+ All Categories
Home > Documents > Constructia Calculatorului - Maxim Bors_9371

Constructia Calculatorului - Maxim Bors_9371

Date post: 19-Jul-2015
Category:
Upload: bogdan-bogdynhio
View: 409 times
Download: 2 times
Share this document with a friend

of 142

Transcript

Maistru: Bor Maxim

Construc ia Calculatorului

Bor Maxim

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

1

Maistru: Bor Maxim

CuprinsConstrucia Calculatorului ........................................................................................................................1 Cuprins........................................................................................................................................................2 Capitolul 1 Scurt istoric, apariia calculatorelor....................................................................................4 ...................................................................................................................................................................14 Capitolul 2: Schema de baz P.C. Schema functionala a unui P.C....................................................15 Capitolul 3 Microprocesorul (CPU).......................................................................................................19 3.1 Caracteristicele procesorului...............................................................................................................21 Capitolul 4 Placa de baz(Mother Board).............................................................................................24 Capitolul 5 Memoria RAM.....................................................................................................................26 5.1 Modele constructive ale modulelor de memorie................................................................................28 5.2 Incompatibilitati..................................................................................................................................30 5.3 Memoria RAM si capacitatea maxima...............................................................................................33 Capitolul 6 Memoria ROM.....................................................................................................................35 6.1 Clasificarea..........................................................................................................................................36 6.2 Securitatea memoriei...........................................................................................................................37 6.3 Instrumente de programare a memoriilor ROM.................................................................................38 Capitolul 7:Dispozitive interne suplimentare.......................................................................................40 7.1 Plac video.........................................................................................................................................40 7.2. Plac de sunet.....................................................................................................................................46 7.3 Modemul............................................................................................................................................53 Capitolul 8:Dispozitive periferice de intrare/ eire..............................................................................62 8.1. TASTATURA....................................................................................................................................62 8.1.1 Microcontrolerul 8042.................................................................................................................63 8.1.2 Modele de tastaturi.......................................................................................................................64 8.1.3 Grupe de taste...............................................................................................................................65 8.1.4 Tastele speciale............................................................................................................................66 8.1.5 Combinaiile de taste....................................................................................................................69 8.2. MOUSE-UL.......................................................................................................................................75 8.2.1 Tipuri de mausuri.........................................................................................................................76 8.3 Monitorul.............................................................................................................................................81 8.3.1 Clasificarea monitoarelor.............................................................................................................81 8.3.2. Specificaiile de monitor dimensiunea ecranului i suprafaa util (viewable area):................83 8.3.3 Tipuri constructive de ecrane i tuburi. Funcionare...................................................................87 8.4 Imprimanta........................................................................................................................................101 8.5 Scanerul.............................................................................................................................................106 8.5.1 Tipuri de scannere .....................................................................................................................108 8.5.2 Principiul de funcionare............................................................................................................113 9 Extensii de memorie............................................................................................................................118 9.1 Hard-disk-ul......................................................................................................................................118 9.1.1 Principiile hard-disk-ului...........................................................................................................119 9.1.2 Capacitate i performan..........................................................................................................120 9.1.3Stocarea datelor...........................................................................................................................123 9.2 Dischet (FD floppy-disc)...............................................................................................................124 9.2.1 Formatul.....................................................................................................................................125 9.2.2. Unitatile de discheta..................................................................................................................126 9.2.2.1 Proiectarea mecanica..............................................................................................................127 9.2.2.2.Controlul vitezei......................................................................................................................127 9.2.2.3Controlul capetelor...................................................................................................................127 9.2.2.4 Indexarea capetelor.................................................................................................................128 9.2.2.5Circuite electronice de control.................................................................................................129 9.2.3 Functionarea...............................................................................................................................129Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

2

Maistru: Bor Maxim

9.2.4 Hardware....................................................................................................................................132 9.2.4.1 Comprimarea discurilor..........................................................................................................132 9.3. Discurile optice (CD).......................................................................................................................134 9.3.1 CD Compact Disc...................................................................................................................135 9.3.2 CD-R-Compact Disc-Recordable si CD-RW-Compact Disc-ReWritable...............................136 9.3.3DVD Digital Video Disc sau Digital Versatile Disc...............................................................137 9.3.4 BD Blu-ray Disc.....................................................................................................................140

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

3

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 1 Scurt istoric, apariia calculatorelorCalculatoarele electronice sunt urmasele unor dispozitive de calcul mai rudimentare dar foarte ingenioase, nscute din pasiunea si ambitia oamenilor de a efectua calcule din ce n ce mai precise. Paradoxal ns, att cei pasionati de calcule, ntre care amintim ilustrele nume ale lui Ampere si Gauss, ct si cei crora le displceau calculele (francezul de Condorcet, de exemplu, a mprtit un premiu al Academiei din Berlin n 1774 cu astronomul Tempelhoff fiindc avea o eroare de calcule) erau interesati de dezvoltarea dispozitivelor de calcul automate. Primele probleme de calcul erau exclusiv numerice, dar calculatoarele de astzi pot solutiona probleme complicate, prelucrnd informatii complexe, de tipuri diverse. Vom enumera n continuare etapele evolutiei dispozitivelor de calcul pn la aparitia calculatoarelor moderne, enumernd, cu titlu informativ, si mai ales pentru ingeniozitatea lor, cteva dintre acestea 1)Dispozitive de calcul simple

John Napier (1550-1617) a inventat un dispozitiv cu bastonase prismatice pe care erau nscrise produsele cu 1,2,...,9 ale cifrelor de la 1 la 9 pentru simplificarea nmultirii.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

4

Maistru: Bor Maxim

E. Gunter (1581-1626) a construit scara logaritmic, reducnd nmultirea a dou numere la operatia de adunare a dou segmente prin folosirea formulei log(a x b)=log(a)+log(b).

E. Wingate (1593-1656) a perfectionat scara logaritmic cu dou rigle gradate care pot aluneca una de-a lungul celeilalte, crend rigla logaritmic ce se mai foloseste si astzi.

De remarcat c dispozitivele amintite mai sus nu efectueaz adunri si necesit operare exclusiv manual. n 1642, Blaise Pascal (1623-1662) a inventat o masin de adunat mecanic pentru a-si ajuta tatl, care era administrator financiar. Masina consta din sase cilindri ce aveau reprezentate cifrele 0,1,...,9 pe cte o band. La fiecare rotatie cu 1/10 din lungimea cercului corespunztor, se schimba cifra iar fiecare 10 atins de un cilindru determina trecerea automat, pe cilindrul urmtor, a unei unitti de ordin superior. Astfel, suma a dou numere rezulta n urma rotatiilor succesive fcute pentru primul si al doilea numr

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

5

Maistru: Bor Maxim

Masina lui Pascal a fost simplificat de Lepine (1725) iar n 1851, V. Schilt a prezentat la Londra o masin de adunat n care cifrele se nscriau pe clape. Gottfried von Leibniz (1646-1716) a construit masini de adunat si nmultit (1694, 1704) inventnd un cilindru suplimentar care permitea repetarea adunrilor n vederea efecturii unei nmultiri (antrenorul). Dispozitivele de calcul descrise de el pentru efectuarea celor patru operatii aritmetice au aplicatii si astzi.

Thomas de Colmar a creat n 1820 prima masin de adunat si nmultit care a intrat n viata economic. Charles Babbage a proiectat, ntre 1834 si 1854, o masin care, folosind rotite de calcul zecimal, urma s execute o adunare ntr-o secund dar care n-a fost, din pcate, complet realizat. Munca lui Babbage a fost ncurajat de ideile inovatoare ale Adei Byron, numele celor doi rmnnd de referint n pionieratul informaticii prin intuirea unor principii general valabile n informatic, cum ar fi separarea memoriei si unittii de executie n construirea unui calculator sau posibilitatea utilizrii acestuia pentru rezolvarea unor probleme complexe.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

6

Maistru: Bor Maxim

P. L. Cebsev (1821-1894) a construit o masin de adunat si nmultit cu miscare continu, care semnala sonor momentul de stopare a manivelei. Viteza de lucru a acestor masini va creste pn la cteva zeci de operatii pe secund prin nlocuirea nvrtirii manuale a manivelei cu operatii electrice. La expozitia de la Paris din anul 1920, Torres y Quevedo a prezentat o masin care efectua nmultiri si mprtiri, numerele fiind introduse prin apsarea pe clape.

2) n prima jumtate a secolului al XX-lea au fost inventate masini analogice care transformau o problem matematic (teoretic sau practic) ntr-una bazat pe mrimi fizice (segmente, unghiuri, intensitatea curentului electric, variatii de potential) pe baza unei analogii. n final se obtinea un rezultat aproximativ dar convenabil din punct de vedere practic. Un exemplu de transpunere a unei probleme numerice n termeniCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

7

Maistru: Bor Maxim

analogici este reducerea nmultirii a dou numere la adunarea a dou segmente folosind scara logaritmic. 3) Ctre mijlocul secolului al XX-lea apar calculatoarele electronice (care pot fi si ele numerice sau analogice), capabile s rezolve probleme complexe. Structura acestora este prezentat n Arhitectura general a sistemelor de calcul Pe scurt, orice calculator trebuie s fie capabil s memoreze informatii (date si programe), deci contine un dispozitiv de memorie, s comande executia operatiilor, deci contine un dispozitiv de comand si s le execute (dispozitiv aritmetico-logic).Aceste componente sunt interconectate pentru buna functionare a calculatorului. n scopul realizrii legturilor dintre calculator si exterior, apar dispozitive de introducere a datelor, respectiv extragere a rezultatelor. Grigore Moisil spunea: "Calculatorul nu rezolv probleme, cum se spune. Problemele le rezolv omul, dar n rezolvarea lor omul se serveste nu numai de toc si hrtie, ci si de calculator", subliniind faptul c un calculator este un instrument de lucru, nu o "inteligent" de sine stttoare. De altfel, acest principiu nu s-a schimbat nici chiar n noul domeniu al inteligentei artificiale, unde calculatorul poate fi fcut s "nvete" lucruri noi pe baza anumitor informatii furnizate, mpreun cu niste reguli de deductie, dar n ultim instant omul este cel care a implementat aceste mecanisme. Asadar, un calculator este (deocamdat) att de "inteligent" ct l facem noi s fie. Dup cum probabil s-a dedus deja, dispozitivul fizic (hardware, din limba englez) reprezentat de calculator nu este suficient pentru exploatarea sa eficient; mai este nevoie de un sistem de programe (software) care ne permite s folosim resursele fizice pentru rezolvarea problemelor dorite. n absenta acestora, calculatorul ar fi, dac nu inutil, n orice caz foarte dificil de folosit (exclusiv n limbaj masin, precum primele calculatoare aprute). Prtile hard si soft ale unui calculator alctuiesc mpreun sistemul de calcul.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

8

Maistru: Bor Maxim

Primul calculator electronic a fost construit n 1943 n Statele Unite (Philadelphia) si s-a numit ENIAC.

