16
1 1. Arhitectura calculatoarelor 1.1 Ce este un calculator? Un computer (în limbajul uzual actual un calculator, sau un sistem de calcul) poate fi definit ca un echipament electronic de prelucrare automată a datelor, pe baza unui program. Ştiinţa prelucrării informaţiilor cu ajutorul computerelor se numeşte informatică. Dacă la început computerele erau folosite pentru a prelua informaţii de la utilizator (date de intrare), a le prelucra pe baza unor instrucţiuni prestabilite şi a oferi rezultatele înapoi utilizatorului (date de ieşire), computerele actuale nu mai sunt doar maşini de prelucrat informaţii, ci şi dispozitive care facilitează comunicarea respectivelor informaţii între doi sau mai mulţi utilizatori, de exemplu sub formă de numere, text, imagini, sunet sau video. Termenul „computer(căm-'piu-tăr), este un sinonim pentru calculator electronic, preluat identic ca formă şi ca sens din limba engleză. El a intrat în limba română mai târziu decât ordinator, un alt sinonim pentru calculator electronic preluat din limba franceză. În engleză, substantivul computer s-a format din verbul englez to compute, preluat în 1631 din franceză (verbul computer), preluat la rândul său din latină (verbul computare) care are înţelesul a calcula, a socoti. Computerele de astăzi vin în forme şi prezentări diverse. Probabil cel mai familiar este computerul personal şi varianta sa portabilă, numită laptop sau notebook. Mai nou se folosesc din ce în mai mult dispozitive Netbook şi PDA (Personal Digital Assistant), printre avantaje fiind greutatea scăzută şi automia mărită, datorată consumului energetic redus. Însă cea mai răspândită formă este aceea a computerului integrat (embedded) - înglobat complet în dispozitivul pe care îl conduce. Majoritatea maşinilor şi pornind de la avioanele militare până la aparatele foto digitale, au computere integrate. 1.2 Istoria calculatorului Abia în anul 1946 începe istoria computerului, când Eckert/Mauchl realizează ENIAC I, primul computer modern. În anul 1961 firma IBM crează computerul 1401, care devine în scurt timp cel mai popular computer de mică dimensiune. Tot firma IBM lansează în anul 1981 IBM PC, care a reprezentat punctul de început a erei computerului personal. 1.3 Arhitectura von Neumann Designul şi performanţele calculatoarelor anilor 2000 s-au îmbunătăţit dramatic în comparaţie cu anii 1940, chiar dacă principiile arhitecturii von Neumann sunt în continuare la baza aproape tuturor maşinilor de calcul contemporane. Această arhitectură descrie un calculator cu patru module importante: unitatea aritmetică- logică (UAL, arithmetic logic unit sau ALU), unitatea de control, memoria centrală (care bineînţeles se deosebeşte aproape total de memoria omului) şi dispozitivele de intrare/ieşire

1. Arhitectura calculatoarelor - infoCervantesinfocervantes.wikispaces.com/file/view/Structura+calculatorului.pdf · 1 1. Arhitectura calculatoarelor 1.1 Ce este un calculator? Un

  • Upload
    trananh

  • View
    305

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

1

1. Arhitectura calculatoarelor

1.1 Ce este un calculator?

Un computer (în limbajul uzual actual un calculator, sau un sistem de calcul) poate fi definit

ca un echipament electronic de prelucrare automată a datelor, pe baza unui program. Ştiinţa

prelucrării informaţiilor cu ajutorul computerelor se numeşte informatică. Dacă la început

computerele erau folosite pentru a prelua informaţii de la utilizator (date de intrare), a le

prelucra pe baza unor instrucţiuni prestabilite şi a oferi rezultatele înapoi utilizatorului (date

de ieşire), computerele actuale nu mai sunt doar maşini de prelucrat informaţii, ci şi

dispozitive care facilitează comunicarea respectivelor informaţii între doi sau mai mulţi

utilizatori, de exemplu sub formă de numere, text, imagini, sunet sau video.

