Riassunto: Fondamenti di hardware e software

📋 Schema del Corso

1. Hardware, software e computer
2. Tipi di computer personali
3. Struttura hardware e bus
4. CPU, RAM e ROM
5. Periferiche e memorizzazione online
6. Sistemi numerici e conversioni
7. Bit, byte e codifica ASCII
8. Linguaggi naturali e programmazione

📖 1. Hardware, software e computer

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Hardware : l’insieme dei componenti fisici meccanici, elettrici, elettronici, magnetici e ottici che costituiscono l’elaboratore.
• Software : la parte logica e invisibile dell’elaboratore, costituita dai programmi residenti nella memoria del computer o nei supporti di memorizzazione.

📝 Punti essenziali

• Ogni programma è costituito da una serie di istruzioni eseguite in sequenza per risolvere uno specifico problema.

💡 Trucco mnemonico

Hardware fisico contro software logico

📖 2. Tipi di computer personali

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Laptop computer : un dispositivo monoutente di dimensioni ridotte, trasportabile, leggero e alimentabile autonomamente mediante batteria.

★ Da sapere

📌 Il PC è un elaboratore monoutente più o meno potente, espandibile e generalmente meno costoso di un laptop a parità di prestazioni.

Approfondimenti

📌 Il tablet ha prestazioni simili al portatile ma dimensioni e peso più ridotti, ed è disponibile principalmente come iPad di Apple oppure come dispositivo Android di altri produttori.

💡 Trucco mnemonico

PC espandibile, laptop autonomo, tablet compatto

📖 3. Struttura hardware e bus

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Bus : i canali di comunicazione attraverso i quali vengono trasmessi dati e informazioni tra componenti e periferiche dell’elaboratore.

📝 Punti essenziali

• Il modello di struttura hardware citato prende spunto dallo schema ideato dal matematico Von Neumann a metà degli anni ’40 del secolo scorso.

💡 Trucco mnemonico

I componenti del computer collegati da canali bus

📖 4. CPU, RAM e ROM

🔑 Concetti chiave e definizioni

• CPU : un circuito integrato, o microprocessore, nel quale avvengono tutti i processi di elaborazione.
• ALU : l’unità della CPU che compie le operazioni di calcolo ed esegue le istruzioni del programma.
• CU : l’unità della CPU che coordina lo svolgimento e l’esecuzione delle operazioni.

★ Da sapere

📌 La RAM è una memoria temporanea di lettura e scrittura che si svuota allo spegnimento o in assenza di corrente, mentre la ROM è una memoria permanente di sola lettura che conserva il contenuto.

Approfondimenti

• La BIOS ROM contiene il firmware che avvia il software di boot e le funzioni di base, compresa l’autodiagnostica dei componenti hardware all’accensione.

💡 Trucco mnemonico

CPU: ALU, CU, registri

📖 5. Periferiche e memorizzazione online

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Periferiche di input : dispositivi che consentono l’inserimento nel computer di dati e istruzioni.
• Periferiche di output : dispositivi che consentono la comunicazione all’esterno dei dati elaborati, intermedi o finali.

📝 Punti essenziali

• Le principali periferiche di input sono:

  • tastiera
  • mouse o touchpad
  • joystick o joypad
  • scanner
  • webcam
  • macchina fotografica digitale
  • microfono
  • penna ottica

• La risoluzione del monitor indica il numero di pixel visualizzabili in una certa unità di misura e, quanto più è alta, tanto maggiore è la nitidezza.

• La velocità di stampa si misura in ppm, cioè pagine per minuto, mentre la qualità di stampa si misura in dpi, cioè dots per inch.

• Le unità di memorizzazione online permettono di archiviare o prelevare file da server connessi in rete tramite LAN o Internet, come negli ambienti cloud Google Drive e Dropbox.

💡 Trucco mnemonico

Input inserisce dati, output comunica risultati

📖 6. Sistemi numerici e conversioni

★ Da sapere

📌 Il sistema binario usa 2 simboli, il sistema decimale usa 10 simboli e il sistema esadecimale usa 16 simboli.

📐 Formula — In un sistema posizionale, ogni numero si rappresenta come somma delle cifre moltiplicate per potenze successive della base, per esempio $845 = 8\cdot10^2 + 4\cdot10^1 + 5\cdot10^0$.

• Per convertire un numero esadecimale in decimale si moltiplica ogni cifra per la potenza di 16 corrispondente alla posizione e si sommano i risultati; per la conversione inversa si eseguono divisioni successive per 16 e si leggono i resti dal basso verso l’alto.

Approfondimenti

• La conversione dell’esadecimale D3F4 produce il decimale 54.260.

💡 Trucco mnemonico

Posizione, potenza della base, somma dei valori

📖 7. Bit, byte e codifica ASCII

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Bit : una delle due cifre binarie, 0 oppure 1.
• Byte : un gruppo di 8 bit usato come unità di memorizzazione e lettura per rappresentare una lettera, una cifra o un simbolo.

★ Da sapere

• Con 1 byte si ottengono 256, cioè 2⁸, combinazioni di 0 e 1.

Approfondimenti

📌 Il codice ASCII standard rappresenta i primi 128 caratteri, mentre l’ASCII esteso comprende i caratteri successivi fino a 256 e presenta versioni nazionali.

💡 Trucco mnemonico

8 bit fanno 1 byte

📖 8. Linguaggi naturali e programmazione

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Lessico : l’insieme delle parole di un linguaggio, ciascuna con il proprio significato, organizzate correttamente in un dizionario.
• Sintassi : l’insieme delle regole da seguire per costruire correttamente una frase affinché possa essere compresa.

★ Da sapere

📌 Il linguaggio naturale consente ricchezza espressiva ma può essere ambiguo e ridondante, mentre un linguaggio di programmazione deve seguire regole formali per essere interpretato dal computer.

Approfondimenti

• La frase naturale «La bella pesca» è ambigua perché può significare che una bella ragazza sta pescando oppure indicare un bel frutto.

💡 Trucco mnemonico

Linguaggio naturale espressivo ma ambiguo, linguaggio di programmazione formale

📊 Tabelle di sintesi

Confronto tra tipi di computer