ENIAC Acesta folosea procedeele de calcul aplicate la calculatoarele mecanice dar, datorit pieselor electronice, avea o vitez mai mare: 32.000 de operatii aritmetice pe secund. Era de dimensiuni mari, componentele sale principale fiind o memorie pentru date, una pentru instructiuni si o unitate de comand pentru executia instructiunilor. n 1947, John von Neumann stabileste principiile de baz pentru calculatoarele clasice (arhitectur von Neumann), valabile pn astzi: la un moment dat, unitatea central a calculatorului execut o singur instructiune, instructiunile programului fiind retinute n memoria intern calculatorului.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

9

Maistru: Bor Maxim

John von Neumann Evolutia cronologic a calculatoarelor electronice este descris n continuare sub forma generatiilor de calculatoare. Se poate remarca faptul c dezvoltarea caracteristicilor fizice si performantelor calculatoarelor a fost extraordinar de dinamic; de fapt domeniul calculatoarelor, privit att din punctul de vedere hard, ct si soft, a avut cea mai rapid evolutie dintre industriile si tehnologiile secolul nostru. Primele sisteme electronice de calcul, de dimensiuni considerabile, erau departe de performantele calculatoarelor moderne si exist toate motivele s credem c aceast evolutie va continua. Generatia 1 (1943-1956). Principalele componente fizice ale acestor calculatoare erau tuburile electronice pentru circuitele logice si tamburul magnetic rotativ pentru memorie. Viteza de lucru era mic: 50-30.000 operatii pe secund iar memoria intern - 2KO. Aceste calculatoare aveau dimensiuni foarte mari si degajau o cantitate de cldur destul de mare, deci nu ofereau sigurant perfect n utilizare. Programarea acestor calculatoare era dificil, folosindu-se limbajul masin si ulterior limbajul de asamblare. Reprezentantul cel mai cunoscut al acestei generatii este calculatorul ENIAC. Enumerarea caracteristicilor sale fizice este foarte sugestiv pentru a crea o imagineCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

10

Maistru: Bor Maxim

asupra primelor tipuri de calculatoare: el continea 18.000 de tuburi electronice, 7.500 de relee, 7.000.000 de rezistente si ocupa 145m2, cntrind 30t. Generatia 2 (1957-1963) Principalele tehnologii hard erau reprezentate de tranzistori (diode semiconductoare) si memorii din ferite, viteza de lucru atins fiind de 200.000 de operatii pe secund iar memoria intern - de aproximativ 32KO. Echipamentele periferice de introducere/extragere de date au evoluat si ele; de exemplu, de la masini de scris cu 10 caractere pe secund s-a trecut la imprimante rapide (pentru acea perioad) cu sute de linii pe minut. Programarea acestor calculatoare se putea face si n limbaje de nivel nalt (Fortran, Cobol) prin existenta unor programe care le traduc n limbaj masin (compilatoare). Apare un paralelism ntre activitatea unittii de comand si operatiile de intrare-iesire (dup ce unitatea de comand initiaz o operatie de intrare-iesire, controlul acesteia va fi preluat de un procesor specializat, ceea ce creste eficienta unittii de comand). n memoria calculatorului se pot afla mai multe programe -multiprogramaredesi la un moment dat se execut o singur instructiune. Dintre calculatoarele ale generatiei a doua, amintim DACICC-200, CIFA 101 si 102.

Generatia 3(1964-1971) Principala tehnologie hard era reprezentat de circuitele integrate (circuite miniaturizate cu functii complexe), memoriile interne ale calculatoarelor fiind alctuite din semiconductoare. Apar discurile magnetice ca suporturi de memorie extern iar viteza de lucru creste la 5 milioane de operatii pe secund. Cel mai cunoscut reprezentant al generatiei este IBM 360

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

11

Maistru: Bor Maxim

IBM 360 Generatia 3.5(1971-1981) Cresc performantele circuitelor integrate si se standardizeaz. Apar circuitele cu integrare slab (SSI Simple Scale of Integration) si medie (MSI Medium Scale of Integration), echivalentul a 100 de tranzistoare pe chip. Viteza de lucru este de 15.000.000 de operatii pe secund iar memoria intern ajunge la 2MO. Se folosesc limbaje de nivel nalt (Pascal, Lisp). Generatia 4 (1982-1989) Se folosesc circuite integrate pe scar larg (LSI Large Scale of Integration) si foarte larg (VLSI Very Large scale of Integration) (echivalentul a 50.000 de tranzistoare pe chip), memoria intern creste la 8MO iar viteza de lucru - la 30.000.000 de operatii pe secund. Apar discurile optice si o nou directie n programare: programarea orientat pe obiecte. Calculatoarele generatiilor I-IV respect principiile arhitecturii clasice (von Neumann) si au fost construite pentru a realiza n general operatii numerice. Calculele matematice complicate, dup algoritmi complecsi care s furnizeze rezultate exacte (de exemplu integrare, limite, descompuneri de polinoame, serii), numite calcule simbolice, au aprut doar n ultimele decenii si nu au fost favorizate de constructia calculatoarelor, ci de un soft puternic, bazat pe algoritmi performanti.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

12

Maistru: Bor Maxim

Pn n jurul anilor '80, evolutia calculatoarelor a fost preponderent bazat pe salturi tehnologice. Constatndu-se ns c majoritatea programelor nu folosesc n ntregime posibilittile calculatoarelor dintr-o generatie, s-a ncercat cresterea performantelor activittii de creare a soft-ului, urmrind principiul evident c activitatea uman nu se bazeaz pe prelucrri de date, ci de cunostinte ntre care apar operatii logice de deductie. Ulterior, se va pune chiar problema gsirii unor arhitecturi performante care s sustin noile concepte si cerinte de prelucrare a cunostintelor. Arhitectura urmtoarei generatii de calculatoare nu va mai respecta n mod necesar principiile von Neumann. Generatia 5(1990-) este generatia inteligentei artificiale, fiind n mare parte rezultatul proiectului japonez de cercetare pentru noua generatie de calculatoare. Principalele preocupri ale cercettorilor din domeniul inteligentei artificiale se suprapun n cea mai mare parte cu functiile noii generatii de calculatoare, care sunt prezentate mai jos. Aceste calculatoare sunt bazate pe prelucrarea cunostintelor (Knowledge Information Processing System - KIPS), n conditiile n care aceste prelucrri devin preponderente n majoritatea domeniilor stiintifice. Din punct de vedere tehnic, se folosesc circuite VLSI (echivalentul a peste 1 milion de tranzistoare pe chip), atingndu-se o vitez de lucru foarte mare, pentru care apare o nou unitate de msur: 1LIPS (Logical Inferences Per Second) = 1000 de operatii pe secund). Astfel, viteza noilor calculatoare se estimeaz la 100 M LIPS pn la 1 G LIPS. Apare programarea logic, bazat pe implementarea unor mecanisme de deductie pornind de la anumite "axiome" cunoscute, al crei reprezentant este limbajul Prolog. Functiile de baz ale noii generatii de calculatoare sunt:

interfata inteligent ntre om si calculator: Se urmreste implementarea unor functii similare celor umane (auz, vz, folosirea limbajului) prin mecanisme de recunoasterea formelor, exprimare prin imagini si studiul limbajului natural (directie important a inteligentei artificiale). Astfel, utilizatorii calculatoarelor, mai ales nespecialisti, vor avea la dispozitie un instrument de lucru mult mai agreabil.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

13

Maistru: Bor Maxim

gestiunea cunostintelor: Cunostintele trebuie s poat fi memorate sub forme care s permit un acces optim la bazele de cunostinte (asociativ) si ntretinerea bazei de cunostinte prin introducerea de cunostinte noi, eliminarea inconsistentelor, chiar nvtare de cunostinte (caracteristic inteligentei artificiale). realizarea de inferente (deductii) si predictii: Acestor actiuni, similare gndirii umane, li se poate asocia n mod cert atributul de inteligent. Problemele de inteligent artificial se vor rezolva uzual folosind bazele de cunostinte asupra crora se aplic regulile de deductie. Se folosesc metode si tehnici care permit generarea automat a unor programe si testarea corectitudinii programelor. Omul va fi asistat n obtinerea de cunostinte noi prin simularea unor situatii concrete, necunoscute nc. Aceste tipuri de probleme sunt foarte complexe si necesit instrumente de abordare adecvate: programare logic, metode de programare euristice care s furnizeze solutii bune (chiar dac nu optime) ntr-un timp scurt; tehnicile enumerate, care permit gsirea solutiei ntr-un spatiu de cutare de dimensiuni foarte mari, sunt dezvoltate tot n cadrul inteligentei artificiale. Un caz special de deductie este predictia (prevederea unor evolutii pe baza anumitor cunostinte date), care se implementeaz folosind mecanisme ce ncearc s simuleze functionarea creierului uman prin intermediul retelelor neuronale. O alt tehnic inspirat din lumea biologicului n inteligenta artificial o constituie algoritmii genetici, care au caracteristici de adaptabilitate la context, similar cu adaptarea la mediu a populatiilor biologice.

Generatia 6 apare deocamdat doar n literatur, sub forma conceptului ipotetic de calculator viu, despre care se filozofeaz si despre care oamenii se ntreab dac va putea fi obtinut n viitor prin atasarea unei structuri de tip ADN la un calculator neuronal.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

14

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 2: Schema de baz P.C. Schema functionala a unui P.CMai nti de toate este necesar s explicm ce este un calculator, n ce scopuri este folosit acesta iar mai apoi cum funcioneaz el n linii mari. Odat stabilite aceste noiuni va fi mai simplu s intrm n detalierea unor termeni uzuali n tehnologia informaiei.