Termenul „computer” (căm-'piu-tăr), este un sinonim pentru calculator electronic, preluat

identic ca formă şi ca sens din limba engleză. El a intrat în limba română mai târziu decât

ordinator, un alt sinonim pentru calculator electronic preluat din limba franceză.

În engleză, substantivul computer s-a format din verbul englez to compute, preluat în 1631 din

franceză (verbul computer), preluat la rândul său din latină (verbul computare) care are

înţelesul a calcula, a socoti.

Computerele de astăzi vin în forme şi prezentări diverse. Probabil cel mai familiar este

computerul personal şi varianta sa portabilă, numită laptop sau notebook. Mai nou se folosesc

din ce în mai mult dispozitive Netbook şi PDA (Personal Digital Assistant), printre avantaje

fiind greutatea scăzută şi automia mărită, datorată consumului energetic redus. Însă cea mai

răspândită formă este aceea a computerului integrat (embedded) - înglobat complet în

dispozitivul pe care îl conduce. Majoritatea maşinilor şi pornind de la avioanele militare până

la aparatele foto digitale, au computere integrate.

1.2 Istoria calculatorului

Abia în anul 1946 începe istoria computerului, când Eckert/Mauchl realizează ENIAC I,

primul computer modern. În anul 1961 firma IBM crează computerul 1401, care devine în

scurt timp cel mai popular computer de mică dimensiune. Tot firma IBM lansează în anul

1981 IBM PC, care a reprezentat punctul de început a erei computerului personal.

1.3 Arhitectura von Neumann

Designul şi performanţele calculatoarelor anilor 2000 s-au îmbunătăţit dramatic în comparaţie

cu anii 1940, chiar dacă principiile arhitecturii von Neumann sunt în continuare la baza

aproape tuturor maşinilor de calcul contemporane.

Această arhitectură descrie un calculator cu patru module importante: unitatea aritmetică-

logică (UAL, arithmetic logic unit sau ALU), unitatea de control, memoria centrală (care

bineînţeles se deosebeşte aproape total de memoria omului) şi dispozitivele de intrare/ieşire

2

I/E (sau I/O , de la input/output). Acestea sunt interconectate cu un mănunchi de fire numit

magistrală (bus ) şi sunt conduse în tactul unui ceas (clock).

Conceptual, memoria unui calculator poate fi văzută ca o mulţime de “celule” numerotate.

Fiecare celulă primeşte drept “adresă” un număr unic propriu; ele pot înmagazina o cantitate

mică, prestabilită de informaţie. Informaţia poate fi ori instrucţiuni, ori date propriu-zise.

Instrucţiunile “spun” calculatorului ce să facă, iar datele sunt acele informaţii care trebuie

prelucrate conform cu instrucţiunile. În principiu orice celulă poate stoca atât instrucţiuni cât

şi date, la momente diferite de timp. Interesant este şi cazul cînd una sau mai multe

instrucţiuni, deja stocate în memorie, sunt privite de către alte instrucţiuni drept date de

prelucrat/modificat şi sunt deci ele însele modificate dinamic (“în mers”), după necesitate.

UAL (Unitatea Aritmetico-Logică) este din multe puncte de vedere “inima” sau “miezul”

calculatorului. Aceasta este capabilă să efectueze mai multe tipuri de operaţii, de exemplu

operaţii aritmetice (adunare, înmulţire etc.), operaţii de comparaţie, operaţii de manevrare a

datelor (duplicare, mutare, trunchiere etc.).

