoară în hertzi.
e) Nivelul de radiaţie emis
În general, se încadrează în clasa LR (Low Radiation). Există două standarde pentru nivelul de radiaţie
:
▫ MPR-II, normă apărută în 1990, care stabileşte valorile maxime admisibile ale emisiei de radiaţie de frecvenţă joasă
▫ TCO-normă suedeză mult mai restrictivă.
Caracteristici ale monitoarelor LCD
a) Dimensiunea ecranului
Prin dimensiunea ecranului se înţelege diagonala ecranului, exprimată în inch. Monitoarele color LCD
cele mai uzuale au diagonala 15" sau 17" .
b)Rezoluţia
Rezoluţia este o caracteristică ce defineşte precizia de afişare a monitorului. Ea se exprimă ca produs
al numărului de elemente afişabile pe orizontală şi a celor pe verticală. Spre deosebire de
monitoarele CRT, monitoarele LCD au o rezoluţie nativă şi funcţionarea lor este optimă la rezoluţia
nativă dată de producător.
c) Timpul de răspuns
Timpul de răspuns este un parametru care ne dă informaţii despre viteza de afişare a imaginilor pe
monitor. Este de ordinul milisecundelor. Monitoare cu timp de răspuns de 8 ms au devenit obişnuite.
d) Contrastul
Contrastul este diferenţa de intensitate între cel mai luminos alb posibil şi cel mai întunecat negru
posibil.
e) Rata de reîmprospătare
Pentru a da senzaţia de imagine continuă, stabilă, imaginea trebuie reîmprospătată periodic. Rata de
reîmprospătare se măsoară în hertzi.
Adaptorul video
Sistemul video al unui calculator este format din trei elemente de bază :
25. adaptorul video
26. monitorul
27. driverul de placă video.
Adaptorul video este o placă cu circuite integrate care se conectează la una din magistralele de
intrare/ieşire – PCI, AGP. Calculatoarele moderne care posedă sloturi AGP permit utilizarea unor
plăci grafice performante. Monitorul se va conecta la sistemul de calcul prin intermediul adaptorului
video. Driverul este utilizat de Windows pentru a controla funcţionarea adaptorului video. Calitatea
imaginii video depinde de toate cele trei componente.
Adaptorul video este o componentă extrem de importantă a sistemului video, el fiind cel care
controlează funcţionarea monitorului. Adaptorul video are trei părţi componente:
▫ un chip-set video responsabil cu crearea semnalelor care se trimit la monitor
▫ memorie RAM- necesară pentru că placa video reţine o întreagă imagine la un moment dat. Prin utilizarea AGP, placa video poate utiliza memoria internă.
▫ un circuit RAMDAC- circuit care converteşte semnalele digitale în analogice şi invers.
Standardul cel mai cunoscut pentru plăcile video este standardul VGA. Evoluţia sistemului de
operare Windows a dus în mod continuu la îmbunătăţirea acestui standard.
Acceleratoare video
Apariţia acestor acceleratoare a crescut foarte mult viteza de lucru a adaptoarelor video.
Acceleratoarele degrevează CPU şi sistemele de operare de sarcina efectuării unor calcule necesare
afişării imaginilor şi afişării unor elemente de imagine (puncte, linii, etc). CPU poate transmite doar
modificările survenite de la ultima imagine.
Driverul de adaptor video
Driverele de adaptoare video sunt realizate de producătorii adaptoarelor video. Calitatea imaginilor
depinde foarte mult de calitatea driverelor. Driverele permit modificări ale rezoluţiei, numărului de
culori sau chiar a frecvenţei de refresh la o anumită rezoluţie.
Afişarea imaginilor pe monitor
Pixelul este elementul de bază într-o imagine. El este de fapt un punct pe ecran. Cu cât sunt mai
mulţi pixeli, cu atât imaginea este mai clară şi mai precisă. Fiecare pixel este constituit din trei culori:
roşu, verde, albastru. Deci există de fapt trei subpuncte ale fiecărui pixel. Imaginea pe ecran este
alcătuită din pixeli, care sunt aranjaţi sub forma unei matrice pe ecran. O imagine poate fi formată
din 480.000 sau chiar 1.920.000 pixeli. Rezoluţiile (număr de pixeli) cele mai întâlnite sunt:
▫ 1280 x 1024
▫ 1024 x 768
▫ 800 x 600
Primul număr reprezintă numărul de pixeli pe orizontală, iar al doilea număr reprezintă numărul de
pixeli pe verticală.
Fiecare pixel poate fi afişat într-un număr de culori. Numărul de culori este dat de numărul de biţi
alocaţi (8, 16, 24, 32), astfel se poate ajunge la milioane de nuanţe de culori.
Dispozitive de imprimare
Imprimantele sunt dispozitive exterioare calculatorului. Ele se cuplează la calculator pe portul paralel
sau USB cu un cablu special.
Imprimanta se compune din:
▫ sistemul mecanic de antrenare a hârtiei;
▫ sistemul mecanic de antrenare a capului de scriere (mai puţin imprimantele laser);
▫ sistemul electronic de comandă;
▫ modul de prelucrare a datelor.
Imprimantele moderne sunt nişte adevărate calculatoare. Ele conţin memorie ROM pentru BIOS-ul
imprimantei, memorie RAM cu rol de buffer ce stochează datele care trebuie afişate şi o unitate de
comandă (uneori dotată cu un microprocesor) care supraveghează toate operaţiunile pe care le
efectuează imprimantă.
Din punctul de vedere al modului de imprimare există următoarele tipuri de imprimante:
▫ matriciale;
▫ cu jet de cerneală;
▫ laser;
▫ termice.
Imprimantele sunt caracterizate de nişte parametri de bază precum:
▫ viteza de imprimare – se măsoară în caractere/secundă la imprimantele matriciale şi în pagini pe minut la cele laser şi jet
▫ rezoluţia – se măsoară în puncte/inch (dpi – dots per inch).
3.4.3. Dispozitive de stocare a datelor
Sistemele de calcul, indiferent de scopul în care sunt utilizate, au nevoie de un mediu de stocare a
datelor şi a programelor. În ziua de azi, software-ul de performanţă are dimensiuni mari, de ordinul
zecilor de megaocteţi, astfel că suporturile pe care se pot păstra programele şi datele sunt cele de
stocare a datelor.
Floppy discul
Floppy discurile sunt dispozitive periferice cu acces direct. Accesul la informaţie se face prin
combinarea mişcării de rotaţie a discului cu cea de translaţie a capului de citire. Viteza de rotaţie a
unui floppy disc este de 300 rot./min., de unde rezultă că o rotaţie completă se desfăşoară într-o
cincime de secundă. Capul magnetic al discului se poate deplasa dinspre interiorul discului spre
exterior şi invers. Pentru floppy disc timpul necesar să ajungă în orice poziţie dorită este de 1/16
secunde.
Suprafaţa unui disc (floppy sau hard) este împărţită în piste. Pistele sunt cercuri concentrice care
încep din partea exterioară a discului. Numărul de piste variază în funcţie de tipul discului. De
asemenea, pistele sunt împărţite în sectoare. Pistele şi sectoarele se stabilesc prin operaţiunea de
formatare.
Cele mai uzuale tipuri de floppy discuri sunt cele de 1,44 Mo.
Un asemenea tip de disc conţine 80 piste pe o suprafaţă, 2 feţe utile, 18 sectoare pe pistă. Un sector
are capacitatea de 571 octeţi, din care 512 octeţi pentru date, iar restul de 59 pentru a codifica
diferite informaţii.
Floppy discul este format dintr-un disc flexibil de celuloid sau material plastic special pe care este
depus un strat de oxid de crom cu proprietăţi magnetice. Procesul de înregistrare/redare este
asemănător cu cel folosit la benzile audio sau video.
Hard discul
Hard discul este un dispozitiv de stocare utilizat pentru memorarea volumelor mari de date. El este
format din mai multe discuri suprapuse (a căror construcţie este asemănătoare floppy discurilor),
care se rotesc împreună cu axul motorului unităţii de disc.
Hard discul are mai multe capete de citire/scriere (câte două pentru fiecare faţă). Capetele de
citire/scriere nu ating suprafaţa discului, ci ele plutesc deasupra discului.
Caracteristici ale HDD
▫ Capacitatea
▫ de ordinul zecilor, sutelor de GB
▫ Timpul de acces
▫ de ordinul milisecundelor
▫ Numar de rotatii pe minut
▫ in mod uzual 5000-7000, pentru hd performante 10000 si mai mult
▫ Viteza de transfer sute Mb/s
▫ sute de mB/s
La fel ca şi floppy discul, hard discul este împărţit în piste şi sectoare. Toate pistele cu acelaşi număr
de ordine formează un cilindru. Pistele de asemenea sunt împărţite în sectoare.
512= dimensiunea în octeţi a unui sector
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)
Compact discul constituie un alt suport de memorie externă cu caracteristici superioare faţă de
discurile flexibile. Stocarea şi accesarea datelor de pe CD-ROM-uri se realizează prin mijloace optice
cu o viteză mult mai mare, ceea ce reduce numărul de componente mecanice şi măreşte fiabilitatea
suportului.
Istoria CD-ROM-urilor nu este prea îndepărtată de zilele noastre. Preocupările în acest domeniu se
remarcă îndeosebi după anul 1980, în urma unei inţelegeri între renumitele companii Philips şi Sony.
Până la acea dată, fiecare dintre cele două companii realizase, după propriile concepţii şi tehnologii,
anumite variante de CD-ROM-uri, însă abia în anul 1982, ca urmare a înţelegerii stabilite, acestea au
definitivat standardul actualelor CD-ROM-uri. Discurile CD-ROM şi discurile CD-audio sunt
asemănătoare, dar în acelaşi timp sunt şi diferite unele faţă de altele. Ele sunt identice ca suport, ca
principiu de citire, ca mărime şi format fizic, însă diferă din punctul de vedere al conţinutului
informaţional şi al unităţilor hard pentru înregistrare şi redare. Un CD-audio, introdus într-o unitate
hard de CD-ROM, va putea fi citit şi redat fără probleme.
