Aparitia si dezvoltarea caculatoarelor

Notiuni introductive

Un sistem de calcul este ansamblul componentelor fizice (hardware), al componentelor logice (software) si al personalului care se ocupa cu proiectarea, programarea, operarea si intretinerea sistemului, actionand in interdependenta in scopul prelucrarii informatiilor.

Nota: Unii specialisti considera ca in definitia sistemului de calcul ar trebui incluse si informatiile prelucrate (peopleware).

Aparitia microcalculatoarelor

In anul 1959, inginerii de la Texax Instruments inventau circuitul integrat, un circuit semiconductor care continea mai multi tranzistori, pe acelasi suport de baza

primul circuit integrat continea doar 6 tranzistori.

Spre comparatie, microprocesorul Intel Pentium Pro lansat in 1995 continea 5,5 milioane de tranzistori !

In anul 1969, compania Intel a produs un modul de memorie (Chip) de 1Kb, iar apoi a proiectat un Chip multifunctional, controlat de un program.

Astfel, in anul 1971 apare primul microprocesor, Intel 4004, care opera 4 biti de date in acelasi timp.

In anul 1972, apare microprocesorul pe 8 biti, Intel 8008.

In anul 1973, Intel proiecteaza microprocesorul 8080, cre era de 10 ori mai rapid decat 8008 si putea accesa 64 Kb de memorie. Aceasta a fost pasul care a declansat o noua epoca, cea a microcalculatoarelor.

Primul microprocesor comercializat a fost Altair, produs al firmei MITS. Altair continea un microprocesor Intel 8080 si 256 octeti de memorie. Bill Gates si Paul Allen dezvolta un interpretor pentru Altair, pe care l-au denumit BASIC, primul limbaj de programare pentru microcalculatoare.

In anul 1976, o alta companie, Apple Computer, lanseaza calculatorul Apple I, urmat in 1977 de Apple II, care a impus un standard pentru toate microcalculatoarele care au urmat.

In anul 1981, firma IBM lanseaza un nou standard, calculatorul IBM PC. Compania IBM a contactat firma Microsoft, pentru sistemul de operare MS-DOS si pentru limbajele de programare destinate calculatorului personal.

Din anul 1981 si pana in prezent, microprocesoarele au evoluat intr-u ritm rapid, de la microprocesorul 8088 de 4,77 MHz, trecand prin variantele 80186, 80286, 80386, 80486, 80586, 80686 etc, pana la cele actuale, cu o frecventa care depaseste 1GHz.

Componentele principale ale unui microcalculator

Configuratia fizica a unui calculator personal actual este constituita din unitatea centrala si dispozitive periferice.

Unitatea centrala poate fi montata intr-o carcasa orizontala sau verticala (de tip tower: mini, midi big).

Pe placa de baza a calculatorului sunt montate:

Microprocesorul;

Memoria RAM principala;

Memoria ROM.

In carcasa sunt montate, de asemenea:

Dispozitivele de memorie externa:

HDD-ul (hard-discul)

Unitatea de floppy-disc

Unitatea de compact-disc

Unitatea de banda magnetica.

Sursa de alimentare

Dispozitive interne suplimentare:

Placa de sunet

Extensii de memorie

Modem intern etc.

Porturile ce permit conecatarea dispozitivelor externe de intrare/iesire.

Dispozitivele periferice externe sunt conectate la unitatea centrala prin intermediul unor cabluri seriale sau paralele. Aceste dispozitive sunt:

Monitorul

Tastatura

Mouse-ul

Imprimata etc.

Unitatea de memorie

Memoria interna se compune din circuite integrate (chip-uri), care au rolul de a stoca informatiile (date si instructiuni). Informatiile sunt stocate in memoria calculatorului in forma binara (succesiuni de cifre 0 si 1).

Organizarea logica a memoriei

Din punct de vedere logic, memoria poate fi privita ca o succesiune de celule binare, fiecare celula fiind capabila sa retina o cifra binara (0 sau 1).

Principalele operatii de lucru cu memoria sunt extragerea informatiilor din memorie (citire) si transferul informatiilor in memorie (scriere).