Unitatea de control este un modul central care comandă şi leagă toate celelalte module între

ele. Rolul ei este să culeagă (“citească”) instrucţiunile şi datele din memorie sau de la

dispozitivele I/E, să decodeze instrucţiunile, să ofere UAL date de intrare corecte conform cu

instrucţiunile, să “instruiască” UAL ce anume operaţie să efectueze asupra intrărilor, precum

şi să trimită rezultatele înapoi (să “scrie”) în memorie sau către dispozitivele I/E. O

componentă cheie a unităţii de control este un contor (contorul de instrucţiuni). El conţine la

orice moment adresa instrucţiunii curente, în permanentă schimbare. Fizic, începînd din anii

1980, UAL şi unitatea de control se plasează pe acelaşi circuit integrat numit unitate centrală

de procesare, (CPU - Central Processing Unit), sau microprocesor. Pentru arhitectura

calculatoarelor s-au adoptat /standarde. Un prim standard de acest fel, care mai este utilizat şi

în prezent, este ISA (Industry Standard Architecture) care a fost elaborat de IBM odată cu

primul IBM PC, apărut la începutul anilor '80. Sistemele de calcul mari pot avea inglobate

mai multe procesoare, vezi şi articolul supercomputer.

Sistemele de I/E (I/O) sunt dispozitive prin care computerul preia informaţii din lumea

exterioară şi raportează înapoi rezultatele. Într-un calculator personal obişnuit (PC sau Apple

Macintosh), dispozitive uzuale de intrare sunt de exemplu tastatura, mouse-ul, scanner-ul, iar

dispozitive de ieşire sunt monitorul, imprimanta, etc. Există şi dispozitive I/E combinate, atât

pentru intrare cât şi pentru ieşire, de ex. modemul, placa de reţea, hard discul magnetic.

Memorie de Regiştri

Memorie Cache

Memorie principală

Memorie externă

Preţ Viteză

3

2. Structura calculatorului

Configuraţia unui sistem este lista componentelor acelui sistem, pe când arhitectura unui

sistem este configuraţia împreună cu relaţiile dintre elemente. Un sistem de calcul este un

ansamblu format din două componente:

HARDWARE – este un termen care acoperă totalitatea componentelor electronice şi

mecanice ale sistemului de calcul (partea fizică);

SOFTWARE – este un termen care acoperă totalitatea programelor utilizate într-un sistem de

calcul. În cadrul componentei software se distinge un element care asigură interconectarea

tuturor componentelor sistemului de calcul, transformându-le într-o entitate – calculatorul şi

care asigură şi interconectarea acestuia cu mediul exterior.

2.1 Structura ierarhică a unui calculator

Sursa de curent

Reprezintă dispozitivul ce alimenteaza componentele interne ale computerului. Printre

caracteristicile esenţiale se numără tipul (ex. ATX 2.0) şi puterea.

Placa de bază

Procesor

(CPU)

Memoria

Principală

Dispozitive

de

Intrare/Ieşire

(I/O)

Magistrala de date

Magistrala de adrese Magistrala de control

4

Pincipala componenta hardware ce asigură interconectarea fizică şi o parte din cea funcţională

a tuturor celorlalte componente (hardware și software) ale unui sistem de calcul este

reprezentată de placa de bază.

Printre caracteristicile esenţiale ce trebuie luate în calcul la achiziţionarea unei plăci de bază

se numără: Socket-ul (Soclu procesor; ex. 775 şi 1366 pt procesoarele INTEL şi AM2, AM2+,

AM3 pt procesoarele AMD), formatul (ex. ATX, ATX 2.0 etc), chipset, tip memorie RAM

(DDR2 sau DDR3) si FSB (Front Side Bus), numărul şi tipul sloturilor PCI (x dau multiplii

de viteză), numărul şi tipul conectorilor.

5

Exită următoarele tipuri de conectori:

Socket-ul – asigură conectarea procesorului la MB;

Slot conector pentru plăci (PCI, AGP, PCI Express);

Conectori de extensie;

Conectori electrici (mufe) care furnizează diferite tensiuni componentelor.

Ceasul este componenta hardware ce generază un număr de impulsuri electrice într-o

perioadă de timp. Un impuls generat de ceas se numeşte tact, iar frecvenţa ceasului MB se

măsoară în multiplii unui hertz. Fiecare tact este un semnal de efectuare a unei operaţii

elementare.