Tipuri de CD
CD-ROM
▫ este un CD înscris cu informaţii de către producător. Odată scris, informaţiile de pe el nu mai pot fi modificate.
CD-R (Recordable)
▫ este un CD care permite scrierea informaţiilor de către utilizator, eventual adăugarea informaţiilor la altele existente.
CD-RW(ReWritable)
▫ este un CD care permite scrieri şi ştergeri repetate. Este un suport care se comportă ca un floppy disk sau un hard disk.
Principalele caracteristici de performanţă ale unităţilor de CD sunt :
▫ capacitatea de stocare ;
▫ timpul de acces ;
▫ rata de transfer ;
▫ viteza de lucru.
Capacitatea de stocare la un CD depăşeşte 650 MB, fiind cu mult superioară floppy discului.
Timpul de acces reprezintă, ca şi la HD, durata de timp ce se consumă din momentul emiterii unei
cereri de citire sau scriere şi până în momentul când începe efectiv operaţia respectivă. Acest
parametru se măsoară în milisecunde şi este mai mare ca la HD, fiind cuprins, în medie, între 100 ms
şi 400 ms, iar la cele mai moderne scade sub 100ms.
Rata de transfer se referă la cantitatea de informaţie ce se transferă într-o secundă şi poate fi
cuprinsă între 150KB/s (la primele tipuri de unităţi de CD-uri) şi peste 3000 KB/s (la unităţile
moderne). Rata de transfer depinde, în primul rând de timpul de acces şi de viteza de lucru a unităţii
CD.
Viteza de rotaţie reprezintă un parametru care influenţează direct rata de transfer şi timpul de acces
şi se stabileşte în raport cu primul tip de unitate CD numit single-speed, care lucra cu un transfer de
150KB/secundă şi faţă de care s-au dezvoltat apoi viteze de 2xSpeed, de 4xSpeed, de 8xSpeed etc.
Deşi mult superior faţă de floppy disc, CD-ul prezintă şi unele dezavantaje. Astfel, timpul de acces
este mai mare şi rata de transfer mai mică faţă de HD. Suporturile moderne de CD-ROM permit
reînscrierea informaţiilor, astfel că un CD-ROM poate fi scris cu informaţii de mai multe ori.
DVD
DVD-ul este un disc optic de capacitate mare. Standardul a fost dezvoltat de Sony si Philips.
DVD= Digital Versatile Disk
DVD-ul are forma unui CD, iar datele sunt memorate pe o pista in forma de spirala la fel ca la CD.
Citirea se face cu o raza laser.
Scrierea datelor se poate face pe 2 nivele :
▫ Nivelul de deasupra este transparent pentru a permite citirea nivelului 2
▫ Raza laser este setata la doua intensitati
▫ Intensitatea mai mica pentru a citi nivelul 1
▫ Intensitatea mai mare pentru a citi nivelul 2
Tipuri de DVD-uri :
▫ DVD-ROM - Utilizat pentru distributia de software
▫ DVD-uri cu un singur nivel – 4,7 GB
▫ DVD-uri cu doua nivele – 8,5GB
▫ DVD-uri cu 2 fete – 9,4 GB si 17 GB
▫ DVD-R
▫ Recordable DVD – se pot scrie o singura data ca CD-R
▫ Capacitate 3,95 GB pe o parte
▫ DVD – video disk
▫ Cel mai important standard
▫ Capacitate de 4,7 GB/disk, 135 min video de calitate
▫ Protejat impotriva copierii ilegale
3.4.4. Dispozitive de transmitere date
Modemuri
Un modem este un dispozitiv caracteristic reţelelor WAN care face posibilă comunicarea între
calculatoare prin intermediul liniilor telefonice. Denumirea de modem vine de la modulator –
demodulator. Un modem face conversia semnalelor binare pe care le primeşte, în semnale analogice
care pot fi transmise prin sistemul telefonic. Aceste dispozitive modulează semnalele digitale în
semnale analogice şi demodulează semnalele analogice în semnale digitale. Modemul primeşte
semnalele digitale de la calculator şi le converteşte în semnale cu frecvenţe din domeniul audio.
Modemurile mai sunt cunoscute ca dispozitive de transmitere a datelor şi conţin o interfaţă de
comunicaţie serială şi o interfaţă pentru linia telefonică. Aceste dispozitive pot fi conectate la
exteriorul calculatorului sau în interiorul lui, într–un slot al calculatorului. Modemul extern se va
conecta la postul serial al calculatorului. Cel mai important parametru al unui modem este banda de
trecere sau rata de transfer.
4. STRUCTURA CALCULATOARELOR ELECTRONICE
Un calculator este un echipament electronic capabil de a procesa informaţii, de a efectua calcule
complexe şi de a furniza rezultate utilizatorului uman într-un timp foarte scurt. Calculatoarele
procesează (prelucrează) date prin intermediul unor seturi de comenzi, instrucţiuni. Aceste seturi de
instrucţiuni se numesc programe sau aplicaţii.
4.1. Generaţii de calculatoare
Evolutia calculatoarelor electronice este descrisă în continuare sub forma generatiilor de
calculatoare. Se poate observa că dezvoltarea performantelor calculatoarelor a fost extraordinar de
dinamică, calculatoarele având cea mai rapidă evolutie dintre industriile si tehnologiile secolul
nostru.
Generatia 1 (1943-1956). Calculatoarele din generaţia 1 erau construite cu tuburi electronice iar ca
memorie aveau un tambur magnetic rotativ. Viteza de lucru era de 50-30.000 operatii pe secundă
iar memoria internă de 2KB. Aceste calculatoare aveau dimensiuni foarte mari. Câteva date sunt
sugestive în acest sens: Un calculator din generaţia 1 conţinea 18.000 de tuburi electronice, 7.500
de relee, 7.000.000 de rezistenţe , ocupa o suprafaţă de 145m2 şi cântărea 30t. Programarea acestor
calculatoare se făcea numai în limbajul maşină şi ulterior limbajul de asamblare. Reprezentantul cel
mai cunoscut al acestei generatii este calculatorul ENIAC.
Dintre primele calculatoare românesti de generaţia 1 amintim: Calculatorul Institutului de Fizică
Atomică din Bucuresti (CIFA), Masina Electronică de Calcul a Institutului Politehnic Timisoara
(MECIPT), Dispozitivul Automatic de Calcul al Institutului de Calcul din Cluj (DACICC-1).
Generatia 2 (1957-1963). Calculatoarele din generaţia 2 erau construite cu tranzistori (diode
semiconductoare) si memorii din ferite. Viteza atinsă era de 200.000 de operaţii pe secundă iar
memoria internă de aproximativ 32KB. Programarea acestor calculatoare se putea face si în limbaje
de nivel înalt (Fortran, Cobol) prin apariţia unor programe care le traduc în limbaj masină
(compilatoare). Apare şi conceptul de multiprogramare (existenţa mai multor programe în memoria
internă).
Dintre calculatoarele românesti ale generatiei a doua, amintim DACICC-200, CIFA 101 si 102.
Generatia 3 (1964-1971). Calculatoarele din generaţia 2 erau construite cu circuite integrate digitale,
memoriile interne fiind alcătuite din semiconductoare. Ca suporturi de memorare se foloseau
discurile magnetice. Viteza de lucru ajunge până la 5 milioane de operaţii pe secundă. Cel mai
cunoscut reprezentant al generatiei a treia este IBM 360 iar dintre calculatoarele românesti - FELIX,
calculatoare universale realizate sub licenţă franceză.
Generatia 4 (1982-1989). La realizarea generaţiei a patra de calculatoare se folosesc circuite
integrate pe scară largă (LSI – Large Scale of Integration) si foarte largă (VLSI – Very Large Scale of
Integration) (echivalentul a 50.000 de tranzistoare pe chip), memoria internă creşte la 8MO, iar
viteza de lucru - la 30.000.000 de operaţii pe secundă. Apar discurile optice şi o nouă directie în
programare: conceptul de programare orientată pe obiecte .
Calculatoarele generatiilor 1-4 respectă principiile arhitecturii clasice stabilite de von Neumann şi au
fost concepute pentru a realiza operatii numerice. Calculele matematice complicate, după algoritmi
complecşi care să furnizeze rezultate exacte (de exemplu integrare, limite, descompuneri de
polinoame, serii), numite calcule simbolice, au apărut doar în ultimele decenii şi au fost favorizate de
un soft puternic, bazat pe algoritmi performanţi.
Generatia 5 (1990-). Generaţia a cincea este generatia inteligentei artificiale şi este în mare parte
rezultatul proiectului japonez de cercetare pentru noua generatie de calculatoare. Aceste
calculatoare sunt bazate pe prelucrarea cunostintelor (Knowledge Information Processing System -
KIPS), în conditiile în care aceste prelucrări devin preponderente în majoritatea domeniilor stiintifice.
Din punct de vedere tehnic, se folosesc circuite VLSI (echivalentul a peste 1 milion de tranzistoare pe
chip), atingându-se o viteză de lucru foarte mare, pentru care apare o nouă unitate de măsură: 1LIPS
(Logical Inferences Per Second) = 1000 de operatii pe secundă. Astfel, viteza noilor calculatoare se
estimează la 100 M LIPS până la 1 G LIPS. Apare programarea logică, bazată pe implementarea unor
mecanisme de deductie pornind de la anumite "axiome" cunoscute, al cărei reprezentant este
limbajul Prolog.
Generatia 6 apare sub forma conceptului ipotetic de “calculator viu”, despre care încă se filozofează
si despre care oamenii se întreabă dacă va putea fi obtinut în viitor prin ataşarea unei structuri de tip
ADN la un calculator neuronal.
Calculatoarele personale au apărut pe piaţă în anul 1977, când firma Apple Computer a construit
primul calculator. În anul 1981, firma IBM a lansat calculatorul personal IBM. Evoluţia de la primul
calculator IBM PC şi până la cele din ziua de astăzi a fost extrem de rapidă, iar performanţele
calculatoarelor depăşesc de multe ori nevoile personale ale utilizatorului.