Pentru realizarea acestor operatii este necesara localizarea zonei de memorie ce contine informatiile (pentru citire), respectiv a zonei de memorie in care urmeaza a fi stocate informatiile (pentru scriere).

Localizarea unei zone de memorie se realizeaza prin intermediul unei adrese. Cea mai mica zona de memorie adresabila este locatia de memorie, constituita din 8 celule binare consecutive.

Nota:

Uzual, termenul byte desemneaza atat locatia de memorie, cat si informatia continuta.

Numarul total de bytes care pot fi inregistrati in memorie reprezinta capacitatea memoriei. Pentru a exprima capacitatea memorie se folosesc multipli ai byte-ului:

Organizarea fizica a memoriei

Un microcalculator utilizeaza doua tipuri fundamentale de memorie:

Memorie ROM (Read Only Memory):

este formata dintr-un singur chip, conectat pe placa de baza a calculatorului;

permte acces numai la citire;

este inscriptionata de catre firma constructoare;

este nevolatila (la inchiderea calculatorului, continutul ei nu se pierde).

Instructinile din memoria ROM realizeaza in principal urmatoarele operatii:

verifica dispozitivele de intrare/iesire;

verifica memoria RAM, determinandu-i dimensiunea;

initiaza incarcarea sistemului de operare inb RAM.

Memoria RAM (Random Access Memory):

este constituita din mai multe circuite integrate;

permite acces la citire si scriere;

este volatila.

In functie de utilitate, memoria RAM se clasifica in:

q       Memoria RAM PRINCIPALA;

q       Memoria RAM CACHE;

q       Memoria RAM VIDEO;

q       Memoria PRINTER BUFFER (tampon pentru imprimanta);

q       Memoria CMOS.

Memoria RAM PRINCIPALA

Memoria RAM principala constituie o adevarata "masa de lucru a calculatorului Orice program lansat in executie este incarcat in memoria RAM. Tot in memoria RAM sunt retinute informatiile temporare necesare executiei programului. La terminarea executiei unui program, memoria alocata acestuia este eliberata. Acesta este motivul pentru care, daca iesiti dintr-un program fara a salva eventualelele rezultate, acestea se pierd. Programele utilizate astazi sunt din ce in ce mai complexe, iar necesarul de memorie pentru executia acestora este din ce in ce mai mare. Din pacate, pentru mentinerea compatibilitatii, organizarea memoriei unui PC actual este aceeasi cu a primelor PC-uri.

Memoria RAM CACHE

Pentru a mari viteza de acces la informatii, datele utilizate cel mai frecvent sunt stocate intr-o zona de memorie speciala numita memorie imendiata sau memorie cache.

Memoria cache actioneaza ca o zona-tampon intre procesor si memoria RAM principala, care este formata din circuite DRAM (Dynamic Random Accesss Memory). Cele mai multe microprocesoare dispun de doua tipuri de memorie cache si anume:

Memoria cache interna (primary cache), inclusa in microprocesor, poate fi accesata la viteza ceasului intern al microprocesorului; are dimensiuni mici.

Memoria cache externa (secundary cache), consta in circuite de memorie SRAM (Static Random Access Memory) conectate pe placa de baza a calculatorului.

Circuitele DRAM trebuie reincarcate ("reimpropspatate") periodic pentru a-si pastra sarcina electrica, ceea ce le micsoreaza viteza de lucru.

Circuitele SRAM nu trebuiesc reincarcate, insa sun mult mai scumpe.

Disc-cache - zona de memorie RAM destinata stocarii informatiilor citite scrise pe hard-disc, pentru a micsora intarzierele datorate diferentei de viteza intre memoria RAM si hard-disc. Asemenea hard-discului, si alte dispozitive pot beneficia de cache (de exemplu, CD-ROM-ul).

Memoria RAM VIDEO

O parte din memoria RAM principala este utilizata de catre adaptoarele video. Aici este memorata imaginea (text sau grafica) ce urmeaza a fi afisata pe ecranul monitorului. Dar am vazut ca, datorita nevoii constante de reimperospatare, memoria DRAM este mai lenta. Din acest motiv, noile adaptoare video folosesc o memorie specializata (VRAM - Video RAM) situata pe placa video, mult mai rapida, dar si mai scumpa.