Un aspect important la alegerea plăcii de bază îl reprezintă panoul de conectori din spatele

calculatorului. Conectorii fac legătura dintre dispozitivele de intrare/ieşire, ca de exemplu

monitorul, tastatura, mouse-ul, şi placa de bază.

Microprocesorul

6

Microprocesorul este componenta hardware a calculatorului, care identifică şi execută

instrucţiunile aritmetice şi logice din programele sistemului de calcul.

Caracteristicile microprocesorului sunt date de:

Tipul de procesor si producătorul (ex. INTEL, AMD);

Tipul socket-ului (ex. 775 şi 1366 pt procesoarele INTEL şi AM2, AM2+, AM3 pt

procesoarele AMD);

Frecvenţa (ex. 2800 MHz = 2,8 GHz);

Mărimea memoriilor cache (uzual 3 niveluri: Level 1, 2, 3);

Tehnologie de fabricaţie (65 nm, 45 nm);

Capacitatea de memorie pe care o poate aloca la un moment dat;

Setul propriu de instrucţiuni pe care le poate recunoaşte şi executa.

Viteza de lucru este dată de caracteristicile registrelor de lucru, frecvenţa ceasului intern şi

tipul microprocesorului.

Atenţie! La achiziţia unui microprocesor este importantă alegerea unui sistem de răcire

corespunzător (menţiunea BOX presupune livrarea procesorului împreună cu sistemul de

răcire, iar BULK necesită achiziţionarea separată a unui cooler).

Memoria internă

Memoria este o componentă hardware care preia, stochează şi redă date, atât cele folosite în

mod curent la rularea unor aplicaţii cât şi cele de care vom avea nevoie mai târziu peste câteva

zile, luni sau ani.

Într-un calculator există două tipuri de memorie: internă și externă, fiecare având un rol bine

determinat. În funcţie de persistenţa datelor la întreruperea alimentării cu curent electric,

memoria se împarte în două tipuri: volatilă şi nevolatilă.

Memoria este o succesiune de locaţii (de memorie) care au asociat câte un număr numit

adresă (de memorie).

Tipuri de memorie internă:

Memoria RAM CMOS îşi menţine conţinutul după oprirea sistemului, fiind alimentată

cu ajutorul unei baterii. Această memorie foloseşte pentru memorarea unor parametrii

de sistem cum ar fi data şi ora curentă, configuraţia sistemului, configuraţia memoriei

etc.

Memoria ROM: Este numită şi memoria internă permanentă deoarece programele care

au fost scrise în ea sunt fixate definitiv. Această memorie este ideală pentru păstrarea

BIOS-ului (Basic Input Output System) sau a informaţiilor primare despre

configuraţia sistemului. În cadrul acestei categorii găsim PROM (Programmable

7

ROM), EPROM (Eraseble Programmable ROM), EEPROM ( Electrically Erasable

PROM) etc. În prezent, pentru BIOS sunt folosite memorii EEPROM, care pot fi

şterse şi rescrise, ceea ce permite actualizarea foarte uşoară a informaţiilor.

Memoria RAM este memoria la care accesul este permis atât pentru citire cât şi pentru

scriere. Acest tip de memorie are următoarele caracteristici:

Frecvenţa de lucru şi timpul de acces;

Capacitatea de memorare;

Tipul de memorie. Această memorie lucrează împreună cu procesorul si are

rolul de a stoca date şi programe care pot fi accesate rapid de către procesor sau de

alte dispozitive ale sistemului.

Discul dur - Hard Disk Drive (HDD)

Hard disk-ul este o componentă harware, un dispozitiv utilizat la stocarea cantităţilor mare de

informaţii oferind un acces relativ rapid la acestea. Printre caracteristicile importante se pot

menţiona:

Interfaţa (paralel-ATA sau serial – SATA)

Capacitate (de ordinul GB).

Viteza de rotaţie (RPM): 5400, 7200 și 10000 RPM.

Buffer (de ordinul MB).