Calculatorul este un echipament electronic ce permite prelucrarea automat a datelor sau realizarea unor sarcini cum ar fi calculele matematice sau comunicaiile electronice, pe baza unor seturi de instruciuni, numite programe. Programele sunt: seturi de comenzi sau instruciuni, ce se execut ntr-o anumit ordine, care sunt culese i procesate de componentele electronice ale calculatorului, rezultatele fiind stocate sau transmise componentelor periferice, cum ar fi monitorul sau imprimanta. La ora actual, calculatorul este folosit n multe i variate domenii. De exemplu, n mediul afacerilor calculatorul este folosit pentru a realiza tranzacii ntre conturi, transfer de fonduri sau orice alt operaie bancar, pentru a citi codurile de bare de pe produse sau cele magnetica a crilor de credit. n casele oamenilor, tot felul deCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

15

Maistru: Bor Maxim

tipuri de computere (termen mprumutat din lb. englez), care controleaz aparatele electronice ce modific temperatura interioar, ce opereaz sistemul de alarm, stereocasetofoane, telecomenzi etc. De ademenea computerele i gsesc o mare utilitate n domeniulcercetrii tiinifice, n rezolvarea unor delicate operaii de tip medical, pe care omul nu le-ar putea ndeplini, sau i-ar fi foarte greu. n multe cazuri computerele tind s corecteze erorile umane care survin n orice domeniu. Este de remarcat faptul c din ce in ce tot mai multe elemente importante din arhitectura unui calculator au cptat individualitate, pstrndu-i bineneles integrarea n sistem, prin acest lucru urmrindu-se posibilitatea upgradeurilor fr a se nlocui ntregul calculator. Astfel acestuia i se poate conferi titulatura de sistem de calcul, adic un ansamblu de dou componente: hardware (care cuprinde totalitatea componentelor electronice si mecanice) i software (care cuprinde totalitatea programelor utilizate).Partea hardware cuprinde memoria care stocheaz datele i instruciunile ce permit calculatorului s funcioneze, (unitatea central de procesare (CPU) care duce la ndeplinire acele instruciuni, unitatea BUS care conecteaz prile componente ale computerului, unitile de intrare, ca de exemplu tastatura i mouse-ul, care permit user-ului s comunice cu computerul, unitile de ieire, ca de exemplu imprimanta i monitorul, care permit computerului s afieze informaiile cerute de user, i altele. Partea de software este in general compus din sistemul de operare i din programe utilitare care permit computerului managementul fiierelor sau al unor periferice. Unitatea central de procesare este un circuit microscopic care este principalul procesor din computer. Un CPU este n general un singur microprocesor fcut din material semiconductor de obicei siliciu avnd pe suprafa milioane de componente electrice. Pe o scar mai larg, un CPU este de fapt o nsumare de uniti de procesare interconectate, fiecare fiind rspunztoare pentru un singur aspect al funciei CPU-ului. Unitile de procesare interpreteaz i implementeaz instruciunile software-ului, face calcule i comparaii, decizii logice (adevrat sau fals), stocheaz temporar informaii pentru alte uniti de procesare, monitorizeaz paii programului n desfurare i permit CPU-ului s comunice cu ale pri componente ale computerului.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

16

Maistru: Bor Maxim

Principala funcie a CPU-ului este de a realiza operaii aritmetice i logice, asupra datelor luate din memorie i asupra informaiilor primite de la periferice. CPU-ul este controlat de o serie de instruciuni provenite de la anumite tipuri de memorie, cum ar fi cele stocate n hard disk, floppy disk, CD-ROM sau benzi magnetice. Aceste instruciuni sunt trecute prin RAM (Random Access Memory), unde le sunt date adrese specifice de memorie, n funcie de necesitatea i utilitatea lor. n timpul executrii unui program, datele sunt trecute din RAM printr-o interfaa de fire numite BUS unit", care conecteaz CPU cu RAM. Apoi datele sunt decodate printr-o unitate de decodare, care interpreteaz si implementeaz instruciunile. Odat decodate, datele sunt trecute prin unitatea aritmetico-logic (ALU), care realizeaz calcule aritmetice si comparaii. Aceste date pot fi stocate de ctre ALU n adrese de memorie temporare, numite regitri, de unde pot fi luate rapid. ALU realizeaz operaii specifice, cum ar fi adunri, nmuliri i teste condiionale ale datelor din regitri, rezultatele fiind trimise spre RAM sau stocate n ali regitri pentru a fi folosite ulterior, n timpul acestui proces, o alt unitate de procesare (Unitatea de Comand i Control) monitorizeaz fiecare instruciune succesiv a programului, asigurndu-se de ordinea corect a instruciunilor. Acesta unitate are ca principal funcie corectarea posibilelor erori survenite n parcurgerea instruciunilor n mod corect. CPU este condus de frecvena de ceas, realizat de unele circuite repetitive asemntoare unui ceas, care trimite semnale pulsatorii periodice cu rolul de a sincroniza operaiile. Aceste frecvene pulsalorii sunt msurate n MHz. Computerele prin intermediul CPU pot accesa un numr constant de uniti de baz ale datelor (msurate n bii). Acest numr constant se numete cuvnt de prelucrare, iar dimensiunea cuvntului a dat natere unei clasificri: calculatoarele normale foloseau cuvinte de 64 bii, cele simple i 128 bii, cele duble; minicalculatoarele foloseau cuvinte de 32 bii, cele simple i 64 bii, cele duble iar microcalculatoarele 8, respectiv 16 bii, ajungndu-se chiar la 32. Unitile de intrare, cum ar fi tastatura, mouse, scanner, joystick, camera digital, light pen, touch panel etc, permit celui ce opereaz computerul (user-ul) s comunice cu acesta. Unitile de ieire sunt acele uniti cu ajutorul crora computerul comunic utilizatorului rezultatele procesrii sale: monitoare, imprimante, boxe, proiectoare etcCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

17

Maistru: Bor Maxim

Unitile de intrare/ieire sunt acele uniti care pot prelua date sau informaii i n acelai timp pot transmite date sau informaii: modem, plcile de sunet sau imagine etc. Memoria intern (RAM = random acces memory i ROM = read only memory). Memoria RAM este acea memorie care se terge la nchiderea sistemului de calcul. Ea poate fi de mai multe feluri: FPM-RAM (fast page mode), EDO-RAM (extended data output), SD-RAM (syncronous dynamic), RD-RAM, DD-RAM i altele. Un important mod de a le deosebi este prin viteza lor de a accesa datele. Fa de RAM, ROM este memoria care poate fi doar citit nu i alterat, i nu poate fi tears. Memoria extern este cea care pstreaz datele i informaiile chiar dup nchiderea calculatorului i poate fi transportat. Aceasta poate fi stocat pe hard disk, floppy disk, CD-ROM, benzi magnetice etc.Unitatea BUS este un cablu plat cu numeroase fire paralele, care permite prilor componente ale calculatorului s intercomunice. Pe acest cablu pot fi transmise simultan mai muli bii: pe un bus de 16 bii, avnd deci 16 fire paralele, pot fi transmise simultan 16 bii, adic 2 bytes.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

18

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 3 Microprocesorul (CPU)Microprocesorul cel mai important circuit electronic prin intermediul cruia sunt procesate informaiile care sunt trimise ctre sistem. Principalul parametru dup care se poate observa puterea microprocesorului informaia, este reprezentat calculat de n frecvena la care lucreaz, viteza cu care acesta proceseaz frecven megaheri sau gigaheri (de exemplu: microprocesor intel pentium I 133 megaherii sau microprocesor intel pentium IV 2,4 gigaheri, microprocesor intel celerom 450 megaheri etc.). Microprocesorul creierul calculatorului este un circuit integrat ale crui funcii sunt extrem de complexe, ncepnd cu prelucrri aritmetice i logice ale informaiei, stocarea temporar a acestora i continund cu coordonarea tuturor celorlaltor componente. Tendina general este ca microprocesorul s fie ct mai mult degrevat de aceast ultim funcie, crendu-se circuite specializate pentru aceasta.

Microprocesorul este un circuit electronic care funcioneaz ntr-un mod asemntor unitii centrale de procesare (CPU), executnd calculul i procesarea datelor, a operaiilor logice i aritmetice, dar mai ales poate s implementeze date la o anumit adres, precum i s determine o anumit adres. Microprocesoarele sunt de asemenea folosite n alte sisteme electronice avansate, cum ar fi multe din perifericeleCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

19

Maistru: Bor Maxim

calculatorului, sistemul electric al avioanelor modeme sau al aparaturii electrocasnice etc. Pn n anul 1995 au fost construite cea 4 miliarde de microprocesoare n ntreaga lume, iar pn n zilele noastre numrul lor atinge proporii astronomice. Microprocesorul este, privind pe scar ultra larg, un circuit integrat. Circuitele integrate, microcipurile cum mai sunt denumite, sunt circuite electronice complexe de dimensiuni extrem de mici construite pe o suprafa plan de semiconductor. Microcipurile modeme incorporeaz n jur de 22 de mil. de tranzistori (care ndeplinesc funcii de amplificatori, oscilatori sau ntreruptori), pe lng alte componente, cum ar fi rezistoare, diode, condensatori i fire, care ocup o suprafaa de dimensiunea unui timbru.Un microprocesor are n arhitectura sa mai multe seciuni, fiind din multe puncte de vedere asemntor cu CPU-ul: unitatea aritmetico-logic (ALU), regitrii, unitatea de comand i control, unitatea BUS i unitile de memorie intern coninute n chip. Microprocesoarele mai complexe mai conin i alte seciuni: cum ar fi cele de memorie special, numite cache memory, folosite pentru a mri viteza de acces a memoriei din unitile de stocare extern. Microprocesoarele moderne opereaz cu uniti bus de 64 bii, adic putnd transfera simultan 64 bii. Un oscilator de cristal al CPU produce un semnal de ceas care coordoneaz toate activitile microprocesorului. Frecvena acestui semnal de ceas atinge valori de peste 1 GHz, adic ciclul se repet de 1000 de mii. de ori pe secund, permind efectuarea a ctorva miliarde de calcule pe secund. Cipurile RAM sunt folosite alturi de microprocesor pentru a acoperi nevoia de memorie pentru programele n execuie. Microprocesoarele au anumite caracteristici care le confer performana: - viteza de lucru, dat de viteza ceasului; - capacitatea de memorie pe care o poate aloca la un moment dat; - setul de instruciuni pe care le poate executa; - capacitatea registrilor de lucru; - tipul construciei. n general microprocesoarele au o structur mai complex dect alte chipuri, iar fabricarea lor necesit echipamente de nalt precizie.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

20

Maistru: Bor Maxim

Microprocesoarele sunt construite printr-un proces de depunere

i nlturare de

materiale conductoare, semiconductoare i izolatoare, pe un suoort de siliciu, un strat subire dup altul, pn cnd sute de astfel de straturi creeaz un fel de sandwich ce conine circuite interconectate. Doar suprafaa superioara, un strat de aproape 10 microni, este folosit pentru circuitele electronice

3.1 Caracteristicele procesoruluiCreierul unui calculator PC este procesorul, numit i unitate central de prelucrare CPU (Central Processing Unit). Rolul acestuia este de a executa calculul i prelucrarea datelor din sistem cu excepia calculelor matematice complexe pe care le execut coprocesorul. 1)Principalele caracteristici ale procesoarelor sunt: Magistrala de date O magistral este un grup de conexiuni ce transfer semnale comune. Unprocesor are dou magistrale importante pentru transferul datelori informaiilor privitoare la adresarea memoriei: magistrala de date i magistrala de adrese. Cea mai important este cea de date: ansamblul liniilor utilizate pentru atrimitei recepiona date. Un procesor pe 32 de bii are o magistral de date pe 32 debii, deci transmite simultan 4 octei. Registrele interne Mrimea registrului intern este un indiciu important asupra cantitii de informaii ce poate fi prelucrat la un anumit moment de ctre procesor. Procesoarele avansate folosesc astzi registre interne pe 32 i 64 de bii. Unele procesoare au o magistral intern )linii de date i uniti de stocare registre) diferit de cea extern:ex. 386 SX folosete n interior un registru de 32bii dar n exterior este restricionat la16 bii. Registrele interne de obicei sunt mai mari dect magistrala de date: ex.Pentium are magistral de 64 bii dar registre de doar 32 bii. pentru a compensa are dou seciuni interne pe 32 de bii.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

21

Maistru: Bor Maxim

Magistrala de adrese Este grupul de linii care transport informaiile referitoare la adres, necesare pentru precizarea locaiei de memorie ctre care se transmit datele sau unde pot figsite. fiecare linie transport un bit reprezentnd o singur cifr a adresei. Limea magistralei de adrese determin dimensiunea maxim a memoriei RAM ce poate fiaccesat.