4.2. Structura hardware a unui sistem de calcul
4.2.1. Modelul von Neumann al unui PC
John von Neumann (1903 – 1957) a fost un matematician care a pus bazele structurii calculatoarelor.
Structura propusă de John von Neumann este valabilă şi pentru calculatoarele de astăzi. Un
calculator are 5 părţi componente :
▫ CPU (unitate centrală de prelucrare)
▫ Intrare
▫ Ieşire
▫ Memorie de lucru
▫ Memorie permanentă
Structural, calculatorul are următoarele elemente:
28. Unitatea de memorie internă. Memoria internă va conţine instrucţiunile programului care va fi executat şi datele asupra cărora se efectuează operaţiile.
29. Unitatea aritmetică şi logică (UAL) - locul în care se execută operaţiile aritmetice şi logice.
30. Unitatea de comandă (UC) decodifică instrucţiunile, coordonează toate operaţiile efectuate.
31. Unitatea de memorie externă unde se stochează volume mari de date
32. Unităţi de intrare/ieşire care permit schimbul de informaţii cu exteriorul.
UAL şi UC formează împreună ceea ce numim în mod obişnuit procesor.
4.2.2. Componentele hardware ale unui calculator personal
Termenul hardware desemnează partea electronică a calculatorului împreună cu dispozitivele
periferice.
Un calculator personal este alcătuit din următoarele componente:
33. Procesorul ;
34. Dispozitive de intrare/iesire cum ar fi:
▫ monitorul;
▫ tastatura;
▫ mouse-ul;
▫ CD Rom-ul.
Aceste dispozitive se cuplează la calculator prin intermediul porturilor de intrare/iesire sau ale adaptoarelor. Adaptoarele se vor cupla la calculator prin intermediul magistralelor de date, adrese şi control.
35. Memoria principală şi memoria externă a calculatorului. Memoria externă este formată din dispozitive de memorare mai lente cum ar fi: discurile floppy sau discurile de capacitate mare;
36. Magistrale cu rolul de a conecta anumite părţi ale calculatorului între ele. De fapt, acestea sunt nişte căi de comunicaţie între părţile calculatoarelor;
37. Adaptoare care permit microprocesorului să controleze şi să comunice cu dispozitivele de intrare/iesire;
38. Porturile se ataşează adaptoarelor şi asigură conectarea dispozitivelor de intrare/iesire. Comunicaţia în exterior se face prin porturi;
39. Conectori de extensie care permit ataşarea unei game largi de adaptoare ale utilizatorului.
40. Dispozitive de memorare externe cum ar fi: CD ROM-uri, dischete,discuri de capacitate mare, etc.
4.3. Unitatea centrală a unui calculator personal
4.3.1. Microprocesorul
Elementul de bază al unui calculator este reprezentat de microprocesor, adeseori denumit şi CPU, un
circuit deosebit de complex, care de obicei este plasat pe placa de bază. Unitatea centrală de
prelucrare (CPU) interacţionează în mod continuu cu celelalte componente ale plăcii de bază. Sarcina
principală a CPU–ului este de a executa instrucţiuni.
Microprocesorul (CPU) este alimentat cu informaţii prin intermediul magistralelor. CPU
recepţionează două tipuri de informaţii :
▫ instrucţiuni de manipulare a datelor
▫ date care se prelucrează conform instrucţiunilor.
Caracteristicile de baza ale microprocesorului sunt:
▫ Setul de instructiuni
▫ Instructiunile pe care le poate executa microprocesorul
▫ Numarul de biti prelucrati intr-o singura instructiune
▫ Frecventa
▫ Determina cate operatiuni pe secunda poate executa microprocesorul
▫ Este data in Mhz sau Ghz
4.3.2. Memoria PC-ului
Prin memorie, se înţelege în general, un sistem electronic capabil să reţină informaţii şi date pe o
perioadă de timp, informaţii utilizate în procesul prelucrării.
Timp de acces – intervalul de timp scurs între furnizarea unei cereri către o memorie şi obţinerea
informaţiilor din memoria respectivă.
Acces aleator- timpul de acces necesar obţinerii unei anumite informaţii nu depinde de poziţia
informaţiei în memoria respectivă.
Fig. 2.2. Circuite de memorie pe un modul SIMM
Tipuri de circuite de memorie
RAM (Random Access Memory)
Memoria RAM este o memorie cu acces aleator utilizată ca memorie temporară. RAM-ul este o
memorie volatilă (îşi pierde conţinutul la dispariţia tensiunii de alimentare). Memoria RAM este la
rândul ei de mai multe tipuri:
Memoria cache
Într – un sistem de calcul există două categorii de memorie cache :
▫ memorie cache internă
▫ memorie cache externă.
Memoria cache asigură prin prezenţa ei un acces mai rapid la informaţie. Memoria cache se
interpune între microprocesor şi memoria RAM şi reţine ultimele informaţii accesate de
microprocesor.
În CPU mai vechi şi chiar în unele CPU moderne, cache- ul intern este localizat în interiorul CPU, iar
cel extern este aşezat între RAM şi CPU. Memoria cache internă este denumită cache de nivel 1 sau
L1 cache, iar memoria cache externă este denumită cache de nivel 2 sau L2 cache.
Memoria ROM(Read Only Memory)
Spre deosebire de memoria RAM, acest tip de memorie scrisă prin procedee industriale, nu mai
poate fi ştearsă prin procedee aflate la îndemâna utilizatorului. De asemenea, memoria ROM este o
memorie nevolatilă care-şi păstrază conţinutul la decuplarea calculatorului de sub tensiune.
Alături de memoria ROM, mai există memoria PROM (conţinutul ei poate fi scris prin procedee
speciale), memoria EPROM (conţinutul ei poate fi şters, după care memoria poate fi scrisă din nou),
memoria FLASH (scrierea în memorie are un caracter reversibil, putându-se efectua de către
utilizator, folosind un soft specializat). Toate tipurile de memorie ROM enunţate sunt nevolatile.
4.3.3. Placa de bază
Placa de bază conţine circuitele fundamentale pentru funcţionarea sistemului. Ea este prevăzută cu
socluri şi sloturi pentru conectarea diferitelor componente.
Magistralele plăcii de bază
Magistralele sunt căile pe care circulă datele sau adresele. Putem considera magistralele ca fiind
sistemul nervos al calculatorului. Ele conectează CPU (Unitatea Centrală de Prelucrare – creierul
calculatorului) cu toate componentele sistemului.
Există mai multe tipuri de magistrale :
▫ magistrale sistem care conectează CPU cu RAM
▫ magistrale de intrare/ieşire care conectează CPU cu alte componente.
4.4. Dispozitive periferice
Dispozitivele periferice sunt componente externe plăcii de bază, care se conectează la sistemul de
calcul şi realizează funcţii de introducere, extragere sau stocare a datelor. În categoria dispozitivelor
periferice intră imprimanta, unitatea de floppy disc, unitatea de hard disc, unitatea CD-ROM,
monitorul, tastatura, mouse-ul, etc.
4.4.1. Dispozitive periferice de intrare
Tastatura
Tastatura este cel mai utilizat dispozitiv periferic de intrare, fiind asemănătoare unei maşini de scris
obişnuite. Rolul ei este de a introduce, prin apăsarea tastelor, informaţii în memoria calculatorului.
Acţionarea unei taste generează un cod care reprezintă caracterul asociat tastei, respectiv
combinaţiei de taste.
Fig. 3.1 Tastatura
Categorii de taste
Tastatura conţine două categorii de taste: taste alfanumerice şi taste speciale.
a) Tastele alfanumerice sunt dispuse pe tastatura principală şi pot fi recunoscute prin faptul că au
scrise pe ele fie caractere alfabetice, fie caractere numerice. În categoria tastelor alfanumerice se
găsesc:
▫ taste alfabetice – pentru tipărirea literelor
▫ SHIFT apăsat
▫ pentru litere mari;
▫ pentru semnele de deasupra tastelor care au 2 semne;
▫ CAPS LOCK - tastatura blocată pe litere mari;
▫ taste numerice – pentru tipărirea cifrelor.
▫ se găsesc pe tastatura principală;
▫ ocupă al doilea rând de taste;
▫ se mai pot găsi în partea dreaptă accesibile cu (NUM LOCK)
▫ taste funcţionale
▫ dispuse pe primul rând al tastaturii F1, F2,..., F12.
▫ au efecte diferite
▫ uşurează munca programărilor, prin apăsarea unei taste funcţionale se poate realiza o anumită operaţie.
b) Taste speciale
▫ dispuse pe întreaga tastatură, unele dintre ele fiind grupate în partea de mijloc a tastaturii;
ESC - întreruperea unei acţiuni;
TAB - saltul la urmatoarea zonă de tabulare;
CTRL şi ALT - se utilizează în combinaţie cu alte taste obţinându-se diferite efecte.
CAPS LOCK - blocarea tastaturii pe litere mari;
BACKSPACE - ştergerea caracterului aflat înaintea poziţiei curente a cursorului;
ENTER - încheierea mesajului transmis la cale;
- încheierea unei comenzi;
PRINT SCREEN - preluarea imaginii ecranului şi memorarea într-o zonă de memorie specială
numită CLIPBOARD;
SCROLL LOCK - originea defilării ecranului;
NUM LOCK - tastatura numerică este utilizată ca şi tastatura numerică;
▫ taste de navigare şi prelucrare a unui text;
INSERT - trecerea din modul înserare în modul suprascriere;
DELETE - ştergerea caracterului pe care se găseşte cursorul;
HOME - mută cursorul la început de rând;
END - mută cursorul la sfârşit de rând;
PAGE UP - începutul paginii anterioare;
PAGE DOWN - începutul paginii următoare.
▫ tastele săgeţi;
josin
susin
dreaptaspre
stangaspre
Mouse
Mouse-ul este un dispozitiv care controlează mişcarea cursorului pe ecranul monitorului. Cu ajutorul
lui se pot selecta sau activa unele obiecte pe ecran, prin acţionarea unor butoane.