Placă video

Placa video este ansamblul de circuite care realizează prelucrările finale ale informaţiei care

va fi afişată pe ecranul monitorului, generând totodată comenzile de afişare necesare spre

monitor. La alegerea unei plăci video, sunt importante o serie de aspecte tehnice:

Producător (ATI sau NVIDIA) şi model chipset;

8

Tip şi frecvenţă GPU (Graphics Processing Unit);

Tip, dimensiune şi frecvenţă memorie;

Conectori video: D-Sub, DVI, HDMI, Display Port

Bus memorie (se măsoară în biţi).

Unitatea optică

CD-ROM-UL a apărut ca o extensie a HDD-ului în 1984. Este un disc de plastic cu diametrul

de 4.7”. Diferenţa constă în organizarea datelor. Pe CD-ROM informaţiile sunt structurate în

sectoare, care pot fi citite independent, aşa cum se procedează şi în cazul unui hard disk. Spre

deosebire de hard disk-uri şi floppy disk-uri, CD-ROM-ul are o singură pistă, o spirală care

porneşte din centru spre marginea exterioară. Pe fiecare CD-ROM se pot stoca până la 700

MB de date sau 74 minute de muzică.

Pe piaţă se găsesc şi unităţi CD-R (recordable) şi CD-RW (re-writeable). Scrierea CD-R se

bazează pe faptul că aceste discuri au un strat sensibil la temperatura care îşi poate modifica

starea o singură dată. Suportul CD-R este numit şi WORM (Write Once Read Many). O bună

soluţie pentru crearea CD-urilor o reprezintă unităţile CD-RW care permit scrierea discurilor

de mai multe ori.

Date tehnice care trebuie urmărite la achiziţionarea unui CD-ROM:

Viteza de transfer a datelor – Această caracteristică influenţează direct durata de

transfer a datelor, atât la scriere, cât şi la citire. Trebuie acordată însă atenţie şi faptului

că inscripţionarea unui CD la viteze mari creşte riscul să apară erori, chiar

imposibilitatea de a fi citite în alte dispozitive.

Timpul de acces – Reprezintă întârzierea dintre primirea comenzii de citire şi citirea

primului bit al datelor; exprimat în milisecunde cu valoare tipică de 350 ms;

Memoria internă – Unele unităţi CD-ROM sunt livrate cu cipuri de memorie pe placa

logică. Aceste cipuri joacă rolul de buffere ( stocarea datelor citite înainte de a fi

trimise calculatorului);

Unităţile DVD (Digital Versatile Disk) au fost dezvoltate de câteva mari companii în

domeniul mediilor de stocare optice, precum Sony şi Philips. Citirea discurilor DVD se

realizează prin intermediul unei raze laser cu o lungime de undă mai scurtă decât în cazul

CD-ROM-ului. Sunt posibile astfel densităţi de stocare mai mari. Stratul pe care se păstrează

informaţia este de două ori mai subţire decât în cazul CD-urilor. Există astfel posibilitatea

scrierii datelor în două straturi. Nivelul exterior, aurit, este semitransparent, permiţând citirea

stratului inferior, argintat. Raza laser are două intensităţi, cea mai puternică fiind folosită

pentru citirea celui de-al doilea strat.

9

Carcasa

Este importantă alegerea unei carcase compatibile cu modelul de placă de bază şi care să

asigure un spaţiu suficient pentru aerisire (există tipuri precum: Small Tower, Middle Tower

etc).

Monitorul

Reprezinta acea componentă a calculatorului care se ocupă cu prezentarea sub formă de

imagini și text (afișarea), a informației generate de calculator. Ca orice altă componentă a

calculatorului el primește informații de la o sursă de date. În cazul acesta, el primește

informația de la placa video care, la unele calculatoare, este inclusă în placa de bază, dar în

general este o placă de extensie.

10

Caracteristicile principale ale unui monitor sunt:

Tip şi dimensiunea ecranului (diagonala);

Rezoluţia – capacitatea unui monitor de a afişa detalii fine.