2)Vitezele procesorului Viteza de lucru a unui calculator se refer la frecvena ceasului, exprimat deobicei n perioade (cicluri) pe secund. Frecvena ceasului este controlat de unoscilator cu cristal compus dintr-o achie de cuar montat ntr-un mic container metalic. aplicnd o tensiune cuarului ncepe s vibreze (oscileze) pe o armonic dat de cristal. Acest curent alternativ se numete semnalul de ceas. Valoarea frecvenei este de ordinul milioanelor ntr-un PC, de aceea se msoar n MHz O perioad de ceas este cel mai mic element de timp al procesorului. Duratele de execuie diferite a instruciunilor (exprimate doar n perioade de ceas) facirelevant compararea sistemelor doar pe baza frecvenei ceasusului (conteaz foarte mult i eficiena). Pentru a putea compara adegvat puterea procesoarelor, Intel a dezvoltat o seriede teste de evaluare a performanelor pentru cipurile sale, ca instrument de etalonare. Aceast etalonare se numete ICOMP (Intel COmparative MicroprocesorPerormance). De ex. 486 DX4-100 are 435 iar P166 are1308. 3) Identificarea microprocesoarelor Fiecare microprocesor are un mod de marcare standard, alctuit dintr-un amestec de numere i litere. Pe fiecare exist o etichet de identificare. Modul de marcare al procesoarelor AMD este urmtorul:Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

22

Maistru: Bor Maxim

4) Principile tipurile de socluri (soket) Intel recunoaste urmatoarele tipuri de socluri procesoarele 486 i Pentium:

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

23

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 4 Placa de baz(Mother Board)

Placa de baz este un dizpozitiv de baz, un pamnt pe care se planteaz celelalte componente. Placa de baz este principala plac de integrate din interiorul computerului. Cele mai importante cipuri i alte pri componente electronice care realizeaz funciile computerului sunt locate pe placa de baz. Placa de baz este o plac de circuite integrate care conecteaz variatele elemente aflate pe ea sau ataate de ea, prin intermediul ghidajelor electrice. Placa de baz este indispensabil computerului i confer principala funcie de compilaie sau procesare. n mod normal computerele personale sau PC-urile au o singur unitate central de procesare sau un singur microprocesor, care este locat mpreun cu celelalte chipuri pe placa de baz. Tipul construciei i modelul cipului CPU de pe placa de baz este un criteriu cheie n desemnarea vitezei i a celorlalte performane ale computerului. Microprocesorul, n majoritatea calculatoarelor personale, nu este ataat pentru totdeauna de placa de baz, este ataat de aceasta printrun socket, putnd fi nlocuit i

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

24

Maistru: Bor Maxim

upgradat. De aceasta facilitate nu se bucur numai microprocesorul, dar i celelalte componente de baz, cum ar fi placa video, placa de sunet, placa de reea etc. Acest lucru este foarte important mai ales atunci cnd este vorba s schimbm o anumit componenta, micorndu-se astfel costul acestei operaii, ne mai fiind necesat schimbarea ntregului sistem. Plcile de baz mai conin de asemenea importante componente de procesare, cum ar fi sistemul BIOS (basic input/output sistem), care conine intructiunile principale necesare pentru a controla computerul atunci cnd este pornit; diferite cipuri de memorie de tipul celor RAM sau Cache; circuite de control pentru mouse, tastatur i monitor; i cipuri logice care controleaz diferile pri din funciile computerului. Avnd ct mai multe din componentele cheie ale computerului pe placa de baz mbuntete viteza de operare a computerului. Utilizatorii computerului i pot mbunti performanele calculatorului prin simpla inserare n sloturile speciale ale plcii de baz (IDE, PCI, ISA, SIMM, DIMM etc.) a diferitelor plci create n acest scop. Aceste sloturi sunt standard cu fiecare plac de baz oferind posibilitatea unor viteze mai mari, capaciti grafice mai mari, capaciti de comunicare cu alte computere i extensie multimedia. Ghidajele electrice care transport datele pe placa de baz se numesc BUS. Volumul de date care poate fi transportat simultan ntre diferitele componente ale computerului, cum ar fi ntre imprimant sau monitorul i microprocesor, afecteaz viteza la care poate funciona un program. Pentru acest motiv sistemele BUS sunt proiectate s transporte ct mai multe date posibil. Pentru a funciona normal, plcile adiionale trebuie s se conformeze standardului la care este construit sistemul BUS, ca de exemplu celor IDE (integrated drive electronics), EISA (extended industry standard architecture) sau SCSI (small computer system interface).

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

25

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 5 Memoria RAMMemoria cu acces aleator (aceasta este traducerea expresiei engl. Random Access Memory, abreviat RAM, care se citete aproximativ ram) este denumirea generic pentru orice tip de memorie de calculator care

poate fi accesat aleator, oferind acces direct la orice locaie sau adres a ei, n orice ordine, chiar i la ntmplare, se implementeaz de obicei pe cipuri (circuite integrate) electronice rapide (i nu pe dispozitive magnetice sau optice precum discurile dure (hard disks) sau CD-urile).

Timpul de acces la datele din astfel de memorii este de obicei constant, nedepinznd de poziia adresei de memorie accesate (deci nu ca la benzile sau discurile magnetice, care necesit un timp variabil). Cele mai multe implementri de RAM sunt volatile (datele stocate se pierd dac alimentarea cu energie electric se ntrerupe), dar exist i memorii RAM nevolatile, ca de exemplu de tip Read-Only Memory (ROM) i memorii de tip flash. Avantajul memoriei RAM fa de alte medii de stocare a datelor const n viteza de acces extrem de mare, fiind de mii de ori mai mare dect de exemplu cea a unui un disc dur. Dar i preul pe gigabyte este de circa 200 ori mai mare.

Exist dou tipuri principale de RAM:

memorie static, de tip Static RAM (sau SRAM, care se citete 'es-rm) memorie dinamic, Dynamic RAM (sau DRAM, citit 'di-rm),

diferenele constnd n stabilitatea informaiilor. Astfel, memoria static pstreaz datele pentru o perioad de timp nelimitat, pn n momentul n care ea este rescris, asemntor memorrii pe un mediu magnetic. n schimb, memoria dinamic necesit rescrierea periodic permanent, la fiecare cteva fraciuni de secund, altfel informaiile fiind pierdute. Avantajele memoriei SRAM: utilitatea crescut datorit modului de funcionare i viteza foarte mare; dezavantaj: preul mult peste DRAM. Memoria de tip SRAM este folosit cel mai adesea ca memorie intermediar / cache. DRAM-ul este utilizat n PC-urile moderne, n primul rnd ca memorie principal ("deCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

26

Maistru: Bor Maxim

lucru"). Tipurile uzuale de DRAM folosite de-a lungul istoriei informaticii, toate concepute n scopul creterii performanei DRAM-ului standard:

Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM), Extended Data Out DRAM (EDO DRAM), Burst EDO DRAM (BEDO RAM), Rambus DRAM (RDRAM), n prezent impunndu-se Synchronous DRAM (SDRAM), cu variantele Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM) i DDR2 SDRAM.

De asemenea, au fost concepute mai multe tipuri de memorie i pentru plcile grafice, printre care Video RAM (VRAM), Windows RAM(WRAM), Synchronous Graphics RAM (SGRAM) i GDDR3, ele fiind variante de DRAM optimizate drept memorie video.

Tipurile de memorie Ram

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

27

Maistru: Bor Maxim

5.1 Modele constructive ale modulelor de memoriedup perioada de nceput, cnd cipurile (circuitele integrate) de memorie se nfigeau direct n placa de baz, primul model rspndit a fost Single Inline Memory Module (SIMM-ul) pe 30 pins (piciorue), urmat de cel pe 72 de pini. Modulul Un SIMM prezint o lime de band de 8 bii pentru prima versiune, i de 32 bii pentru cea de-a doua; dimensiunea fizic a SIMM-ului pe 30 de pini este de dou ori mai mic dect n cazul celeilalte variante. Diferenele de vitez dintre ele corespund perfect evoluiei procesoarelor: dac prima versiune era uzual pe timpul procesoarelor Intel 80286 i 80386, SIMM-ul pe 72 de pini a stat la baza generaiei 486, Pentium i Pentium Pro. Cipurile folosite au fost de tip DRAM, FPM i, mai trziu, EDO DRAM. Urmaul lui SIMM s-a chemat Dual Inline Memory Module (DIMM). Dup cum i spune i numele, el ofer o lime de band dubl fa deSIMM-urile pe 72 de pini, i anume 64 bii, avnd la baz un gen de dual-channel intern. Numrul de pini a fost de 168 sau de 184, n funcie de tip: SDRAM sau DDR SDRAM. A existat i un numr limitat de modele de DIMM bazate pe EDO DRAM, dar ele nu au avut succes pentru c trecerea de la SIMM la DIMM a coincis cu cea de la EDO la SDRAM. Tipul Rambus Inline Memory Module (RIMM) este modelul constructiv al memoriilor RDRAM. Numrul de pini este de 184 (ca i la DDR SDRAM), dar asemnrile se opresc aici, configuraia pinilor i modul de lucru fiind total diferite. Mai sunt de amintit cipurile de memorie de tip SO-DIMM, destinate calculatoarelor portabile, care dein un numr diferit de pini: 184 pentru SDRAM i 200 pentru DDR SDRAM. Practic vorbind, montarea modulelor SIMM era o operaie greoaie i necesita experien i ndemnare. Odat cu modulele DIMM (i RIMM, care au acelai sistem de prindere) dificultile au fost rezolvate, oricine putnd acum monta o memorie, fiind necesar doar puin atenie. Montarea greit a unui DIMM este aproape exclus, deoarece ar necesita destul for.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

28

Maistru: Bor Maxim

Tipuri de memorie RAM care ne intereseazaMemoriile RAM actuale se ncadreaz n tehnologia de tip SDRAM acronim ce provine de la synchronous dynamic random access memory. Fr a intra n detalii tehnice s vedem care sunt tipurile de memorie care prezint interes pentru noi, n funcie de vechimea calculatorului de acas. Trebuie mentionat ca desi toate tipurile de memorii de mai jos folosesc tehnologia SDRAM - in vorbirea curenta prin memorii SDRAM se face referire la memoriile mai vechi caractestice sfarsitului anilor 90, iar pentru celelalte tipuri de memorii foloseste doar denumirea scurta: DDR, DDR2 sau DDR3 fara SDRAM.