Mouse-ul mecanic este format din:
▫ o carcasă mică, de forme variate;
▫ o bilă de cauciuc care se roteşte la mişcarea mouse-ului. Mişcările bilei sunt convertite în semnale electrice care vor fi transmise prin intermediul cablului de conectare la sistem.
Fig. 3.2. Mouse
Dispozitivele de tip mouse pot fi de următoarele tipuri:
▫ mouse-mecanic - mişcarea bilei sesizată de senzori mecanici;
▫ optico-mecanic - mişcarea bilei este sesizată de senzori optici;
▫ optic - mişcarea mouse-ului este sesizată cu ajutorul unui laser.
Scanner-ul
▫ dispozitiv periferic de intrare care permite culegerea imaginilor prin digitizare.
▫ Pentru aceasta se utilizeaza un mecanism precis care utilizeaza laser sau lampa halogen.
▫ se poate conecta la calculator prin porturi seriale (USB) sau paralele.
4.4.2. Dispozitive periferice de ieşire
Monitoare
Monitoarele sunt dispozitive periferice de ieşire care permit afişarea informaţiilor. Ele sunt de mai
multe dimensiuni şi tipuri. Dimensiunile se pot situa între 12 şi 21 inch diagonala.
Tipuri de monitoare
Din punctul de vedere al tehnologiei utilizate în producerea monitorului avem două tipuri de
monitoare:
a) CRT-Cathode Ray Tube
Monitoarele CRT (cu tuburi catodice) sunt cele mai utilizate tipuri de monitoare. Aceste monitoare
utilizează sistemul clasic de afişare al televizoarelor cu tub catodic.
b) Monitoare LCD
Monitoarele LCD utilizează tehnologia LCD (Liquid Crystal Display), cu alte cuvinte tehnologia bazată
pe imagini cu cristale lichide.
Caracteristici ale monitoarelor CRT
a) Dimensiunea ecranului
Prin dimensiunea ecranului se înţelege diagonala ecranului, exprimată în inch. Monitoarele color
cele mai uzuale au diagonala 14" sau 15".
b)Rezoluţia
Rezoluţia este o caracteristică ce defineşte precizia de afişare a monitorului. Ea se exprimă ca produs
al numărului de elemente afişabile pe orizontală şi a celor pe verticală. O rezoluţie caracteristică
monitoarelor de 14" este de 1024 x 768. Pentru cele de 15" rezoluţia caracteristică este de 1024 x
1200.
c) Modul de lucru
În modul de lucru întreţesut, ecranul este baleiat în două treceri. La prima trecere, se
reîmprospătează liniile impare, iar la a doua trecere se reîmprospătează liniile pare. În modul de
lucru neîntreţesut, ecranul este reîmprospătat într-o singură trecere.
d) Rata de reîmprospătare
Pentru a da senzaţia de imagine continuă, stabilă, imaginea trebuie reîmprospătată periodic. Rata de
reîmprospătare se măsoară în hertzi.
e) Nivelul de radiaţie emis
În general, se încadrează în clasa LR (Low Radiation). Există două standarde pentru nivelul de radiaţie
:
▫ MPR-II, normă apărută în 1990, care stabileşte valorile maxime admisibile ale emisiei de radiaţie de frecvenţă joasă
▫ TCO-normă suedeză mult mai restrictivă.
Caracteristici ale monitoarelor LCD
a) Dimensiunea ecranului
Prin dimensiunea ecranului se înţelege diagonala ecranului, exprimată în inch. Monitoarele color LCD
cele mai uzuale au diagonala 15" sau 17" .
b)Rezoluţia
Rezoluţia este o caracteristică ce defineşte precizia de afişare a monitorului. Ea se exprimă ca produs
al numărului de elemente afişabile pe orizontală şi a celor pe verticală. Spre deosebire de
monitoarele CRT, monitoarele LCD au o rezoluţie nativă şi funcţionarea lor este optimă la rezoluţia
nativă dată de producător.
c) Timpul de răspuns
Timpul de răspuns este un parametru care ne dă informaţii despre viteza de afişare a imaginilor pe
monitor. Este de ordinul milisecundelor. Monitoare cu timp de răspuns de 8 ms au devenit obişnuite.
d) Contrastul
Contrastul este diferenţa de intensitate între cel mai luminos alb posibil şi cel mai întunecat negru
posibil.
e) Rata de reîmprospătare
Pentru a da senzaţia de imagine continuă, stabilă, imaginea trebuie reîmprospătată periodic. Rata de
reîmprospătare se măsoară în hertzi.
Adaptorul video
Sistemul video al unui calculator este format din trei elemente de bază :
41. adaptorul video
42. monitorul
43. driverul de placă video.
Adaptorul video este o placă cu circuite integrate care se conectează la una din magistralele de
intrare/ieşire – PCI, AGP. Calculatoarele moderne care posedă sloturi AGP permit utilizarea unor
plăci grafice performante. Monitorul se va conecta la sistemul de calcul prin intermediul adaptorului
video. Driverul este utilizat de Windows pentru a controla funcţionarea adaptorului video. Calitatea
imaginii video depinde de toate cele trei componente.
Adaptorul video este o componentă extrem de importantă a sistemului video, el fiind cel care
controlează funcţionarea monitorului. Adaptorul video are trei părţi componente:
▫ un chip-set video responsabil cu crearea semnalelor care se trimit la monitor
▫ memorie RAM- necesară pentru că placa video reţine o întreagă imagine la un moment dat. Prin utilizarea AGP, placa video poate utiliza memoria internă.
▫ un circuit RAMDAC- circuit care converteşte semnalele digitale în analogice şi invers.
Standardul cel mai cunoscut pentru plăcile video este standardul VGA. Evoluţia sistemului de
operare Windows a dus în mod continuu la îmbunătăţirea acestui standard.
Acceleratoare video
Apariţia acestor acceleratoare a crescut foarte mult viteza de lucru a adaptoarelor video.
Acceleratoarele degrevează CPU şi sistemele de operare de sarcina efectuării unor calcule necesare
afişării imaginilor şi afişării unor elemente de imagine (puncte, linii, etc). CPU poate transmite doar
modificările survenite de la ultima imagine.
Driverul de adaptor video
Driverele de adaptoare video sunt realizate de producătorii adaptoarelor video. Calitatea imaginilor
depinde foarte mult de calitatea driverelor. Driverele permit modificări ale rezoluţiei, numărului de
culori sau chiar a frecvenţei de refresh la o anumită rezoluţie.
Afişarea imaginilor pe monitor
Pixelul este elementul de bază într-o imagine. El este de fapt un punct pe ecran. Cu cât sunt mai
mulţi pixeli, cu atât imaginea este mai clară şi mai precisă. Fiecare pixel este constituit din trei culori:
roşu, verde, albastru. Deci există de fapt trei subpuncte ale fiecărui pixel. Imaginea pe ecran este
alcătuită din pixeli, care sunt aranjaţi sub forma unei matrice pe ecran. O imagine poate fi formată
din 480.000 sau chiar 1.920.000 pixeli. Rezoluţiile (număr de pixeli) cele mai întâlnite sunt:
▫ 1280 x 1024
▫ 1024 x 768
▫ 800 x 600
Primul număr reprezintă numărul de pixeli pe orizontală, iar al doilea număr reprezintă numărul de
pixeli pe verticală.
Fiecare pixel poate fi afişat într-un număr de culori. Numărul de culori este dat de numărul de biţi
alocaţi (8, 16, 24, 32), astfel se poate ajunge la milioane de nuanţe de culori.
Dispozitive de imprimare
Imprimantele sunt dispozitive exterioare calculatorului. Ele se cuplează la calculator pe portul paralel
sau USB cu un cablu special.
Imprimanta se compune din:
▫ sistemul mecanic de antrenare a hârtiei;
▫ sistemul mecanic de antrenare a capului de scriere (mai puţin imprimantele laser);
▫ sistemul electronic de comandă;
▫ modul de prelucrare a datelor.
Imprimantele moderne sunt nişte adevărate calculatoare. Ele conţin memorie ROM pentru BIOS-ul
imprimantei, memorie RAM cu rol de buffer ce stochează datele care trebuie afişate şi o unitate de
comandă (uneori dotată cu un microprocesor) care supraveghează toate operaţiunile pe care le
efectuează imprimantă.
Din punctul de vedere al modului de imprimare există următoarele tipuri de imprimante:
▫ matriciale;
▫ cu jet de cerneală;
▫ laser;
▫ termice.
Imprimantele sunt caracterizate de nişte parametri de bază precum:
▫ viteza de imprimare – se măsoară în caractere/secundă la imprimantele matriciale şi în pagini pe minut la cele laser şi jet
▫ rezoluţia – se măsoară în puncte/inch (dpi – dots per inch).
4.4.3. Dispozitive de stocare a datelor
Sistemele de calcul, indiferent de scopul în care sunt utilizate, au nevoie de un mediu de stocare a
datelor şi a programelor. În ziua de azi, software-ul de performanţă are dimensiuni mari, de ordinul
zecilor de megaocteţi, astfel că suporturile pe care se pot păstra programele şi datele sunt cele de
stocare a datelor.
Floppy discul
Floppy discurile sunt dispozitive periferice cu acces direct. Accesul la informaţie se face prin
combinarea mişcării de rotaţie a discului cu cea de translaţie a capului de citire. Viteza de rotaţie a
unui floppy disc este de 300 rot./min., de unde rezultă că o rotaţie completă se desfăşoară într-o
cincime de secundă. Capul magnetic al discului se poate deplasa dinspre interiorul discului spre
exterior şi invers. Pentru floppy disc timpul necesar să ajungă în orice poziţie dorită este de 1/16
secunde.
Suprafaţa unui disc (floppy sau hard) este împărţită în piste. Pistele sunt cercuri concentrice care
încep din partea exterioară a discului. Numărul de piste variază în funcţie de tipul discului. De
asemenea, pistele sunt împărţite în sectoare. Pistele şi sectoarele se stabilesc prin operaţiunea de
formatare.