Memoria PRINTER BUFFER

Memoria tampon in care sunt stocate temporar (pana cand imprimanta le poate prelua) informatiile ce urmeaya a fi tiparite la imprimanta, se numeste printer buffer. In acest mod, calculatorul nu este blocat pe parcursul tiparirii (datele sunt transmise in memoria tampon pentru imprimanta - printer buffer, dupa care calculatorul isi poate relua lucrul).

Memoria CMOS

Memoria CMOS (Complementary Metal-Oxide Semionductor - Semiconductor Complementar din Oxid Metalic) este memorie de tip RAM speciala. Spre deosebie de memoria RAM obisnuita, care este volatila, memoia CMOS este semipermanenta, fiind alimentata la o baterie. Evident, daca decuplati bateria, continutul memorie CMOS se pierde si datele trebuie reincarcate sau transferate de pe un disc (daca au fost salvate in prealabil !).

Memoria CMOS poate fi scrisa si citita prin programul SETUP si contine informatii despre configuratia sistemului de calcul (de exemplu, memoria sistemului, numarul si tipul unitatilor de floppy si de hard-disc, tipul adaptorului video etc.).

Tot in memoria CMOS sunt stocate data si ora curenta.

Unitatea centrala de prelucrare (UCP)

UCP este componenta cea mai importanta, "creierul" unui calculator. La microprocesoare, UCP este implementata cu ajutorul unui microprocesor, un circuit integrat care contine milioane de tranzistori, incapsulati intr-un invelis ceramic de numai cativa centimetri patrati, invelis care are rol de protectie, dar si de disipare termica.

Componentele principale ale UCP sunt:

Unitatea  de Comanda si Control (UCC);

Unitatea Aritmetico-Logica (UAL);

Coprocesor matematic;

Registri;

Ceasul intern.

1. Unitatea de Comanda si Control (UCC)

UCC controleaza activitatea tuturor dispozitivelor fizice ale calculatorului si coordoneaza procesul de decodificare si executie a instructiunilor.

UCC contine:

FU (Fetch Unit - unitatea de incarcare) - incarca din memoria calculatorului in registrul de instructiuni RI, instructiunea ce urmeaza a fi executata;

DU (Decoding Unit - unitate de decodificare) - traduce instructiunile intr-un format acceptat de Unitatea Aritmetico-Logica (UAL) si le trasfera Unitatii de Control (CU);

CU (Control Unit - unitatea de control) - coordoneaza executia instructiunilor. In functie de instructiunile transmise de DU, emite semnale de comanda catre UAL si catre registri.

2. Unitatea Aritmetico-Logica (UAL)

UAL asigura executarea operatiilor elementare:

Aritmetice (adunari, scaderi etc.);

Logice (conjunctie, disjunctie, deplasare, rotatie etc.).

3. Coprocesorul matematic

Operatiile de calcul mai complexe (in virgula mobila) sunt executate de catre un dispozitiv special, numit coprocesor matematic.

Coprocesor matematic este un circuit integrat proiectat astfel incat sa permita (daca utilizati un soft care sa benficieze de facilitatile coprocesorului) efectuarea unor calcule matematice de nivel inalt, cum ar fi extragerea radicalilor, calcularea unor functii trigonometrice, a logaritmilor etc. Cu o precizie mult mai buna decat procesorul principal si de 10 pana la 100 de ori mai rapid. Programele de aplicatii actuale (de exemplu, programele de calcul tabelar - Excel, programele de aplicatii cu baze de date, programele de proiectare asistata de calculator etc.) detecteaza prezenta coprocesorului matematic si il utilizeaza. Evolutia coprocesoarelor matematice este asociata cu evolutia microprocesoarelor.