SDR-SDRAM - Single Data Rate SDRAM - acest tip de memorie a facut cariera ncepnd cu mijlocul anilor 90 i pn n anii 2002 cnd nc se mai puteau achiziiona calculatoare personale noi echipate cu sloturi de memorie SD-RAM. Chiar daca calculatoarele personale au abandonat acest standard , chipurile de memorie de tip SDRAM inc se fabric pentru a echipa diferite dispozitive electronice unde viteza de lucru a memoriei interne nu prezint importan. De exemplu multimedia player portabil sau un CD-Player este echipat cu un chip de memorie SDRAM DDR SDRAM - Double Data Rate SDRAM sau DDR1 - primele memorii DDR au fcut echip cu generaia calculatoarelor de peste 1Ghz, acest prag fiind atins pentru calculatoarele destinate publicului larg n anul 1999. Prima placa de baz cu suport DDR a fost disponibil n toamna anului 2000. Pe piaa calculatoarelor personale memoriile DDR au coexistat cu cele SDR, tranziia ctre acest standard

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

29

Maistru: Bor Maxim

fiind ncheiat abia cnd pe piaa calculatoarelor personale nu sau mai gsit plci de baz compatibile cu memoriile SD-RAM.

DDR2 SDRAM - Acest standard a devenit disponibil pentru utilizatori la jumtatea anului 2003. Momentan sunt cele mai comune tipuri de memorie n rndul calculatoarelor personale. DDR3 SDRAM- dei anunate nc din 2005 primele plci de baz cu suport pentru acest tip de memorie au aprut n vara anului 2007. n prezent reprezint cea mai performant soluie iar costurile de achizitie sunt apropiate de cele pentru generatia anterioara -DDR2. DRDRAM sau Direct Rambus DRAM sau este un tip de memorie RAM mai putin popular in randul calculatoarelor personale. Acest tip de memorie a intrat pe piata PC-urilor personale in 1999 avand ca sustinator principal producatorul de microprocesoare american Intel. Datorita costurilor mai mari de productie acest tip de memorie nu s-a impus pe piata. Tehnologia dezvoltata de firma RAMBUS si-a gasit totusi utilitatea in special in randul consolelor cum ar fi N intendo 64 sau Sony Playstation 2 si 3.

5.2 IncompatibilitatiTrebuie stiut ca fiecare generaie de memorie RAM se deosebeste electric i fizic fa de generaia anterioar. n practic aceasta nseamn c nu putem folosi simultan doua tipuri de memorii RAM din generatii diferite, de exemplu SD-RAM mpreuna cu DDRRAM sau DDR2 mpreuna cu DDR3. De asemenea, nu vom putea ntroduce un modul de memorie DDR2 ntr-un slot de memorie DDR datorit existenei unui element de protecie cunoscut i sub denumirea de cheie. Cheia reprezint o cavitate la baza modului de memorie poziionat diferit de la o generaie la alta care permite introducerea unui modul de memorie doar n poziia corect i doar ntr-un slot de memorie compatibil.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

30

Maistru: Bor Maxim

Tot la capitolul incompatibilitati trebuie sa amintim si de memoriile ECC. Aceastea se deosebesc de memoriile obisnuite prin accea ca suporta un mecanism de corectie a erorilor -error-correcting code. Acest tip de memorii echipeaza in mod special serverele iar pretul per megabait este sensibil mai mare. Pentru utilizatorii obisnuiti achizitia de memorii ECC mai scumpe nu prezinta foarte mult interes motiv pentru care placile de baza obisnuite (destinate in special calculatoarelor ieftine) nu suporta acest tip de memorii. Mai trebuie mentionat si faptul ca acest tip de memorii nu pot functiona alaturi de o memorie obisnuita non-ECC.

DIMM vs SO-DIMM Memoria RAM destinata calculatoarelor personale de tip desktop este in acest moment in format DIMM (dual in-line memory module). Acest format a inceput sa inlocuiasca cu succes formatul SIMM (single in line memory module) odata cu aparitiaCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

31

Maistru: Bor Maxim

calculatoarelor echipate cu procesoare Pentium. Memoriile in format DIMM indiferent ca sunt de tip SDR, DDR, DDR 2 sau DDR 3 au aceeasi lungime de 13.35 CM. Memoriile in format SO-DIMM ( Small Outline - DIMM) sunt destinate calculatoarelor portabile si au dimensiunile reduse cu aproape 50%. Pentru a reduce consumul de energie, factor critic n economia unui sistem portabil, memoriile SO-DIMM ruleaza in general la frecvente mai scazute fata memoriile folosite pentru desktop-uri.

In mod traditional capacitatea memoriei RAM este afisata la pornirea calculatorului. Capacitatea memoriei este exprimata in general n kilobaiti, de exemplu in imaginea de mai jos 2096064K indica 2 gigabaiti de ram.

Putem verifica capacitatea memoriei RAM si din Windows. Pentru aceasta trebuie sa accesam dialogul System properties. Cel mai simplu mod de a accesa dialogul System properies este de a face un clic drepta pe iconita My Computer dupa care selectam Properties. (si mai simplu este daca retinem ca acelasi lucru obinem si prin combinatia de taste Windows + Pause)

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

32

Maistru: Bor Maxim

5.3 Memoria RAM si capacitatea maximaCapacitatea maxima a emoriei RAM dintr-un calculator este limitata de urmatorii factori:

capacitatea maxima adresabila suportata de chipsetul placii de baza tipul procesorului folosit 32/64 bit arhitectura sistemului de operare si in sfarsit numarul de sloturi de memorie ram cu care este echipata placa de baza (in general variaza intre 2 si 6 sloturi)

Un calculator personal echipat cu hardware si software de ultima generatie poate avea la dispozitie si pina la 48GB de RAM. Un calculator obisnuit ce ruleaza un sistem de operare pe 32 bit precum Windows XP sau Windows Vista poate accesa 4GB RAM (3,2 GB in practica). Calculatoarele mai vechi pot adresa fie maxim 128/256/512MB RAM (gama Pentium, K5/K6) fie 1024 MB (1GB) sau mai mult incepand cu generatia Pentium II. Memoria RAM i viteza

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

33

Maistru: Bor Maxim

Fiecare tip de memorie RAM este caracterizat de e o vitez de lucru sau lime de band care este direct proporional cu cantitatea teoretic de date care poate fi transferat ntre microprocesor i memorie. Cantitatea de date care poate fi manipulat la nivel teoretic face parte din cartea de vizit a oricarei memorii. Asadar un modul PC2100 are o vitez teoretic de lucru de 2100MB/s pe cnd un modul PC6400 de 6400MB/s (6,4GB/s). Memoriile SDR SDRAM au o vitez cuprins ntre 66Mhz i 133Mhz n mod standard. (PC66 = 66 MHz, PC100 = 100 MHz, PC133 = 133 MHz) Atunci cnd vine vorba de memorii DDR, de orice tip, trebuie s tim c specificaiile ne sunt prezentate la o valoare dubl (DDR = double data rate)datorit modului de lucru al acestor tip de memorii. Totui nu toate operaiile care sunt efectuate de memoria RAM sunt la vitez dubl motiv pentru care uneori, spre deruta noastr, se face referire i la viteza nominal adic njumatit. DDR SDRAM (DDR DDR2 SDRAM SDRAM DDR3 SDRAM SDRAM DIMM * PC1600 = 200 * PC2-3200 = 400 MHz * PC3-6400 = 800 MHz * PC2100 = 266 MHz * PC2700 = 333 MHz * PC3200 = 400 MHz * PC2-4200 = 533 MHz * PC3-8500 = 1066 * PC2-5300 = 667 MHz * PC3-10600 = 1333 * PC2-6400 = 800 MHz * PC3-12800 = 1600 * PC2-8000 = 1000 MHz * PC2-8500 = 1066 MHz * PC2-9600 = 1200 MHz

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

34

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 6 Memoria ROMMemoria ROM (read-only memory) este un tip de memorie care n mod normal nu poate fi doar citit, spre deosebire de RAM, care poate fi att citit, ct i scris. Memoria ROM este o clas de suporturi de stocare utilizate n computere i alte dispozitive electronice. Datelestocate n ROM nu pot fi modificate sau pot fi modificate numai lent ori cu dificultate. De aceea, memoria ROM este folosit n principal pentru a distribui firmware (softul strns legat de hardul specific i puin probabil s aib nevoie frecvent de update) Memoria ROM este folosit la anumite funcii n calculatoare din dou motive principale:

1. permanena: valorile stocate n ROM sunt totdeauna acolo, indiferent dac este

pornit sau nu. Memoria ROM poate fi scoas din calculator i stocat pentru o perioad nedeterminat de timp i nlocuit, datele coninute continund s fie acolo. Din acest motiv se mai numete i memorie nonvolatil.2. securitatea: faptul c memoria ROM nu poate fi modificat uor reprezint un

grad de securitate n privina modificrilor accidentale sau ru intenionate aleCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

35

Maistru: Bor Maxim

coninutului. Astfel, nu este posibil virusarea prin intermediul memoriei ROM. (Tehnic, este posibil cu EPROM, dar aceasta nc nu s-a ntmplat.) Memoria ROM este utilizat n principal pentru stocarea programelor de sistem care stau la dispoziie n orice moment. Unul dintre ele este BIOS, stocat pe o memorie ROM, numit system BIOS ROM. Stocarea fiind pe memoria ROM, programul este disponibil odat cu pornirea calculatorului pentru a introduce setrile. ntruct scopul memoriei ROM este s nu fie modificat, apar situaii n care este nevoie de schimarea coninutului acesteia.

biosul

6.1 Clasificarea

PROM (Programable Read Only Memory) este similar cu memoria ROM, dar poate fi programat de utilizator, cu ajutorul unui echipament special. Ceea ce este foarte util pentru companiile care i fac propriul ROM. EPROM (Erasable PROM) poate fi tears prin expunere la radiaii ultraviolete i poate fi rescris. Microcontrollerele cu EPROM au un orificiu cu un mic geam de cuar care permite ca cipul s fie expus la radiaie ultraviolet. Nu este posibil alegerea unei pri pentru a fi tears. Memoria poate fi tears i rescris de un numr finit de ori. OTPROM (One Time Programable ROM) este o memorie EPROM, dar cu cipul dispus ntr-o capsul din material plastic, fr orificiu, care este mult mai ieftin. Viteza este bun, dar aplicaiile sunt lipsite de flexibilitate.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