Cele mai uzuale tipuri de floppy discuri sunt cele de 1,44 Mo.
Un asemenea tip de disc conţine 80 piste pe o suprafaţă, 2 feţe utile, 18 sectoare pe pistă. Un sector
are capacitatea de 571 octeţi, din care 512 octeţi pentru date, iar restul de 59 pentru a codifica
diferite informaţii.
Floppy discul este format dintr-un disc flexibil de celuloid sau material plastic special pe care este
depus un strat de oxid de crom cu proprietăţi magnetice. Procesul de înregistrare/redare este
asemănător cu cel folosit la benzile audio sau video.
Hard discul
Hard discul este un dispozitiv de stocare utilizat pentru memorarea volumelor mari de date. El este
format din mai multe discuri suprapuse (a căror construcţie este asemănătoare floppy discurilor),
care se rotesc împreună cu axul motorului unităţii de disc.
Hard discul are mai multe capete de citire/scriere (câte două pentru fiecare faţă). Capetele de
citire/scriere nu ating suprafaţa discului, ci ele plutesc deasupra discului.
Caracteristici ale HDD
▫ Capacitatea
▫ de ordinul zecilor, sutelor de GB
▫ Timpul de acces
▫ de ordinul milisecundelor
▫ Numar de rotatii pe minut
▫ in mod uzual 5000-7000, pentru hd performante 10000 si mai mult
▫ Viteza de transfer sute Mb/s
▫ sute de mB/s
La fel ca şi floppy discul, hard discul este împărţit în piste şi sectoare. Toate pistele cu acelaşi număr
de ordine formează un cilindru. Pistele de asemenea sunt împărţite în sectoare.
512= dimensiunea în octeţi a unui sector
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)
Compact discul constituie un alt suport de memorie externă cu caracteristici superioare faţă de
discurile flexibile. Stocarea şi accesarea datelor de pe CD-ROM-uri se realizează prin mijloace optice
cu o viteză mult mai mare, ceea ce reduce numărul de componente mecanice şi măreşte fiabilitatea
suportului.
Istoria CD-ROM-urilor nu este prea îndepărtată de zilele noastre. Preocupările în acest domeniu se
remarcă îndeosebi după anul 1980, în urma unei inţelegeri între renumitele companii Philips şi Sony.
Până la acea dată, fiecare dintre cele două companii realizase, după propriile concepţii şi tehnologii,
anumite variante de CD-ROM-uri, însă abia în anul 1982, ca urmare a înţelegerii stabilite, acestea au
definitivat standardul actualelor CD-ROM-uri. Discurile CD-ROM şi discurile CD-audio sunt
asemănătoare, dar în acelaşi timp sunt şi diferite unele faţă de altele. Ele sunt identice ca suport, ca
principiu de citire, ca mărime şi format fizic, însă diferă din punctul de vedere al conţinutului
informaţional şi al unităţilor hard pentru înregistrare şi redare. Un CD-audio, introdus într-o unitate
hard de CD-ROM, va putea fi citit şi redat fără probleme.
Tipuri de CD
CD-ROM
▫ este un CD înscris cu informaţii de către producător. Odată scris, informaţiile de pe el nu mai pot fi modificate.
CD-R (Recordable)
▫ este un CD care permite scrierea informaţiilor de către utilizator, eventual adăugarea informaţiilor la altele existente.
CD-RW(ReWritable)
▫ este un CD care permite scrieri şi ştergeri repetate. Este un suport care se comportă ca un floppy disk sau un hard disk.
Principalele caracteristici de performanţă ale unităţilor de CD sunt :
▫ capacitatea de stocare ;
▫ timpul de acces ;
▫ rata de transfer ;
▫ viteza de lucru.
Capacitatea de stocare la un CD depăşeşte 650 MB, fiind cu mult superioară floppy discului.
Timpul de acces reprezintă, ca şi la HD, durata de timp ce se consumă din momentul emiterii unei
cereri de citire sau scriere şi până în momentul când începe efectiv operaţia respectivă. Acest
parametru se măsoară în milisecunde şi este mai mare ca la HD, fiind cuprins, în medie, între 100 ms
şi 400 ms, iar la cele mai moderne scade sub 100ms.
Rata de transfer se referă la cantitatea de informaţie ce se transferă într-o secundă şi poate fi
cuprinsă între 150KB/s (la primele tipuri de unităţi de CD-uri) şi peste 3000 KB/s (la unităţile
moderne). Rata de transfer depinde, în primul rând de timpul de acces şi de viteza de lucru a unităţii
CD.
Viteza de rotaţie reprezintă un parametru care influenţează direct rata de transfer şi timpul de acces
şi se stabileşte în raport cu primul tip de unitate CD numit single-speed, care lucra cu un transfer de
150KB/secundă şi faţă de care s-au dezvoltat apoi viteze de 2xSpeed, de 4xSpeed, de 8xSpeed etc.
Deşi mult superior faţă de floppy disc, CD-ul prezintă şi unele dezavantaje. Astfel, timpul de acces
este mai mare şi rata de transfer mai mică faţă de HD. Suporturile moderne de CD-ROM permit
reînscrierea informaţiilor, astfel că un CD-ROM poate fi scris cu informaţii de mai multe ori.
DVD
DVD-ul este un disc optic de capacitate mare. Standardul a fost dezvoltat de Sony si Philips.
DVD= Digital Versatile Disk
DVD-ul are forma unui CD, iar datele sunt memorate pe o pista in forma de spirala la fel ca la CD.
Citirea se face cu o raza laser.
Scrierea datelor se poate face pe 2 nivele :
▫ Nivelul de deasupra este transparent pentru a permite citirea nivelului 2
▫ Raza laser este setata la doua intensitati
▫ Intensitatea mai mica pentru a citi nivelul 1
▫ Intensitatea mai mare pentru a citi nivelul 2
Tipuri de DVD-uri :
▫ DVD-ROM - Utilizat pentru distributia de software
▫ DVD-uri cu un singur nivel – 4,7 GB
▫ DVD-uri cu doua nivele – 8,5GB
▫ DVD-uri cu 2 fete – 9,4 GB si 17 GB
▫ DVD-R
▫ Recordable DVD – se pot scrie o singura data ca CD-R
▫ Capacitate 3,95 GB pe o parte
▫ DVD – video disk
▫ Cel mai important standard
▫ Capacitate de 4,7 GB/disk, 135 min video de calitate
▫ Protejat impotriva copierii ilegale
4.4.4. Dispozitive de transmitere date
Modemuri
Un modem este un dispozitiv caracteristic reţelelor WAN care face posibilă comunicarea între
calculatoare prin intermediul liniilor telefonice. Denumirea de modem vine de la modulator –
demodulator. Un modem face conversia semnalelor binare pe care le primeşte, în semnale analogice
care pot fi transmise prin sistemul telefonic. Aceste dispozitive modulează semnalele digitale în
semnale analogice şi demodulează semnalele analogice în semnale digitale. Modemul primeşte
semnalele digitale de la calculator şi le converteşte în semnale cu frecvenţe din domeniul audio.
Modemurile mai sunt cunoscute ca dispozitive de transmitere a datelor şi conţin o interfaţă de
comunicaţie serială şi o interfaţă pentru linia telefonică. Aceste dispozitive pot fi conectate la
exteriorul calculatorului sau în interiorul lui, într–un slot al calculatorului. Modemul extern se va
conecta la postul serial al calculatorului. Cel mai important parametru al unui modem este banda de
trecere sau rata de transfer.
5. Excel
Programul Excel este un program de calcul tabelar uşor de utilizat şi în acelaşi timp, foarte puternic.
Excel este o aplicaţie Windows cu meniuri imediate şi facilităţi avansate de formatare şi analiză.
Acest program este foarte utilizat în domeniul economic datorită uşurinţei cu care se pot crea
formulare de evidenţă contabilă, situaţii statistice, bilanţ contabil, balanţe de verificare, a simplităţii
în completarea acestor formulare precum şi a vitezei mari de calcul automat realizate la nivelul
celulelor.
Programul se accesează prin intermediul butonului de start, selectând Programs apoi Microsoft
EXCEL sau pur şi simplu executând clic dublu pe shortcut-ul aplicaţiei EXCEL de pe desktopul
calculatorului.
5.1. Elemente de interfaţă Excel
După accesare, pe ecran va apare o foaie de calcul EXCEL de forma celei din figura A.1. Această foaie
de calcul permite utilizatorului să introducă valori şi formule în celulele sale. Utilizatorul poate
verifica vizual corectitudinea datelor de intrare, având posibilitatea modificării lor în orice moment.
Datele în Excel sunt structurate în mape de lucru (book) pe mai multe foi de calcul (worksheet). Foaia
de lucru este împărţită în linii şi coloane notate cu cifre arabe 1,2,3.. respectiv cu litere A,B,C.. . La
intersecţia liniilor cu coloanele se află celulele, acestea fiind adresate prin precizarea coloanei şi liniei
: A2, C7, E1.
Mai multe celule adiacente formează un domeniu. O adresă de domeniu este formată din adresa
celulei din colţul stânga sus, două puncte, adresa celulei din colţul dreapta jos. (vezi figura A.2)
Bara de nume
Bara de meniuri
Bara standard
Bara de
formule
Zona de
lucru
Antet de linii
Fig. A.1-Foaie de lucru
Microsoft Excel
Fig. A.2 – Exemple de domenii
5.2. Operaţii cu celule în Excel
Selectarea în Excel
Selectarea folosind mouse-ul:
▫ Se fixează mouse-ul pe celula de unde începe selectarea;
▫ Ţinând apăsat butonul din stânga al mouse-ului ne deplasăm pe linie, diagonală sau
pe coloană până acoperim zona pe care dorim să o selectăm;
▫ Eliberăm butonul mouse-ului.
Selectarea folosind tastatura:
▫ Folosind tastele de deplasare se fixează cursorul pe celula de unde începe
selectarea;
▫ Ţinem apăsată tasta SHIFT şi cu tastele de deplasare selectăm zona;
▫ Eliberăm tasta SHIFT.