4. Registrii

Registrii sunt zone de stocare temporara a informatiilor incorporate in microprocesor, care pot fi citite si scrise foarte rapid. Dimensiunea si numarul registrilor microprocesoului reprezinta un indiciu important asupra cantitatii de informatii pe care UCP o poate prelucra la un moment dat. Cu exceptia microprocsoarelor 8088, 8086 si 80286, care au registrii interni de 16 biti, toate microprocesoarele actuale au registrii interni de 32 de biti.

5. Ceasul intern

Ceasul intern al microprocesorului este reprezentat de un cristal de cuart, care vibreaza la aplicarea unei tensiuni electrice. Vibratiile sunt emise sub forma unui curent alternativ, denumit semnal de ceas (tact). Frecventa ceasului intern este exprimata in numarul de cicluri (peioade) pe secunda, unitatea de masura fiind Hz (hertz). Calculatoarele actuale au frecvente de ordinul sutelor de milioane de cicluri pe secunda (100, 133, 200, 300 MHz etc.).

Magistralele calculatorului

Magistralele sunt caile de comunicare intre componentele unui calculator. Din punct de vedere fizic, o magistrala este formata dintr-un grup de fire de conexiune, prin care se transfera semnalele electrice.

Intr-o perioada de timp:

o tensiune electrica de 5V printr-un fir de conexiune indica transmiterea unui bit de valoare 1;

o tensiune electrica de 0V printr-un fir de conexiune indica transmiterea unui bit de valoare 0.

Numarul de fire din care este constituita magistrala, reprezinta numarul de biti ce pot fi transferati simultan prin magistrala respectiva. Caracteristicile esentiale ale unei magfistrale sunt:

latimea (numarul de fire din care este constituita);

viteza (cantitatea de dtae ce pot fi transferate simultan intr-o secunda).

In functie de componentele conectate, magistralele pot fi clasificate astfel:

Magistrala de intrare/iesire - denumita si magistrala extinsa, reprezinta principala magistrala a sistemului, deoarece conecteaza toate dispozitivele sistemului de intrare iesire cu unitatea centrala. Desi performantele sistemului sunt conditionate drastic de performantele magistralelor, acestea nu au evoluat semnificativ in timp, ci doar s-au perfectionat, intrucat noile magistrale trebuie sa fie compatibile cu cele deja existente !

Magistrala microprocesorului - conecteaza microprocesorul cu magistrala principala a sistemzului si eventual cu memoria cache (daca sistemul dispune de asztfel de memorie). Aceasta magistrala contine linii de date, de adresa si de control. Pe magistrala microprocesorului informatiile se transmit la viteza maxima (viteza ceasului intern al microprocesorului).

Magistrala memoriei - conecteaza memoria RAM principala cu UCP. Contine linii de date si linii de adrese. Numarul liniilor de date ale magistralei de memorie trebuie sa corespunda posibilitatilor UCP, deci sa coincida cu numarul liniilor de date ale magistralei microprocesorului. Numarul de linii de adresa determina capacitatea memoriei ce poatevfi adresata direct de UCP.

Sistemul de intrare iesire

Un calculator interactioneaza cu "exteriorul" prin intermediul dispozitivelor periferice de intrare/iesire si al dispozitivelor de memorare externa. Informatiile sunt introduse in calculator intr-un mod specific fiecarui dispozitiv periferic si transformate intr-un format pe care calculatorul sa il poata intelege" - format numeric (digital).

Dispozitivele periferice externe se conecteaza la calculator prin intermedul porturilor, care sunt de doua tipuri in functie de modul de transmitere a informatiilor:

Porturile seriale - utilizate pentru comunicare seriala, in care un singur bit este transmis la un moment dat. De obicei, porturile seriale sunt utilizate pentru conectarea tastaturii, modem-ului sau mouse-ului;

Porturile paralele - utilizate pentru transmiterea mai multor biti de informatie simultan. De exemplu, imprimantele se conecteaza pe un port paralel.

Dispozitive periferice de intrare

Dispozitivele periferice de intrare sunt echipamente care au rolul de a permite introducerea datelor intr-un calculator. Exista urmatoarele tipuri de dispozitive periferice de intrare:

Tastatura;

Mouse-ul;

Trackball-ul;

Creionul optic;

Tabla grafica;

Scanner-ul;

Joystick-ul.