36

Maistru: Bor Maxim

EEPROM (Electrically Erasable PROM) poate fi ears electric de unitatea central cu ajutorul unui anumit soft, n timpul funcionrii. Este cel mai flexibil tip de memorie. memorie Flash este asemntoare cu EPROM si EEPROM, dar nu necesit orificiu de tergere

6.2 Securitatea memorieiOrice locaie din ROM poate fi citit n orice ordine, avnd acces aleator, dar nu se poate scrie. Pentru tipurile de ROM modificabile electric viteza de scriere este mereu mult mai lent dect viteza de citire i ar putea necesita tensiune nalt, iar scrierea se face lent. Modern NAND Flash atinge cea mai mare vitez de scriere dintre toate memoriile ROM reinscriptibile, pn la 15 MB&s (70 ns/bit), permind blocuri mari de celule de memorie pentru a fi scrise simultan. ntruct acestea sunt scrise prin forarea electronilor printr-un strat de izolare electric pe o poart tranzistor plutitoare, memoriile ROM reinscripionabile pot rezista doar un numr limitat de cicluri de scriere i tergere nainte ca izolaia s fie permanet deteriorat. n primele memorii EAROM aceasta putea s apar dup mai puint o mie de cicluri de scriere. Memoria moderna Flash EEPROM numrul poate depi un milion. Aceast rezisten limitat, precum i costul mai ridicat nseamn c spaiile de stocare Flash este puin probabil s nlocuiasc complet n viitorul apropiat diskdrive-urile magnetice. Securitatea const ntr-un circuit folosit pentru a inhiba copierea nepermis a datelor read-only. Ea servete pentru a anula datele citite din memoria read-only, cu excepia cazului n care o adres de memorie folosit pentru a specifica datele de ieire ntlnete o adres prestabilit. Astfel, circuitul de securitate poate dezactiva toate semnalele adres sau unul dintre semnalele adres atunci cnd o adres prestabilit este accesat ntr-o operaiune nepermis de copiere a datelor. Sistemul de securitate este utilizat pentru locaii de memorie programabil read-only la o scar foarte larg (VLSI). ntr-o prim faz este stocat primul bit. Primul bit de securitate a datelor are valoarea prim dat cnd primul bit de securitate de memorie esteCatedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

37

Maistru: Bor Maxim

neprogramat, i are valoarea a doua cnd primul bit de securitate este programat. ntr-o a doua locaie a memoriei este stocat al doilea bit de securitate de memorie. Al doilea bit de securitate a datelor are valoarea prim dat cnd al doilea bit de securitate a memoriei este neprogramat, i a doua valoare cnd al doilea bit de securitate a memoriei este programat. Un select logic este cuplat la prima locaie de memorie de securitate bii i al doilea bit de securitate locaie de memorie. Accesul logic previne orice dispozitiv n afara circuitului VLSI s aib acces direct la spaiile programabile de memorie read-only n cazul n care logica de selecie nu selecteaz niciun bit de securitate a datelor.

6.3 Instrumente de programare a memoriilor ROMLa nceput, cele mai multe memorii ROM erau fabricate avnd valorile 0 i 1 integrate n pastil. Pastila reprezint, de fapt, cipul din siliciu. Acestea se numesc memorii ROM cu masc, deoarece datele sunt inscripionate n masca cu care este realizat pastila ROM prin procedeul fotolitografic. Aceast metod de fabricare este economic dac se fabric sute sau mii de cipuri ROM cu exact aceleai informaii. Dac ns trebuie sa se modifice un singur bit, trebuie s se refac masca, ceea ce este o operaiune costisitoare. Datorit costurilor i lipsei de flexibilitate, n prezent aceste memorii ROM cu masc nu se mai folosesc. Programarea PROM Un PROM gol poate fi programat prin scriere. n mod normal, pentru aceasta, este necesar un aparat special numit programator de dispozitive, programator de memorii ROM sau arztor de memorii ROM. Fiecare bit 1 binar poate fi considerat ca o siguran fuzibil intact. Cele mai multe cipuri funcioneaz la 5 V, dar atunci cnd programm un PROM, aplicm o tensiune mai mare (de obicei 12 V) pe diferite adrese din cadrul cipului. Aceast tensiune mai ridicat topete (arde) fuzibilele din locaiile pe care le alegem, transformnd orice 1 ntr-un 0. Dei putem transforma un 1 ntr-un 0, procesul este ireversibil (deci nu putem reface un 1 dintr-un 0). Dispozitivul de programare analizeaz programul care urmeaz s fie scris n cip i apoi schimb selectiv biii 1 n 0 numai acolo unde este necesar. Din acest motiv, adeseori, cipurile ROM sunt numite i OTP (One Time Programmable Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

38

Maistru: Bor Maxim

programabile o singur dat). Ele pot fi programate o singur dat i nu pot fi terse niciodat. Operaiunea de programare a unui PROM dureaz de la cteva secunde la cteva minute, n funcie de mrimea cipului i de algoritmul utilizat de ctre dispozitivul de programare.

Programarea EPROM EPROM-urile sunt identice cu PROM-urile din punct de vedere funcional i fizic, cu excepia ferestrei din cuar de deasupra pastilei. Scopul ferestrei este acela de a permite luminii ultraviolete s ajung la pastila cipului, deoarece EPROM-ul poate fi ters prin expunere la o lumin ultraviolet intens. Lumina ultraviolet terge cipul prin provocarea unei reacii chimice care reface fuzibilele prin topire. Astfel, toate 0-urile binare din cip devin l, iar cipul este readus n starea iniial de fabricaie, cu bii l n toate locaiile. Programarea EEPROM Memoriile EEPROM pot fi terse i reprogramate chiar n placa cu circuite n care sunt instalate, far a necesita un echipament special. Folosind un EEPROM se poate terge i reprograma memoria ROM a plcii de baz ntr-un calculator fr scoaterea cipului din sistem sau chiar fr deschiderea carcasei. Cipul EEPROM (sau Flash ROM) poate fi identificat prin lipsa ferestrei de pe cip. Modernizarea memorie ROM de tip EEPROM poate fi fcut cu uurin, fr a fi nevoie s schimbm cipurile. n majoritatea cazurilor, programul ROM actualizat poate fi descrcat de pe site-ul Web al productorului plcii de baz, dup care este necesar rularea unui program furnizat n mod special pentru actualizarea memoriei ROM.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

39

Maistru: Bor Maxim

Capitolul 7:Dispozitive interne suplimentare7.1 Plac videoO plac video, adaptor video sau plac grafic este un card de expansiune a crui funcie este de a genera imagini cte un monitor. Multe plci video au funcii adugate, precum redarea accelerat de scene 3D i grafic 2D, adaptor TV tuner, decodare MPEG-2/MPEG-4 sau capacitatea de a utiliza mai multe monitoare (multi-monitor). Alte plci video moderne sunt utilizate pentru scopuri mai exigente, precumjocurile PC. Plcile video pot fi integrate in placa de baz la PC-urile mai vechi. Acest cip grafic are de obicei o cantitate mic de memorie i preia o parte din memoria RAM a sistemului principal, reducnd astfel memoria RAM total disponibil. Aceasta se mai numete grafic integrat care are un nivel sczut de performan i este nedorit de cei ce i doresc s ruleze aplicaii 3D. Aproape toate plcile de baz permit dezactivarea graficii integrate prin intemediul BIOS-ului. Pentru acest lucru este necesar ca placa de baz s fie prevzut cu suport AGP, pentru ataarea unei plci video. Prima plac video IBM PC, care a fost lansat cu primul IBM PC, a fost dezvoltat de IBM n 1981. MDA (Monochrome Display Adapter) putea funciona doar n modul text, reprezantnd 80 de coloane i 25 de linii (80x25) pe ecran. Avea o memorie de doar 4KB i o singur culoare. VGA a fost larg acceptat, permind anumitor corporaii cum ar fi ATI, Cirrus Logic i S3, de a lucra cu placa video, mbuntaindu-i rezoluia i numrul de culori. Astfel s-a dezvoltat SVGA (Super VGA), care a ajuns la 2 MB de memorie video i o rezoluie de 1024x768 cu 256 de culori. n 1995 primele plci video 2D/3D au fost lansate, dezvoltate de Metrox, Creative, S3, ATI i altele. Aceste plci video au urmat SVGA, dar aveau implementate funcii 3D. n 1997 a fost lansat cipul grafic Voodoo 3dfx, care a fost mult mai puternic n comparaie cu celelalte, introducerea unor efecte 3D, cum ar fi cartografierea PMI, Zbuffering i anti-aliasing in piaa de consum. Dup aceast plac, o serie de plci 3D au fost lansate, cum ar fi Voodoo2, TNT i TNT2 de la NVIDIA. Intel a dezvoltat AGP (Accelerated Graphics Port) care a rezolvat problema dintre procesor i placa video. Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice40

Maistru: Bor Maxim

Placa vidio AGP(Accelerated Graphics Port)

Din 1999 pn in 2002, NVIDIA deinea controlul pe pia cu familia GeForce. n acest moment mbuntirile au fost efectuate la algoritmii 3D i la procesorul grafic, memoria a crescut, de asemenea pentru a imbunti rata de date. Tehnologia DDR a fost ncorporat, capacitatea de memorie a crescut de la 32 MB cu GeFoce la 128 MB cu GeForce 4. Din 2003 ATI i NVIDIA au dominat piaa plcilor video cu liniile Radeon i GeForce, respectiv. Placa video contine un procesor specializat numit GPU (Graphical Processing Unit) sau VPU (Video Processing Unit) care face o parte din calculele necesare pentru afisarea imaginilor, cealalta parte a acestor calcule fiind facuta de procesorul calculatorului (CPU). Fiecare placa video are si o cantitate de memorie inclusa pe ea care este folosita de GPU (de exemplu pentru a stoca texturile suprafetelor intilnite in jocuri). Placa Video se fixeaza pe placa de baza intr-un slot alungit numit slot. Acesta poate fi de tip AGP (cel mai frecvent) sau PCI (foarte putine placa video il folosesc in prezent). Modul de transfer a datelor video prin portul AGP este de 1X, 2X, 4X sau 8X dar asta nu inseamna ca un mod de transfer de 8X este de doua ori mai bun decit de cel 4X, ele avind performante apropiate, evident cu un plus de performanta pentru 8X.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