Timp de răspuns (LCD).

Unghi de vizibilitate (orizontal şi vertical).

Luminozitate.

Contrast.

Tastatura și mouse-ul

Tastatura (keyboard) reprezintă cel mai răspândit dispozitiv de introducere a textului pe

calculator, iar mouse-ul este componenta hardware a cărui mişcare pe o suprafaţă plană este

corelată cu deplasarea pe ecran a unui cursor cu o formă deosebită, de obicei de săgeată, ce

constituie cursorul de mouse.

Placa de reţea

Facând parte din categoria plăcilor de extensie, placa de reţea este echipamentul instalat pe un

PC pentru a realiza conectarea acestuia la o reţea. Calculatoarele personale şi staţiile de lucru

dintr-o reţea locală sunt echipate de obicei cu plăci de reţea ce realizează transmisia datelor

folosind tehnologie Ethernet sau Token Ring. Conexiunea realizată prin intermediul unei plăci

de reţea este permanentă spre deosebire de conexiunea oferită de modem care se limitează

doar la timpul cât linia telefonică este deschisă. Tehnologia Ethernet este cea mai răspândită

în cadrul reţelelor locale. Dezvoltată iniţial de Xerox, această tehnologie a fost îmbunătăţită

mai departe de Xerox, DEC şi Intel. De obicei, sistemele sunt echipate cu plăci Ethernet de tip

100BASE-TX sau 1000BASE-TX.

11

Imprimanta

Imprimanta este un dispozitiv ataşat unui calculator ce permite tipărirea imaginilor şi textelor

aflate în calculator pe diferite formate standard de suport.

Imprimantele pot fi:

Imprimante orientate pe caracter – memorează şi tipăresc un caracter dintr-o dată:

Imprimante cu impact – caractere metalice + panglică tuşată

Imprimante cu ace (matriciale) – principiul matricii de puncte pentru afişare

Imprimante chimice – presiune (ardere) hârtie tratată chimic

Imprimante cu jet de cerneală – picături microscopice încărcate electric

Imprimante orientate pe linie – imprimante de impact la nivel de linie

Imprimante orientate pe pagină – numite imprimante laser asociază tehnologia laser cu

tehnologia copiatoarelor

Imprimanta matricială cu 9, 18 sau 24 de ace – realizează imprimarea prin impactul acelor

din metal preţios, acţionate de electromagneţi peste o bandă tuşată, asupra hârtiei. Se

caracterizează printr-o viteză de tipărire redusă, rezoluţie mică şi un zgomot pronunţat.

Avantajul acestor imprimante este preţul foarte redus al consumabilelor.

Imprimanta cu jet de cerneală – funcţionează prin pulverizarea fină a unor picături de

cerneală pe hârtia de imprimat. Există mai multe tehnologii de imprimare cu cerneală, cum ar

fi inkjet, bubblejet, cu sublimare etc, care variază în funcţie de modul de impregnare a cernelii

pe foaie. În principiu, imprimarea cu cerneală constă în pulverizarea picăturilor de cerneală

prin intermediul unor duze foarte fine. Avantajele oferite de aceste imprimante constau în

rezoluţia bună şi viteza relativ mare de imprimare. Dezavantajul îl constituie costul ridicat al

consumabilelor.

Imprimanta laser – după cum arată numele, foloseşte raze de laser sau mici diode

luminiscente care încarcă electrostatic un tambur de imprimare, corespunzător caracterului

care urmează a fi imprimat. Prin facilităţile oferite, ele sunt dedicate îndeosebi utilizatorilor

care au nevoie de performanţă şi viteză de tipărire. În plus, costul consumabilelor raportat la

numărul de pagini tipărite este mult mai redus decât la imprimantele cu cerneală. Procedeul de

imprimare constă în folosirea unei raze laser pentru a atrage cerneala pe un tambur care apoi

imprimă cerneala pe foaie. Această tehnologie asigură o viteză de imprimare, care poate varia

între câteva pagini şi câteva zeci de pagini pe minut, alături de o rezoluţie foarte bună.