In continuare sunt prezentate dispozitivele cele mai utilizate pentru microcalculatoare.

Tastatura

Reprezinta cel mai utilizat dispozitiv periferic de intrare. Tastatura unui microcalculator este asemanatoare unei masini de scris obisnuite, rolul ei fiind acela de a introduce, prin apasarea tastelor, informatii in memoria calculatorului. Actionarea unei taste (sau a unei combinatii de taste) genereaza un cod ce reprezinta caracterul asociat tastei, respectiv combinatiei de taste. Cel mai utilizat tip de tastatura este tastatura QWERTY, numele provenind de la aranjarea primelor taste alfabetice. Au existat incercari de a imbunatati acest tip de tastatura din punct de vedere ergonomic.

Tastatura contine trei mari categorii de taste:

a)      Tastele alfanumerice;

b)     Tastele functionale;

c)      Tastele speciale.

a). Tastele alfanumerice

Se gasesc dispuse pe tastatura principala si pot fi recunoscute prin faptul ca au scrise pe ele fie caractere alfabetice (A ÷ Z), fie caractere numerice (0 ÷ 9).

pentru tastele alfabetice: in momentul apasarii unei taste alfabetice va aparea pe ecran litera mica corespunzatoare; pentru a obtine litera mare se mentine apasata una dintre tastele speciale Shift si se apasa tasta corespunzatoare; o alta posiblitate de a obtine litere mari (Capitals) este aceea de a "bloca" tastatura pe litere mari prin apasarea tastei speciale Caps Lock (ledul corespunzator va ramane aprins);

tastele numerice: se afla tot pe tastatura principala, ocupand primul rand de taste; pe acestea, in partea de sus, sunt scrise caractere speciale, care se obtin in acelasi mod ca si literele mari (Shift tasta); o a doua modalitate de a obtine caracterele numerice este utilizarea tastaturii numerice, avand grija ca tasta speciala Num Lock sa fie actionata (fapt confirmat de faptul ca ledul corespunzator este aprins);

tastele cu caractere speciale (cum ar fi "/", ".", "[" etc.) sunt incluse, de asemenea, in categoria tastelor alfanumerice.

b). Tastele functionale

Sunt dispuse pe primul rand al tastaturii si pot fi recunoscute prin faptul ca au pe ele scris numele tastei functionale: F1, F2,, F12. Aceste taste sunt folosite in diferite produse soft in mod diferit, rolul lor general fiind acela de a facilita munca programatorului prin faptul ca, prin apasarea unei anumite taste functionale, se realizeaza o anumita operatie, deci tasta respectiva indeplineste o anumita "functie", de exemplu, mediile de programare Turbo Pascal, C, diferite editoare, folosesc tasta functionala F2 pentru salvarea testului introdus, pana in momentul actionarii tastei F2;

c). Tastele speciale

Sunt dispuse pe intreaga tastatura, unele dintre ele fiind grupate in partea de mijloc a tastaturii, efectul actionarii lor fiind diferit, functie de produsele soft in care sunt utilizate;

Tasta Esc (Escape) - este utilizata in general pentru intreruperea unei actiuni (ea se gaseste in partea din stanga sus a tastaturii, fiind singura tasta izolata);

Tasta Tab - se foloseste in general pentru saltul la urmatoarea zona;

Taste Ctrl (Control) si Alt sunt utilizate in combinatie cu alte taste, obtinandu-se diferite efecte; de exemplu, utilizand combinatia de taste Ctrl+Alt+Del ve-ti reseta calculatorul;

Tasta Caps Lock - determina blocarea tastaturii alfabetice pe litere mari;

Tasta Backspace - provoaca stergerea caracterului aflat inaintea pozitiei curente a cursorului;

Tasta Enter - indica in general incheierea mesajului transmis de utilizator spre calculator, deci faptul ca acesta poate lua in considerare ceea ce i-a fost transmis;