41

Maistru: Bor Maxim

Placile Video sint construite de multe companii specializate in producerea de piese pentru calculator insa in fapt cea mai mare parte dintre aceste placa video au un procesor grafic (GPU-VPU) fabricat fie de NVIDIA, fie de ATI. 1. NVIDIA Compania NVIDIA fabrica un GPU cu denumirea GeForce care, la fel ca in cazul procesoarelor centrale (CPU), are mai multe generatii si anume GeForce, GeForce 2, GeForce 3, GeForce 4 si cea mai noua generatie, GeForce FX. Procesoarele grafice de pe placile NVIDIA au nuclee ("cores") numite "NV n" unde "n" este un numar. Aceste GPU sint diferentiate deci in functie de nucleul lor (NV 30, NV 35, etc.). Denumirea nucleelor nu este o indicatie a performantei lor pentru ca de exemplu procesorul cu nucleu NV 34 (GeForce FX 5200) este mai slab decit procesorul cu nucleul NV 31 (GeForce FX 5600) si mult mai slab decit procesorul cu nucleu NV 35 (GeForce FX 5900). Placile GeForce cu performante de virf din generatiile 3 si 4 sint denumite de catre NVIDIA GeForce Titanium (Ti). De asemenea NVIDIA a produs si o linie de GPU (care se mai gasesc inca in vinzare) numite MX care pe linga placile Titanium sint ca niste procesoare Celeron fata de procesoarele Pentium. O placa video cu GPU GeForce 4MX are in fapt un GPU din generatia 2 (GeForce 2) cu unele imbunatatiri. In cazul placilor din generatia FX compania NVIDIA a ales sa nu mai diferentieze precis placile cu performante obisnuite de cele cu performante ridicate. Pentru fiecare placa exista insa doua variante care se deosebesc prin viteza procesorului grafic si a memoriei de pe placa video. De exemplu in cazul placii bazate pe nucleul NV 34, avem placile (furnizate de diversi producatori) numite GeForce FX 5200 (frecventa GPU = 250 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz) si placile GeForce FX 5200 Ultra (frecventa GPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 650 MHz). Placile GeForce FX 5200 Ultra sint mai bune (si mai scumpe) decit placile GeForce FX 5200, insa in nici un caz ele nu se apropie de performantele placilor GeForce FX 5900, ca sa nu mai vorbim de placile GeForce FX 5900 Ultra.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

42

Maistru: Bor Maxim

Placa video pe soket (port) PCI-Expres 2.ATI Compania ATI fabrica un VPU (similar cu un GPU) cu denumirea Radeon care are mai multe generatii. Procesoarele grafice de pe placile Radeon au nuclee ("cores") numite "Rn" (la placile cu performante medii sau inalte) sau "RVn" (la placile cu performante obisnuite) unde "n" este un numar. Aceste VPU sint diferentiate deci in functie de nucleul lor (R250, R300, RV280, RV300 etc.) si cu cit numarul de dupa R este mai mare cu atit procesorul este dintr-o generatie mai noua. Denumirea RV inseamna "Radeon Value" si desemneaza nucleul unui VPU inclus in placile video care au un pret mai mic (si evident o performanta mai scazuta). ATI nu diferentiaza precis placile in functie de performanta lor. Pentru fiecare placa exista insa doua variante (sau uneori trei variante) care se deosebesc prin viteza procesorului grafic si a memoriei de pe placa video. De exemplu avem placile (furnizate de diversi producatori) numite ATI Radeon 9600 (frecventa VPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz) si placile ATI Radeon 9600 Pro (frecventa VPU = 400 MHz si frecventa memoriei = 600 MHz). Placile ATI Radeon 9600 Pro sint mai bune (si mai scumpe) decit placile ATI Radeon 9600, insa in nici un caz ele nu au performantele placilor ATI Radeon 9700, ca sa nu mai vorbim de placile ATI Radeon 9700 Pro. Confuzia determinata de lipsa unei corespondente intre denumirea unei placi video si performanta ei este amplificata si mai mult de aparitia unor placi numite ATI Radeon SE (de ex. ATI Radeon 9600 SE) care au performante (si preturi) situate intre placile ATI Radeon si cele ATI Radeon Pro.Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

43

Maistru: Bor Maxim

Identificarea de catre un potential cumparator a liniilor de produse cu performante obisnuite, medii sau de virf trebuie sa se faca dupa pret, pentru ca denumirea placa video nu include un element de diferentiere precis. Astfel, o placa cu VPU Radeon 9700 este mult mai buna si mult mai scumpa decit una cu VPU Radeon 9000, desi dupa denumire ele ar trebui sa aiba performante relativ apropiate. Pe de alta parte o placa cu VPU Radeon 9500 Pro este mai performanta decit o placa cu VPU Radeon 9600 Pro si in acest fel confuzia in mintea unui potential cumparator este totala.. . ALI PRODUCTORI In afara de NVIDIA si ATI mai exista si alti producatori de procesoare grafice care au insa o pondere mai mica pe piata. Unul dintre ei este MATROX ale carui placi au reputatia ca au cea mai buna imagine insa al caror pret este prea mare pentru performantele lor in jocuri. Un alt producator este SIS care a lansat un GPU numit Xabre care are performante medii la un pret convenabil. In fine INTEL produce un GPU care este inclus pe unele placi de baza si se adreseaza celor care nu isi folosesc calculatoarele pentru jocurile mai noi, ci doar pentru munca de birou sau pentru explorarea internetului. CUMPRAREA UNEI PLACI VIDEO Atunci cind dorim sa cumparam o placa video trebuie sa ne interesam ce procesor (GPU-VPU) are, ce cantitate de memorie are si cu ce varianta DirectX este compatibila. O lista cu specificatiile tehnice (viteza procesorului grafic, etc.) ale placilor video se gaseste in pagina 3D Chipsets Specs. Companiile NVIDIA si ATI lanseaza in general anual cite o noua generatie de placa video care sint diferentiate dupa performante in mai multe linii de produse : placa video cu performante obisnuite, placa video cu performante medii si placa videocu performante de virf. Incepind cu anul 2003 noile politici de marketing ale acestor doua firme au facut ca sa fie greu de diferentiat carei linii ii apartine o anumita placa video daca ne ghidam doar dupa denumirea ei. Lucrurile sint complicate si mai mult de faptul ca intr-un anumit moment exista pe piata in vinzare placi care apartin unor generatii diferite. De exemplu pot exista in vinzare placa video GeForce din generatia 2 (Geforce

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

44

Maistru: Bor Maxim

4MX), generatia 3 (GeForce 3 Ti 500) , 4 (GeForce 4 Ti 4600) si FX (GeForce FX 5900). Cea mai buna metoda de a evalua performanta unei placa video fara a o testa este sa ne ghidam dupa pretul ei. O placa video mai scumpa este intotdeauna mai buna decit una mai ieftina chiar daca cea ieftina face parte dintr-o generatie mai noua. De exemplu o placa video GeForce FX 5200 este mult mai putin performanta decit o placa video GeForce Ti 4600 si acest lucru este reflectat cel mai bine de pret. Placile Video cu performante obisnuite au preturi (inclusiv TVA) intre 100-175 USD, cele cu performante medii au preturi intre 175-275 USD, iar cele cu performante de virf au preturi de peste 275 USD. Placile Video cu pretul (inclusiv TVA) sub 100 USD sint placa video cu performante slabe in jocurile cele mai noi insa pot fi folosite si ele pentru jocuri daca avem un procesor (CPU) puternic si daca folosim rezolutii mici (800x600) si un nivel de detaliu scazut in jocuri. Este recomandat totusi sa luam cel putin o placa video cu performante obisnuite daca dorim sa fim siguri ca vom putea juca si jocurile care vor apare in urmatorii 2 ani de la cumparare.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

45

Maistru: Bor Maxim

7.2. Plac de sunet

Placa de sunet (PCI)

O plac de sunet (de asemenea cunoscut ca o plac audio) este un dispozitiv hardware care faciliteaz intrarea i de ieirea semnalelor audio de la un computer prin intermediul aplicaiilor specializate. Placa de sunet poate fi i o interfa audio extern (folosit de alte echipamente electronice) care utilizeaz software pentru a genera un sunet. Aceste dispozitive bazate pe software sunt mai bine cunoscut sub numele de interfee audio. Utilizrile tipice ale plcilor de sunet includ furnizarea de componente audio pentru aplicaii multimedia, cum ar fi compoziia de muzic, editare video sau prezentri audio, educaie i divertisment (jocuri) i proiecie video. Majoritatea computerelor au placa de sunet ncorporat n placa de baz, n timp ce altele (cele din primele generaii) necesit plci audio ataate la placa de baz. Plcile de sunet convertesc semnalele digitale nregistrate sau generate n semnale format analogic. Semnalul de ieire este conectat la un amplificator, la cti sau la un dispozitiv standard extern utiliznd interconectarea, prin conectori TRS sau RCA. Unele plci audio avansate includ mai mult de un chip pentru sunet pentru a asigura rate de date mai mari i funcionaliti multiple simultan (sintetizatoare) pentru generarea n timp real de muzic i efecte sonore Cum funcioneaz o plac de sunet.Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

46

Maistru: Bor Maxim

n 1989, Creative Labs a introdus placa de sunet Creative Labs SoundBlaster. De atunci, multe alte companii au introdus plci de sunet, iar Creative a continuat s perfecioneze plcile Sound Blaster. Anatomia unei plci de Sunet - O plac de sunet conine: - Un procesor de semnal digital (DSP) care controleaz computaiile - Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intr n calculator - Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date Interfa pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea echipamentelor muzicale externe (pentru majoritatea plcilor, game portul este folosit de asemenea pentru conectarea unui adaptor MIDI extern) - Jack-uri pentru conectarea difuzoarelor i microfonului, la fel i alte intrri i ieiri - Un game port pentru conectarea a unui joystick sau gamepad - Plcile de sunet curente deobicei se instaleaz n slot-ul PCI, pe cnd altele mai vechi i ieftine se instaleaz pe bus-ul ISA. Multe din calculatoarele din ziua de azi incorporeaz placa de sunet ca un chipset direct pe placa de baz. Aceasta las un slot liber pentru alte periferice. SoundBlaster Pro este considerat factorul standard pentru plcile de sunet. Aproape toate plcile de sunet de pe pia n ziua de azi includ cel puin compatibilitate cu SoundBlaster Pro. Creative Labs SB4740 Sound Blaster 16 PCI Deseori, diferite mrci de plci de sunet de la productori diferii folosesc acelai chipset. Chipset-ul de baz vine de la un productor de chipset-uri. Productorul de plci de sunet adaug diferite funciuni i programe pentru a putea diferenia produsele lor. Plcile de sunet pot fi conectate la:-

cti - difuzoare cu amplificatory - o surs de intrare analogic - microfon - radio - deck cu caset - CD player - o surs de intrare digital47

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

Maistru: Bor Maxim

-

- caset audio digital (DAT) - CD-ROM - o surs de ieire analogic deck cu caset - o sursa de ieire digital - DAT - CD inscriptibil (CD-R) Cteva din plcile de sunet foarte performante ofer ieiri pentru 4 difuzoare i o interfa de ieire digital printr-o muf. Pentru audiofili, exist o nou generaie de plci de sunet digitale. O plac de sunet digital este practic pentru aplicaii care au nevoie de sunet digital, cum ar CD-R i DAT. Rmnnd digital fr conversie de la sau ctre analog ajut s previn ceea ce este numit pierdere generaional. Plcile de sunet digitale au intrri i ieiri digitale, pentru a putea transfera date de pe DAT, DVD sau CD direct pe hard disk-ul din calculator.