Selectarea zonelor neadiacente:
▫ Se procedează în acelaşi mod ca la selectarea celulelor cu singura deosebire că se
ţine tasta CTRL apăsată.
Domeniul A1:B6
Domeniul C8-E10
Mutarea in Excel
▫ Se selectează zona dorită;
▫ Se lansează comanda CUT (fie folosind meniul EDIT, fie icon-urile din bara de
meniuri );
▫ Se selectează noua locaţie;
▫ Se lansează comanda PASTE (fie folosind meniul EDIT, fie icon-urile din bara de
meniuri ).
Copierea în Excel
▫ Se selectează zona dorită;
▫ Se lansează comanda COPY (fie folosind meniul EDIT, fie icon-urile din bara de
meniuri );
▫ Se selectează noua locaţie;
▫ Se lansează comanda PASTE (fie folosind meniul EDIT, fie icon-urile din bara de
meniuri ).
Ştergerea în Excel
▫ Se selectează celulele cu datele pe care dorim să le ştergem;
▫ Se lansează comanda DELETE (meniul EDIT sau direct de la tastatură).
OBS: Pentru toate comenzile de mai sus se pot folosi opţiunile CUT, COPY, PASTE din meniul accesibil
cu butonul dreapta al mouse-ului.
5.3. Operaţii cu mape de lucru
Crearea mapei
▫ Comanda NEW din meniul FILE;
▫ Selectăm GENERAL şi apoi WORKBOOK;
▫ Apăsăm butonul OK.
Deschiderea unei mape existente
▫ Comanda OPEN din meniul FILE;
▫ Se precizează locaţia mapei ( numele directorului şi calea);
▫ Se apasă butonul OPEN.
Salvarea mapei
▫ Comanda SAVE din meniul FILE;
▫ Se precizează calea şi directorul în care vrem să depunem mapa;
▫ Se denumeşte mapa;
▫ Se apasă butonul SAVE.
Închiderea mapei
▫ Meniul FILE – CLOSE.
5.4. Operaţii cu foi de calcul
Inserarea foilor
▫ Se alege WORKSHEET din meniul INSERT.
Selectarea foilor
▫ Se poziţionează mouse-ul pe numele foii de selectat şi click pe butonul stânga.
Ştergerea foilor
▫ Se selectează foaia ce trebuie ştearsă , se selectează meniul EDIT din care alegem
comanda DELETE. În fereastra de dialog apărută apăsăm butonul OK.
Mutarea foilor
▫ Meniul EDIT comanda MOVE OR COPY SHEET.
Personalizarea numelui foilor
▫ Din meniul FORMAT se aleg comenzile RENAME SHEET după care tastăm noul
nume.
5.5. Formatarea liniilor, coloanelor celulelor
Formatarea liniilor
▫ Din meniul FORMAT alegem comanda ROWS şi de aici în funcţie de opţiunea noastră
următoarele comenzi:
▫ HEIGHT – pentru dimensionarea înălţimii;
▫ AUTOFIT – pentru dimensionarea automată a liniei selectate;
▫ HIDE – pentru ascunderea liniilor selectate;
▫ UNHIDE – pentru a face vizibile liniile ascunse.
Inserarea liniilor
▫ Meniul INSERT ROWS;
Formatarea coloanelor
▫ Meniul FORMAT-COLUMNS şi alegem comenzile;
▫ WIDTH pentru dimensionarea lăţimii coloanei sau coloanelor selectate;
▫ AUTOFIT pentru dimensionarea automată a lăţimii coloanei;
▫ HIDE pentru ascunderea coloanelor selectate;
▫ UNHIDE pentru a face vizibile coloanele ascunse;
▫ STADARD WIDTH pentru a aduce coloanele la dimensiunea iniţială.
Inserarea coloanelor
▫ Meniul INSERT COLUMNS
Formatarea celulelor
După selectarea prealabilă a celulelor dorite alegem din meniul FORMAT comanda CELLS. Pe ecran
va apare fereastra din figura A.3, care conţine mai multe casete.
Casetele acesteia sunt: NUMBER, ALIGNMENT, FONT, BORDER, PATTERNS, PROTECTION
Fig. A.3 – Fereastra FORMAT CELLS
Pentru a atribui un anumit tip de dată celulelor selectate alegem NUMBER iar de la CATHEGORY
formatarea adecvată selecţiei: respectiv număr, dată calendaristică, procent, fracţie, text etc..
Alinierea textului în cadrul celulelor se realizează prin intermediul casetei ALIGNMENT. Alinierea pe
orizontală sau verticală se realizează selectând de la HORIZONTAL sau VERTICAL opţiunea dorită.
Alegerea fonturilor pentru caractere, dimensiunea acestora precum şi anumite efecte caracteristice
se selectează din caseta FONT.
Mărginirea celulelor cu anumit tip de linie se realizează folosind BORDER. Se selectează domeniul de
celule , iar de la STYLE se alege tipul de linie pe care vrem să-l folosim şi apoi se aplică efectiv
selecţiile prin apăsarea butoanelor din PRESETS. Caseta PATTERNS are rol în selectarea culorilor şi
atribuirea acestora celulelor. Blocarea sau ascunderea celulelor selectate se realizează folosind
caseta PROTECTION.
5.6. Funcţii Excel. Noţiuni generale
Funcţiile acceptă şi prelucrează date prin intermediul argumentelor. Argumentele se introduc incluse
în paranteze, după numele funcţiei. Fiecare funcţie acceptă argumente specifice cum ar fi numere,
referinţe, text sau valori logice. Ele utilizează aceste valori în acelaşi mod în care ecuaţiile folosesc
variabilele.
Introducerea funcţiilor se realizează în mai multe moduri. Prezentăm în continuare două dintre
acestea.
Metoda I
▫ Selectăm celula în care dorim să apară rezultatul;
▫ În bara de formule introducem semnul =;
▫ Scriem funcţia şi apoi îi completăm argumentele;
▫ Apăsăm tasta ENTER.
Metoda II
▫ Selectăm celula în care dorim să apară rezultatul;
▫ Meniul INSERT din care alegem FUNCTION;
▫ Din fereastra apărută alegem tipul funcţiei (Function category) şi apoi funcţia
necesară (Function name);
▫ Completăm argumentele funcţiei;
▫ Apăsăm butonul OK.
Funcţii matematice
Funcţia SUM
Cea mai uzuală funcţie matematică este SUM. Sintaxa ei este SUM (numărul1; numărul2;.......). Are
ca efect adunarea tuturor valorilor precizate ca argumente.
Exemple:
SUM (5;7) returnează valoarea 12.
SUM (A2; B3) adună valoarea din celula A2 cu cea din B3.
SUM (A1: B5) adună valorile din celula întregului domeniu.
Funcţia ABS
ABS (număr) – furnizează valoarea absolută (pozitivă) a unui număr.
Exemple:
ABS (-5) returnează valoarea 5.
ABS (-2) returnează valoarea 2.
Funcţia INT
INT (număr) – rotunjeşte un număr până la cea mai apropiată valoare întreagă.
Exemple:
INT (3,2) – returnează valoarea 3.
INT (-5,4) – returnează valoarea –6.
Funcţia FACT
FACT (număr) – calculează factorialul unui număr.
Exemple:
FACT (3) returnează valoarea 6.
FACT (4) returnează valoarea 24.
Funcţia POWER
POWER (bază, exponent) – efectuează ridicarea unui număr la o putere.
Exemple:
POWER (2;3) returnează valoarea 8.
POWER (5;2) returnează valoarea 25.
Funcţia MDETERM
MDETERM (matrice) – calculează determinantul unui matrice. Matricea poate fi o referinţă ca: E1:
G3 sau o matrice de constante: {1,2,3,4,9,10,7,8,3}.
Funcţia MININVERSE
MINVERSE (matrice) – calculează inversa unei matrice. Matricea poate fi o referinţă ca: E1: G3 sau o
matrice de constante: {1,2,3,4,9,10,7,8,3}.
Deoarece rezultatul oricărei funcţii este de tip matrice, funcţia MINVERSE( ) trebuie introdusă ca o
funcţie de tip matrice, prin selectarea unui domeniu pătrat de celule, introducerea formulei şi
apăsarea combinaţiei Shift+Ctrl+Enter.
Funcţia MMULT
MMULT (matrice 1, matrice 2 ) – efectuează înmulţirea a două matrice. Numărul de coloane din
matrice 1 trebuie să fie egal cu numărul de linii din matrice 2 . Matricele trebuie să conţină doar
numere. Deoarece rezultatul oricărei funcţii este de tip matrice, funcţia MMULT( ) trebuie introdusă
ca o funcţie de tip matrice.
Funcţii financiare
Funcţia IPMT
IPMT( dobândă, per, nper, vp, vv, tip) – calculează plata dobânzii pentru o perioadă dată, pentru o
investiţie bazată pe plăţi periodice constante şi o rată constantă a dobânzii.
dobândă-reprezintă rata dobânzii periodice;
per-este perioada pentru care se determină dobânda (de la 1 la per);
nper-reprezintă numărul perioadelor;
vp(valoarea prezentă) – reprezintă valoarea unei investitii sau a unui imprumut la inceputul
perioadei de investitie- (valoarea imprumutului);
vv -reprezintă valoarea unei anumite sume la sfârşitul perioadei;
tip -argument care poate lua doar două valori (0,1).
Când tip este 0 se presupune că banii sunt plătiţi la sfârşitul perioadei. Când tip este 1 se presupune
că banii sunt plătiţi la începutul perioadei.
Funcţia PMT
PMT( dobândă, nper, vv, tip) – calculează plăţile periodice pentru diferite tipuri şi viitoare valori ale
investiţiei , fiind date dobânda investiţiei, termenul (nper) şi valoarea prezentă(vp).
Funcţii statistice
AVERAGE (număr1, număr2,.....) – calculează media argumentelor.
COUNT (valoare1, valoare2,.......) - efectuează numărarea elementelor numere din argumente.