Scanner-ul

Scannerul este un dispozitiv care transformă informaţia analogică în format digital. El se

bazează pe fenomenul de modificare a intensităţii unui fascicul luminos în momentul în care

acesta întâlneşte o suprafaţă de culoare oarecare.

Caracteristici tehnice:

Rezoluţia

Adâncimea culorii

Suprafaţa şi viteza

Tehnologia folosită

2.2 Elemente de conectare la calculator

Portul PS2

12

Printre cele mai folosite periferice din calculator se afla tastatura si mouse-ul. Acestea exista

in mai multe forme, au diferite functii, si folosesc metode de comunicatie diverse dar de cele

mai multe ori ele folosesc un port de comunicare de tipul PS2.

Cele doua porturi de tip PS2 sunt similare din punct de vedere electric, si folosesc acelasi

protocol de comunicare dar cele doua nu pot fi schimbate intre ele, deoarece folosesc seturi de

comenzi diferite.

Connectorii originali PS2 aveau aceeasi culoare (alba), mai tarziu a fost introdus codul de

culori PC 97 care impune culoare mov pentru tastatura si verde pentru mouse.

Portul Parallel (LPT)

Portul paralel este o interfaţă simplă de comunicare cu dispozitivele de intrare/ieşire. Este

simplu de programat şi este folosit în controlul microcontroller-elor sau a dispozitivelor cu

complexitate redusă. Principalul sa utilizare este (sau, mai degrabă, era) conectarea

imprimantelor. Portul paralel se găseşte în spatele unităţii centrale a calculatorului.

Acest port nu a fost multă vreme reglementat prin norme stabilite de un organism de

standardizare (aproximativ jumătate din viata sa). Începând din 1994 transferul pe la portul

paralel este reglementat de standardul IEEE-1284.

Spre deosebire de portul serial (COM), portul paralel LPT (Line Printer Port) transmite şi

recepţionează datele în mod paralel, adică mai multe date în același timp. După definirea unui

standard au apărut şi altfel de dispozitive care să-l folosească, de obicei de uz industrial, cu

atât mai mult cu cât rata de transfer este destul de mică, în jur de 12 kB/s, fiind deci mai lent

decât portul serial modern.

Portul Serial - RS 232

13

RS-232 (Recommended Standard 232) este un standard pentru transmiterea de date dintre un

DTE (Data Terminal Equipment) și un DCE (Data Circuit-terminating Equipment). Acest

standard este foarte folosit în sistemele de comunicare ale portului serial al unui calculator.

Astăzi RS-232 este înlocuit ușor în calculatoarele personale cu porturile USB. În contrast cu

RS-232, USB-ul este mult mai rapid, folosește tensiuni mai mici și este mai ușor de conectat

și folosit.

Cu toate acestea, portul serial încă mai este folosit de un număr foarte mare de persoane,

pentru simplitatea prin care aceasta operează.

Portul USB

USB - Bus-ul serial universal (Universal Serial Bus) este un ansamblu de magistrală şi tip de

conector utilizat pentru transmiterea de date. USB este folosit în general pentru conectarea

unor periferice la un calculator sau pentru interconectarea a două dispozitive electronice.

Există două feluri de a trimite informaţii printr-un cablu sau chiar de la aplicaţie la aplicaţie:

serial şi paralel - serial înseamnă bit cu bit pe un singur canal de comunicaţie şi paralel

înseamnă tot bit cu bit dar în paralel pe mai multe canale de comunicaţie.

Magistrala USB reprezintă soluţia oferită comunicaţiilor seriale de noua generaţie de

calculatoare PC. Este o interfaţă serială rapidă, bidirecţională, ieftină şi uşor de folosit. USB a

fost creată ca un standard industrial, o extensie a arhitecturii PC orientată spre armonizarea cu

standardele de comunicaţie din telefonie, ceea ce este numit CTI (Computer Telephony

Integration). Acest aspect este considerat fundamental din punct de vedere al aplicaţiilor

generaţiei următoare.