-

n mod normal, o plac de sunet poate sa fac 4 lucruri cu sunet: - s reproduc muzic nregistrat, (de pe CD-uri sau fiiere audio, cum sunt wav sau MP3), de la jocuri sau de pe DVD-uri - s nregistreze audio n diferite formate media de pe diferite surse externe (microfon sau deck de caset) - s sintetizeze sunete - s proceseze sunete existente DAC (controler audio digital) i ADC-ul (convertor analog-digital) aduc modul pentru transmiterea n i n afara plcii de sunet n timp ce DSP-ul (procesor de sunet digital) supravegheaz procesul. DSP-ul se mai ocup i oricare alt alteraie a sunetului, cum ar fi ecoul sau sunetul 3D. Din cauz c DSP-ul se concentreaz la procesarea sunet-ului, procesorul principal al calculatorului se poate ocupa cu alte treburi.

-

-

Plcile de sunet vechi foloseau sintetizator FM pentru a crea sunete. Sintetizatorul FM ia tonuri de frecvene variate i le combin pentru a crea o aproximaie a unui anumit sunet, cum ar fi cel a unei trompete. n timp ce sintetizatorul FM s-a dezvoltat pn la punctul n care sun foarte realist, el nu se compar cu sintetizatorul wavetable.Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

48

Maistru: Bor Maxim

Sintetizatorul wavetable funcioneaz prin nregistrarea unei mici pri din sunetul instrumentului actual. Aceast parte este cntat n continuu pentru a suna exact ca instrumentul nregistrat cu o acuratee incredibil. Sintetizatorul wavetable a devenit noul standard pentru majoritatea plcilor de sunet, dar unele mrci ieftine nc mai folosesc sintetizatorul FM. Puine plci de sunet le includ pe ambele.

7.2.1 Instalarea sau eliminarea unei plci de sunetPlcile de sunet permit computerului s redea muzic i sunete prin intermediul difuzoarelor. Aproape toate computerele noi sunt livrate mpreun cu o plac de sunet ncorporat. Totui, n cazul n care computerul nu are instalat o plac de sunet sau dac dorii s facei upgrade la capabilitile de redare a sunetului sau de nregistrare ale computerului, este posibil s dorii instalarea unei plci de sunet. Exist trei tipuri de plci de sunet: plci de sunete ncorporate n placa de baz a computerului, plci de sunet interne i plci de sunet externe. Acest articol este dedicat instalrii unei plci de sunet interne care poate fi conectat la o fant de extindere din interiorul computerului. Plcile de sunet ncorporate n placa de baz nu pot fi eliminate, dar avei de obicei posibilitatea s instalai o plac de sunet intern sau extern i s dezactivai sunetul plcii de baz. n general, plcile de sunet externe se conecteaz prin intermediul unui conector pentru magistral serial universal (USB). Pentru informaii despre instalarea plcilor de sunet externe i a altor dispozitive USB, consultai Instalarea unui dispozitiv USB. nainte de a instala o plac de sunet, asigurai-v c ai consultat documentaia livrat mpreun cu aceasta. Normele prezentate aici sunt foarte generale, iar documentaia pentru placa de sunet poate conine informaii importante specifice instalrii plcii respective. De asemenea, asigurai-v c ai consultat documentaia livrat mpreun cu computerul, pentru a constata dac deschiderea acestuia i afecteaz garania. nainte de a instala placa de sunet, trebuie s dispunei de urmtoarele:

Placa de sunet pe care dorii s o instalai.49

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

Posibil de o urubelni Phillips, pentru a deschide computerul, dac acest lucru este necesar.

Maistru: Bor Maxim

CD-ul, DVD-ul sau dispozitivul media livrat mpreun cu placa de sunet (dac exist unul), care conine drivere i alte programe.

Dac dispunei de o plac de sunet intern, aceasta trebuie eliminat nainte de instalarea plcii noi. Dac placa de sunet a computerului este ncorporat n placa de baz, putei trece la pasul Pentru a instala placa de sunet nou.1.

Localizai placa de sunet. Dac nu suntei sigur care dintre plci este cea de sunet, urmai cablurile care ies din difuzoare i intr n partea posterioar a plcii, apoi reinei fanta n care este introdus placa.

2.

Deconectai toate cablurile de la difuzor i microfon din partea posterioar a plcii de sunet.

3.

Dac n interiorul computerului exist un cablu care interconecteaz placa de sunet i unitatea CD-ROM, deconectai-l. Multe computere noi nu dispun de acest cablu. Dac acest cablu nu exist, putei omite acest pas.

4. 5.

ndeprtai urubul care ine placa de sunet n loc. Scoatei placa de sunet din fant, cu atenie i drept. Fii atent s nu rotii sau ndoii placa atunci cnd o ndeprtai.

Not

Este posibil ca pentru detaarea plcii s fie necesare una sau dou loviri uoare de sus i de jos. Chiar dac intenionai s v debarasai de placa de sunet veche, acordai atenie ndeprtrii acesteia, deoarece este posibil s deteriorai placa de baz. Dac aceasta pare blocat, se prefer acordarea a ctorva minute suplimentare pentru scoaterea prin lovituri uoare a plcii, n locul scoaterii rapide care poate duce la deteriorarea plcii de baz.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

50

Maistru: Bor Maxim

6.

Dac nu instalai o plac de sunet nou, instalai un capac de fant (dac dispunei de unul) i punei la loc urubul. Apoi, nchidei carcasa computerului i punei la loc toate uruburile ndeprtate la deschiderea carcasei.

Pentru a instala placa de sunet nou1.

Localizai fanta de extindere din computer care accept placa de sunet nou. Dac ai ndeprtat o plac de sunet existent, avei posibilitatea s utilizai aceeai fant, dac placa nou utilizeaz acelai tip de fant de extindere. Consultai documentaia pentru computer, dac trebuie s stabilii tipurile de fante de extindere disponibile ale acestuia.

2.

Poziionai cu atenie placa de sunet n partea superioar a fantei. Aliniai pinii de pe placa de sunet n dreptul fantei i mpingei placa n jos, astfel nct s se poziioneze n fant. Asigurai-v c placa este fixat n fant i mpins complet. Dac pinii de pe plac nu sunt aliniai exact la pinii din fanta de extindere, placa nu va funciona corespunztor.

3.

Dac n computer exist un cablu audio care conecteaz unitatea CD-ROM direct la placa audio, localizai-l i conectai-l la plac. Consultai documentaia livrat mpreun cu placa de sunet, pentru a stabili amplasarea conectorului audio pentru CD-ROM pe placa de baz. Reinei c necesitatea utilizrii acestui cablu cu componentele hardware audio actuale este redus, n majoritatea cazurilor conectarea lui fiind opional.

4.

Fixai prin nurubare placa de sunet pe cadru. Nu deformai placa de sunet sau cadrul n timp ce strngei uruburile. Este mai bine s strngei urubul puin mai mult dect ai putea-o face cu degetele, dect s ndoii cadrul sau a placa.

5.

nchidei carcasa computerului i punei la loc toate uruburile ndeprtate la deschiderea carcasei. Conectai difuzoarele i microfonul (dac exist unul) la placa de sunet nou.

6.

Reconectai computerul la sursa de tensiune i repornii-l.51

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

Maistru: Bor Maxim

Windows va instala driverele de dispozitiv necesare pentru noua plac de sunet.. Dac placa de sunet a fost livrat mpreun cu un disc ce conine software, instalai-l acum. Consultai informaiile care au nsoit placa de sunet pentru a vedea care sunt paii necesari pentru instalarea software-ului. Dac Windows nu recunoate placa de sunet i nu avei driverul care a fost livrat mpreun cu aceasta, va trebui s gsii singur un driver. (Driverele permit caWindows s recunoasc dispozitivul.) Vizitai site-ul Web al fabricantului plcii de sunet i cutai n seciunea de asisten un driver care se poate descrca. Pentru mai multe informaii, consultai Depanarea problemelor legate de sunet iDepanarea problemelor cu driverele.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

52

Maistru: Bor Maxim

7.3 Modemul

Modem-urile reprezint un segment foarte prezent n casele multora dintre noi, ideea de conectare la internet cnd vrei i fr abonament, pe linia telefonic, fiind des agreat de cei care nu stau zilnic pe internet, ci intr ocazional pentru diferite probleme. Modelul de fa se conecteaz la calculator prin intermediul unei prize USB i se alimenteaz tot prin intermediul acesteia nemaifiind nevoie de prezena pe birou i a unui alimentator extern. n afar de funciile clasice de modem se poate trimite i fax, opiune ce uneori se dovedete foarte folositoare, muli dintre utilizatori utiliznd aceast funcie cu rol primar. Echipamentul este compatibil cu sistemele de operare MS Windows 98SE/ Me/ 2000/XP. Conectarea la Internet pare de multe ori o treaba usoara. Nu trebuie decat sa ai un calculator, sa fii conectat la o retea telefonica si, poate cel mai important lucru, sa ai un modem. De multe ori insa, alegerea modemului nu este o treaba tocmai usoara. Liniile telefonice sunt folosite, in general, pentru transmiterea sunetelor, a vocii umane. Modemurile au fost inventate pentru a converti informatia digitala a computerului in impulsuri care sa poata fi transportate prin retelele telefonice catre un alt calculator.

Catedra Operatorii la calculatoare i calculatoare electronice

53

Maistru: Bor Maxim

Modemul de la celalalt capat al liniei primeste mesajul, il decodeaza in sistem binar si il transmite computerului. Astfel, se realizeaza o comunicare intre doua terminale de Internet, conectate prin dial-up. Viteza unui modem se masoara in biti pe secunda (bps), aceasta variind de la 9,6 Kbps pana la 56 de Kbps (V.90) si, mai nou, de peste 56 Kbps, datorita noului standard de compresie V.92. Denumirea de modem este prescurtarea de la Modulator Demodulator, doua componente ale modemului care fac posibila decodarea impulsurilor in informatie digitala si invers. Un tip de modem mai performant este cel conectat prin reteaua de cablu TV. Modemul de cablu este mai rapid decat cel prin dial-up deoarece abonatul la Internet are conexiune permanenta iar viteza de transfer este mai mare dacat in cazul conexiunii dialup. Modemurile sunt clasifi


Recommended