Argumentul valoare poate fi număr, referinţă de celulă sau o matrice de numere.
MAX (număr 1, număr 2,........) – determină cea mai mare valoare dintre argumente.
MIN ( număr 1, număr2,..........) – determină cea mai mică valoare dintre argumente.
Funcţii de baze de date
Toate funcţiile pentru baze de date din Excel utilizează aceleaşi argumente: bază de date, câmp şi
criteriu.
Bază de date reprezintă tabelul şi se specifică ca un domeniu dat de celula din colţul stânga sus a
tabelului şi celula din colţul dreapta jos a tabelului.
Câmp reprezintă coloana din tabel în care funcţia operează pentru a obţine rezultatele dorite de
utilizator.
Criteriu reprezintă un ansamblu de două celule formate din numele câmpului (numele coloanei) şi o
expresie care conţine restricţia pentru câmpul respectiv. De exemplu:
Tip imobil
casa
Tip imobil reprezintă numele coloanei din tabel iar casa o valoare din coloana respectivă.
DAVERAGE (bază de date, câmp, criteriu) – funcţia calculează media numerelor din câmpul indicat al
bazei de date, care respectă criteriul dat.
DCOUNT( bază de date, câmp, criteriu) – numără înregistrările numerice din câmpul bazei de date
care satisfac un criteriu.
DCOUNTA( bază de date, câmp, criteriu) – numără înregistrările alfanumerice din câmpul bazei de
date care satisfac un criteriu.
DMAX (bază de date, câmp, criteriu) – este găsită valoarea maximă din câmpul bazei de date, pentru
înregistrările care respectă un criteriu.
DMIN (bază de date, câmp, criteriu) – este găsită valoarea minimă din câmpul bazei care respectă un
anumit criteriu.
DSUM (bază de date, câmp, criteriu) – adună toate valorile din câmpul bazei de date care respectă
un anumit crieteriu.
5.7. Grafice
Graficele sau diagramele sunt reprezentări figurative ale datelor. Prin forma lor sugestivă ajută la
înţelegerea şi observarea mai uşoară a unor fenomene. Cele mai uzuale tipuri de grafice sunt
prezentate în cele ce urmează.
BAR – se mai numesc şi histograme, apar ca nişte bare orizontale şi permit reprezentarea în acelaşi
timp a două sau mai multe serii de date;
COLUMN – sunt similare cu cele de tip bar dar permit o reprezentare pe orizontală a datelor;
PIE – permit reprezentarea datelor sub forma unor sectoare de cerc;
LINE – grafice lineare care indică tendinţa fenomenelor analizate;
SCATTER – se mai numesc şi diagrame XY sunt folosite în analizele statistice mai complexe:analiza de
regresie, analiza factorială, punând în evidenţă gradul de corelaţie între variabile.
Realizarea unui grafic presupune parcurgerea mai multor etape:
1) Se selectează din baza de date variabilele pe care dorim să le reprezentăm grafic;
2) Din bara standard se selectează iconul pentru grafice sau folosim meniul INSERT – CHART. Pe ecran va apare fereastra din figura A.4;
Fig. A.4. Fereastra “Step 1 of 4” –Chart Type
3) De la “Chart type” alegem tipul de grafic dorit, iar de la “Chart sub-type” modelul dorit. Pentru a trece la pasul următor alegem NEXT.
4) Selectăm datele pe care dorim să le reprezentăm (dacă am omis etapa 1) sau revenim asupra datelor deja selectate.
De la “Series in” alegem “Rows” sau “Column” în funcţie de modalitatea de reprezentare a datelor :
pe linii sau pe coloane. Se pot adăuga sau elimina o parte din variabilele ce nu mai dorim să intre în
reprezentare prin accesarea SERIES-ADD sau REMOVE.
Alegând NEXT ajungem la pasul următor.
5) La acest pas se deschide fereastra “Chart Option” unde completăm:
TITLES – titlul graficului;
AXES – se selectează Cathegory(X) axis Automaic şi Value(Y) axis pentru a vedea pe grafic variantele
variabilei ce se reprezintă grafic pe abscisă) şi valorile pe care acestea le pot lua (pe ordonată);
GRIDLINES – putem afişa linii orizontale şi verticale pe grafic pentru o mai bună reprezentare a
datelor;
LEGENDS – optăm pentru afişarea legendei precum şi pentru locul acesteia;
DATA LABELS – putem vizualiza pe grafic valorile luate de fiecare variabilă;
DATA TABLE - putem afişa imediat sub grafic tabelul cu datele reprezentate;
Fig. A.5. Fereastra “Chart Source Data”
6) La ultimul pas alegem locaţia viitorului grafic: “As object in “ – includem graficul în pagina curentă sau “As new sheet” – includem graficul într-o nouă pagină. După alegerea locaţiei selectăm FINISH.
5.8. Baze de date în Excel
În Excel prin bază de date înţelegem un tabel bidimensional format din linii şi coloane. Liniile se
numesc înregistrări, iar coloanele se numesc câmpuri. Lista nu trebuie să conţină linii sau coloane
libere. În locul în care acestea apar, baza de date este trunchiată în două sau mai multe baze de
date. Este de preferat ca într-o foaie de calcul să se scrie o singură bază de date.
Introducerea înregistrărilor se poate efectua în două moduri:
▫ direct în foaia de calcul;
▫ folosind formularul.
Introducerea datelor folosind formularul se realizează în mai multe etape:
1) Introducem numele câmpurilor din viitoarea bază de date;
2) Fixăm celula activă pe denumirea unui câmp din baza de date, apoi selectăm meniul DATA-FORM. Selectăm OK din cadrul mesajului apărut.
3) În acest moment pe ecran va apare formularul din figura A.6..
În formular vor apare numele câmpurilor din viitoarea bază de date. Defilarea de la un cîmp la altul
se realizează folosind tasta TAB sau apăsând ALT şi litera subliniată din cadrul fiecărui câmp.
Pentru a trece la o nouă înregistrare se apasă NEW.
4) Listarea înregistrărilor se realizează cu ajutorul butoanelor FindPrev, FindNext.
Fig. A.6. Formularul
5) Încheierea introducerii înregistrărilor se realizează selectând CLOSE.
Ştergerea înregistrărilor se poate realiza tot în două moduri:
1) Direct din foaia de lucru prin selectarea lor şi apăsarea tastei DELETE;
2) Meniul DATA FORM, alegem înregistrarea şi apăsăm DELETE;
Selectarea înregistrărilor din bazele de date se realizează în mai multe moduri:
▫ folosind CRITERIA din formular;
▫ folosind filtrările automate;
▫ folosind filtrările avansate.
Selectarea înregistrărilor folosind CRITERIA se realizează parcurgând etapele:
▫ Se deschide baza de date;
▫ Se fixează celula activă pe una din înregistrările bazei de date;
▫ Meniul DATA FORM şi din caseta apărută selectăm CRITERIA.Caseta se goleşte şi
în dreptul fiecărui câmp introducem criteriile de selecţie;
▫ Cu FindPrev, Find Next vizualizăm înregistrările care satisfac criteriile introduse.
Selectarea înregistrărilor cu AUTOFILTER se realizează parcurgând etapele:
▫ Se deschide baza de date;
▫ Se fixează celula activă pe una din înregistrările bazei de date;
▫ Meniul DATA –FILTER –AUTOFILTER.În dreptul fiecărui câmp apare un buton care
prin accesare deschide lista cu toate variantele de selecţie ale câmpului respectiv;
▫ Definim criteriile de filtrare.Acestea pot fi criterii simple şi se selectează direct din listă
sau pot fi criterii compuse şi acestea se definesc folosind CUSTOM;
▫ Pentru revenirea la întreaga bază de date se selectează meniul DATA-FILTER-SHOW
ALL;
▫ Pentru revenirea la întreaga bază de date se deselectează din meniul DATA
AUTOFILTER;
Selectarea înregistrărilor folosind ADVANCED FILTER
▫ Se deschide zona baza de date;
▫ Se definesc zonele de criterii(de preferinţă într-o pagină nouă).Pe prima linie zona de
criterii va cuprinde numele câmpurilor după care facem filtrarea;
▫ Imediat sub numele câmpurilor după care se face filtrarea se trec criteriile de filtrare;
▫ Se fixează celula activă pe una din înregistrările bazei de date.
▫ Meniul DATA –FILTER-ADVANCED FILTER.se deschide caseta din figura A.7.
“Filter the list în place”-selectarea acestei opţiuni generează apariţia bazei filtrate chiar în foaia
iniţială;
“Copy to another location” - permite selectarea altei locaţii pentru baza de date;
“List Range” – se trec referinţele absolute ale bazei de date iniţiale;
“Criteria Range”- se trec referinţele mapei, foii, zonei unde se află înregistrate criteriile de filtrare.
Fig A.7. Fereastra “Advanced Filter”
5.9. Macrocomenzi Excel
Un macro este un set de operaţii Excel identificate printr-un nume. Operatiile conţinute de macro
sunt scrise în limbajul Visual Basic for Application într-o anexa a registrului Excel care se numeşte
modul.
Macro-comanda constă dintr-o secvenţă de operaţii înregistrate cu înregistratorul de macro-uri.
Acesta scrie operaţiile înregistrate sub forma unei subrutine în limbaj Visual Basic for Application.
Macrocomenzile pot fi scrise şi de către utilizator.
Înregistrarea macrocomenzilor
Înregistrarea de macrocomenzi este o facilitate Excel care permite:
▫ Declanşarea înregistrării din meniul Tools>Macro>Record New Macro. Se va
introduce numele macroului, după care va apare imaginea:
▫ Înregistrarea oricărei actiuni efectuata de utilizator pe durata cat inregistratorul este
activ
▫ Oprirea înregistrarii din meniul Tools>Macro>Stop Recording
În urma acţiunii de înregistrare se crează o anexă denumită Modules în care Excel va scrie o
subrutină cu acţiunile utilizatorului. Numele de macro este numele introdus de catre utilizator în
cutia de dialog macro.