Avantajele acestei soluţii faţă de bătrâna interfaţă serială RS-232 transformată sunt:

rata de transfer - poate atinge 12 Mbps faţă de 115 000 bps;

conectează pâna la 127 de dispozitive la PC, (ceea ce înseamnă că operează ca o

magistrală) faţă de numai 2 dispozitive;

uşor de utilizat de către utilizatorul final (end user) - adăugarea/eliminarea de

dispozitive în/din sistem este foarte comodă;

are un protocol flexibil;

14

este o soluţie ieftină de interconectare.

USB este o magistrală pe cablu care permite schimb de date între un calculator gazdă

şi o gamă largă de periferice accesibile simultan.

Magistrala permite ca perifericul să fie ataşat, configurat, folosit şi deconectat în timp ce

gazda şi celelalte periferice operează. USB a fost proiectată în primul rând pentru utilizatorii

care nu doresc să intre în detalii de instalare hardware, astfel sistemul complicat de cablare a

fost înlocuit cu un control software. Toate problemele presupuse de interconectarea mai

multor dispozitive cu performanţe şi rate de transfer diferite sunt tratate prin software.

Portul Ethernet RJ-45 (8P8C)

Ethernet este denumirea unei familii de tehnologii de reţele de calculatoare, bazate pe

transmisia frame-urilor (cadrelor) şi utilizate la implementarea reţelelor locale de tip LAN.

Numele provine de la “eter”, care multă vreme s-a crezut că este mediul în care acţionau şi

comunicau zeităţile. Ethernetul se defineşte printr-un şir de standarde pentru cablare şi

semnalizare aparţinând primelor două nivele din Modelul de Referinţă OSI.

Connectorul 8P8C este probabil cunoscut pentru utilitatea lui in retelele de tip Ethernet. Din

anul 2000 și până în present acest tip de connector a fost tot mai întâlnit, înlocuind alte tipuri

de conectoare cum ar fi cele de tipul BNC.

Porturile Video

VGA este un conector (mai este numit și conector RGB) format din 15 pini dispuși pe trei

rânduri. Este un conector foarte des întâlnit pe majoritatea plăcilor video și la monitoarele

calculatoarelor, folosit în special pentru a transmite semnale video analogice de tipul RGBHV

(red - green - blue - horizontal sync - vertical sync) între calculator și monitor.

DVI (Digital Visual Interface) este o interfata video folosita pentru a transmite o calitate

vizuala ridicata pe monitoarele digitale (ex: ecranele LCD, proiectoare, etc).

15

Adaptor DVI – VGA: Adaptor DVI – HDMI:

HDMI (High-Definition Multimedia Interface) este un port de transmitere de date atât video

cât și audio către dispozitive speciale (monitoare și televizoare compatibile HD sau HD

Ready)

Porturile Audio

Înainte de apariţia plăcii de sunet, calculatoarele personale erau limitate la beep-uri printr-un

mic difuzor de pe placa de bază. Spre sfârşitul anilor ’80, plăcile de sunet au început să

16

lucreze în calculatorul multimedia şi au dus experienta folosirii unui calculator la un nivel

total diferit.

La ora actuală plăcile de sunet au ajuns la un punct unde un singur conector audio nu mai este

suficient. În imaginea de mai sus se regăsesc cei 6 conectori de tip jack prezenți acum pe

majoritatea plăcilor de sunet. Culorile care identifică fiecare connector sunt conform

standardului ISO 9001 și sunt separate astfel.

albastru – Line-in (intrare auxiliara)

rosu – intrare microfon

verde – line out/ieșire căști/difuzoare frontale

portocaliu – difuzor central/subwoofer (doar pentru sisteme 5.1)

negru – difuzoare din spate (doar pentru sisteme 5.1)

gri – difuzoare mediene (doar pentru sisteme 7.1)