Tasta Print Screen - determina preluarea imaginii ecranului. Imaginea preluata poate fi transmisa la imprimanta (de exemplu, in MS-DOS), sau memorata intr-o zona speciala denumita ClipBoard (de exemplu, in Windows);

Tasta Scroll Lock provoaca oprirea "defilarii" ecranului (are in corespondenta si un led care este aprins atunci cand tasta a fost apasata);

Tasta Pause provoaca oprirea executiei unui program; programul porneste dupa inca o apasare a tastei;

Tasta Num Lock - tastatura numerica este utilizata ca tastatura numerica (ledul aprins) sau ca tastatura speciala;

Tastele speciale de navigare" si prelucrare a unui text:

Tasta Insert - trecerea din modul inserare in modul suprascriere si invers;

Tasta Delete - provoaca stergerea caracterului pe care se gaseste cursorul;

Tasta Home - muta cursorul "acasa", la inceputul randului;

Tasta End - muta cursorul la sfarsitul randului;

Tasta Page Up - muta cursorul la inceputul paginii urmatoare;

Tastele sageti deplaseaza cursorul in directia indicata de sageata. Aceste taste sunt dublate pe tastatura numerica.

2 Mouse-ul

Este un dispozitiv care controleaza miscarea cursorului pe ecranul monitorului (miscarea mouse-lui pe o suprafata plana orizontala are ca efect miscarea cursorului pe ecran in aceeasi directie), precum si selectarea sau activarea unor obiecte de pe ecran prin actionarea unor butoane.

Din punct de vedere constructiv, un mouse este format din:

O carcasa mica din plastic, ce poate avea diferite forme;

O bila de cauciuc, care se roteste la miscarea mouse-lui. Miscarile bilei sunt convertite in semnale electrice care sunt transmise prin intermediul cablului de conectare a mouse-lui la sistem;

Butoane (cel putin unul, maximum trei), care au diferite functii, depinzand de programul folosit.

In functie de tipul senzorilor care detecteaza miscarea bilei, exista trei categorii de mouse-uri:

Mecanic - miscarea bilei este sesezata de senzori mecanici;

Optico-mecanic - miscarea bilei este sesezata de senzori optici;

Optic - miscarea mouse-lui este sesizata cu asutorul unui laser. Acest tip de mouse nu are dispozitive mecanice in miscare, dar el trebuie sa fie deplasat doar pe o suprafata speciala, ce contine o retea - grid pad;

Wireless mouse - fara fir, miscarea si actionarea butoanelor acestui modern tip de mouse-lui sunt transmise prin unde radio catre un receptor special conectat pe portul serial COM1.

4. Creionul optic (light pen)

Este un dispozitiv asemanator unui creion, dar care are la varf un senzor optic. Indicarea si selectarea obiectelor de pe ecran se realizeaza prin atingerea acestora cu varful creionului.

6. Scanner-ul

Este un dispozitiv care permite digitizarea imaginilor si introducerea lor in calculator.

De asemenea, utilizat cu ajutorul unor programe de recunoastere optica a caracterelor (OCR - Optical Character Recognition), scanner-ul poate citi un text tiparit, convertindu-l nu in imaginea paginii, ci intr-un sir de caractere care sa poata fi manipulat de un editor de texte.

In functie de modul de utilizare si de dimensiuni, exista doua tipuri de scanner-e:

Fixe- imaginea ce urmeaza a fi introdusa in calculator este plasata pe o suprafata de scanareS

Mobile - scanner-ul are dimensiuni mici si este deplasat de-a lungul imaginii care urmeaza a fi digitizata.

7. Joystick - dispozitiv de intrare special pentru jocuri.

Alte dispozitive periferice de intrare:

Microfon - dispozitiv de intrare audio;

Camera video - dispozitiv de intrare video;

Aparat de fotografia digital - dispozitiv de intrare video.

Dispozitive periferice de iesire

Dispozitivele periferice de iesire permit extragerea informatiilor dintr-un sistem de calcul. Exista diverse tipuri de dispozitive periferice de iesire, fiecare utilizand un mod specific de vizualizare a informatiilor.