Execuţia unei macrocomenzi
O macrocomandă poate fi lansată în execuţie explicit din meniul Tools>Macro>Macros, după care se
selectează numele macro-comenzii dorite şi se apasă butonul Run. O altă modalitate de lansare în
execuţie a unei macrocomenzi este prin asocierea ei cu un element de interacţiune grafică (meniu,
buton).
6. INFORMATICĂ JURIDICĂ
DOCUMENTARĂ
6.1. Noţiuni introductive
Introducere
Date
Informație
Cunoaștere
Documentare juridică
Principii
Avantaje
Exemple
Informația este o componentă centrală, constitutivă a vieții umane, inerentă relațiilor interpersonale, economice sau de altă natură. Informația, produsele informației, precum și costurile și beneficiile rezultate din informație devin din ce în ce mai importante în societatea contemporană. Informația este „putere”, are o anumită valoare (valoare contextuală și care nu este ”aditivă”), iar capacitatea de a stoca și procesa anumite informații poate furniza un important avantaj în lumea contemporană.
Informația nu există ”în sine”, ci este folosită pentru a informa, a putea desfășura o activitate sau pentru luarea unor decizii. Sistemele de informații computerizate (sistemele informatice) joacă un rol vital în organizațiile moderne pentru că ele furnizează informația necesară și capacitățile de prelucrare și diseminare a acesteia, strict necesare pentru îndeplinirea cerințelor funcționale/operaționale, indiferent de context sau domeniul de activitate.
Majoritatea activităților umane moderne pot fi privite ca folosind intensiv informația și noutățile din știință și tehnologie, respectiv sistemele informatice. Adoptarea pe scară largă a tehnologiei informației a dus la o nouă formă de capitalism, numită hipercapitalism sau capitalism informațional, care depinde esențial de informație și de sistemele informatice.
6.2. Documentare juridică automatizată
Organizațiile captează cantități enorme de date în baze de date strucurate. Adițional, firmele subscriu la surse externe de date care furnizează informații sau statistici. Valoarea centrală construită în jurul datelor constă în capacitatea de a analiza, sintetiza și apoi transforma datele în informații și cunoaștere.
Informația este dată structurată și organizată astfel încât are un înțeles pentru anumiți utilizatori. Informația mai poate fi privită ca fiind sensul sau semnificația unei date și reprezintă o foarte importantă resursă în zilele noastre. Informația este stocată, de regulă, în documente semi-structurate ( de ex.:mail sau multimedia). Sistemele informatice sunt folosite pentru transformarea datelor în informație (date plasate într-un context în care au un înțeles pentru anumiți utilizatori), pentru a putea fi folosite. Pe scurt, un sistem informatic promește date (input), procesează respectivele date și furnizează rezultatele procesării (output). Dezvoltarea sistemelor de documentare automată corespunde unei realități: creșterea volumului documentar și a vitezei modificărilor încât modelele tradiționale de căutare/cercetare nu mai sunt oprante. Printre programele de documentare juridică automată în limba română se numără Legis, Lege Net, TC – Lex, Agenta legislativă etc.
Folosirea sistemelor de documentare juridică automatizate a devenit o necesitate în zilele noastre datorită creșterii volumului documentar și a vitezei schimbărilor în domeniu.
6.3. Calităţi ale informaţiei
Calitatea informațiilor se referă la calitățile intrinseci ale inform
6.3.1. Memoria
La fel ca și oamenii, calculatorul trebuie să-și amintească informațiile cu care se lucrează. Ele pot fi reamintite dacă sunt stocate, temporar sau permanent. Toate informațiile procesate de calculator sunt stocate în formă digitală, folosind doar două cifre (digit): 0 și 1, deci informațiile sunt codificate în sistem binar.
O singură cifră 0 sau 1 este numită bit. Biții sunt grupați în seturi de câte 8, pentru a forma bytes. Memoria calculatorului este măsurată în bytes, astfel:
1 byte = 8 biți
1 Kilobyte (Kb) = (210 )1024 bytes
1 Megabyte (Mb) = 1024 Kb = 220 bytes
1Gigabyte (Gb) = 1024 Mb = 230 bytes
1 Terrabyte (Tb) = 1024 Gb = 240 bytes
6.3.2. Stocarea datelor
Când calculatorul se pornește, programele care se folosesc sunt luate de pe disk și încărcate în RAM (Random Acces Memory). Acest tip de memorie, denumită și memorie primară, este folosită pentru accesul foarte rapid și poate stoca date doar dacă calculatorul este pornit.
6.3.3. Tipuri de memorie
IV. RAM (Random Acces Memory) este memoria principală a unui calculator și poate avea 64 Mb sau mai mult. RAM-ul este gol la pornirea calculatorului, apoi se încarcă sistemul de operare, dacă folosiți un editor de texte (WORD) pentru a crea un document, editorul de texte este mai întâi încărcat în RAM, de asemenea și documentul la care lucrați este stocat provizoriu tot în RAM. Este volatilă, adică tot ce e stocat în RAM se șterge la oprirea voită sau nu a calculatorului.
V. ROM (Read Only Memorie) este realizată tot din cipuri de memorie dar datele sunt inscripționate în ea definitiv din fabricație, este o memorie permanentă (nevolatilă) și nu poate fi decât citită. Acest tip de memorie este folosit pentru a stoca informațiile necesare la pornirea calculatorului (start up) și de care acesta are nevoie instantaneu. În ROM sunt stocate cantități mici de date.
VI. Memoria Cache este o memorie specială legată direct la procesor (CPU). Aici sunt stocate cele mai folosite informații de către procesor pentru a fi folosite ori de câte ori este necesar, astfel economisind timp și mărind viteza calculatorului. Este tot volatilă.
6.3.4. Datele stocate
Informația este organizată în fișiere în vederea stocării. Un fișier de tip document conține propoziții alcătuite din cuvinte, formate din caractere memorate sub formă de bytes. Un fișier de tip bază de date (ex: informațiile despre studenții unei universități sau angajații unei companii) conține înregistrări (records) divizate în câmpuri (fields). Fiecare câmp are în componență o serie de caractere memorate sub formă de bytes.
Fotografiile și graficele sunt, de asemenea, fișiere formate din biți ce reprezintă elementele imaginii și culorile.
Mărimea unui fișier este măsurată în numărul de bytes pe care îl folosește, fiind de ordinul Kb sau Mb.
Fişierul este o colecţie organizată de date identificate prin nume şi extensie, separate prin punct: nume.extensie - nume – reprezintă identificatorul fişierului; - extensie – reprezintă tipul fişierului. Exemple: poezie.doc – este un fişier numit poezie şi este de tip document; poza.bmp – reprezintă un fişier cu o imagine de tip bmp; studenti.mdb – este o baza de date Access.
Fişierele sunt grupate în foldere (dosare). Un folder poate conţine mai multe fişiere şi subfoldere; pot exista fişiere cu acelaşi nume dar în foldere diferite, nu în acelaşi folder. Adresa unui fişier se face precizând calea acestuia adică succesiunea de foldere în care este inclus. Exemplu: C:\My Documents\Music\Bolero.mp3 . C:\ se numeşte folder rădăcină.
6.3.5. Performanțele calculatorului
Procesorul conține un ceas intern (este un cristal de cuartz care vibrează la aplicarea unei tensiuni electrice; frecvenţa ceasului este exprimată în cicluri/secundă = Hertz -Hz) a cărui viteză este o măsură a performanţei procesorului. Cu cât este mai mare viteza ceasului, cu atât crește eficiența calculatorului. La calculatoarele obișnuite este cuprinsă între 500 MHz și 3000 MHz.
Mărimea memoriei RAM influențează viteza de operare a calculatorului.
De asemenea și viteza cu care hard disk-ul salvează sau accesează informațiile are efecte asupra vitezei calculatorului.
Capacitatea de stocare a hard discului poate, de asemenea, influența viteza de acces. Spre exemplu, un hard de 9 Gb are o viteza de acces mai mare decât a unuia de 4 Gb.
Viteza magistralei (bus speed) este viteza cu care este transmisă informația dintr-o parte a sistemului spre procesor și invers. Aceasta poate fi de la 50 până la 133 MHz și e un factor de influență asupra vitezei calculatorului.
6.4. Sistemul de operare și aplicaţiile software
Sofware-ul calculatorului poate fi împărțit în două mari categorii: cel folosit de calculator,
numit și software de sistem și cel folosit de utilizator, denumit și aplicații software.
Software-ul de sistem, denumit și sistem de operare, este un ansamblu de programe
de control şi de serviciu care coordonează activitatea unui calculator şi asistă aplicaţiile şi
utilizatorii prin intermediul unor funcţii. Sistemul de operare asigură o interfaţă între
calculator şi utilizator. Interfaţa poate fi grafică sau de forma unui limbaj de control.
Funcţiile unui sistem de operare sunt:
gestionează resursele unui calculator;
asigură interfaţa cu echipamentele hardware;
coordonează activitatea mai multor aplicaţii care rulează simultan;
oferă o interfaţă cu utilizatorul permiţând accesul acestuia la resurse şi
la aplicaţii.
Sistemul de operare gestionează toate celelalte programe – aplicațiile software, cum ar
fi editoarele de texte - Word, baze de date - Access, procesoare de tabele – Excel, jocuri și
browsere de Internet. El primește instrucțiuni de la acestea, le trimite mai departe
procesorului, le afișează pe monitor, preia rezultatele de la procesor, le trimite spre stocare
har disk-ului sau imprimantei pentru tipărire.
Sistemul de operare este permanent stocat în calculator și pornește automat când
calculatorul este pus în funcțiune. Fără sistem de operare calculatorul ar fi ca o mașină fără
motor.
Enumerăm câteva sisteme de operare cunoscute și folosite: Mac OS (Macintosh),
Microsoft Windows (PC), Linux, MS-DOS, UNIX, OS/2. Cel mai răspândit este Windows
(XP, 2000, 8, 10).
Un program este un set de instrucțiuni care îi comunică calculatorului cum să execute
ceva, de exemplu, să detecteze și să șteargă un virus.
Top Related