Acestea sunt:

Monitorul;

Imprimanta;

Plotter-ul;

Difuzorul.

1. Monitorul

Este un dispozitiv periferic care permite vizualizarea pe un ecran a rezultatelor executarii programelor. Exista multiple elemente de caracterizare a monitoarelor, dintre acestea cele mai importante fiind:

Numarul de culori ce pot fi afisate pe ecran;

Dimensiunea ecranului;

Tehnologia utilizata

In functie de numarul de culori ce pot fi afisate pe ecran, exista trei categorii de monitoare:

Monitoare monocrom - utilizeaza doua culori (culoarea textului si culoarea fondului: alb-negru, verde-negru sau portocaliu-negru);

Minitoare graz-scale - reprezinta un tip special de monitoare monocrom care permit afisarea mai multor nuante de gri;

Monitoare color - permit utilizarea unui numar variabil de culori (intre 16 si 16 milioane).

Dimensiunea ecranului este caracterizata de lungimea diagonalei, exprimata in inch (un inch = 2,54 cm).

Cele mai utilizate dimensiuni sunt 14", 15", 17", 21". Dar exista si monitoare cu diagonala de 9" sau 42" etc.

Monitoarele afiseaza imaginea utilizand o matrice de puncte (pixeli). Numarul de pixeli ce pot fi afisati pe ecran defineste rezolutia monitorului.

Rezolutia monitoarelor variaza intre 640 X 480 si 1024 X 768, dar exista modele cu rezolutie de 1280 X 1024 sau chiar 1600 X 1200.

In functie de tehnologia utilizata, exista doua tipuri de monitoare:

Monitoare cu tub catodic (CRT - Cathode Ray Tube). Este utilizata o tehnologie de fabricatie similara cu cea a televizoarelor.

Monitoare cu afisaj cu cristale lichide (LCD - Liquid Crystal Display). Sunt utilizate in special pentru calculatoare portabile (laptop, notebook), fiind mult mai compacte si avand un consum mic de energie electrica (5W, fata dwe 100W pentru monitoarele CRT). Dezavantajul monitoarelor LCD este ca aceasta tehnologie de fabricatie este mult mai costisitoare.

Placa video (video card) converteste semnalele de comanda transmise de UCP intr-un format pe care monitorul sa-l poata intelege pentru a afisa imaginea pe ecran. Cele mai utilizate standarde de placi video (adaptoare grafice) sunt:

VGA (Video Graphics Array), care permite afisarea a 256 de culori dintr-o paleta de 262.144 culori la o rezolutie de 620 X 480 pixeli;

SVGA (Super VGA), care pe langa utilizarea tuturor culorilor VGA, ofera avantajul unei rezolutii mai inalte (1024 X 768 pixeli).

2. Imprimanta

Este un dispozitiv care realizeaza afisarea informatiilor din sistemul de calcul pe hartie. Principalele caracteristici ale unei imprimante sunt:

Viteza de tiparire, exprimata in numar de caractere pe secunda (cps character per second) sau in numar de pagini pe minut (ppm = pages per minute);

Rezolutia, exprimata in numar de puncte de imagine pe inch (dpi dots per inch); o rezolutie de 300 dpi este suficienta pentru tiparirea documentelor, dar lucrarile grafice mai complexe necesita o rezolutie de 600 dpi;

Posibilitatea de a tipari numai text sau text si grafica.

Exista doua categorii principale de imprimante:

a)      Imprimante cu impact;

b)     Imprimante fara impact.

a). Imprimante cu impact

Tiparirea se realizeaza prin impactul unui cap de scriere asupra unei benzi tusate, aproximativ la fel ca la masinile de scris. Dintre imprimantele cu impact, cele mai raspandite sunt cele matriceale (Dot-matrix). Imprimantele matriceale au un cap de scriere mobil, pe care este plasata o matrice de pini (o coloana de 9 pentru imprimantele cu 9 ace, respectiv 3 coloane a cate 8 la imprimantele cu 24 de ace). Pentru a tipari un caracter este activata o combinatie specifica a acelor, apoi acele respective sunt actionate si lovesc hartia printr-o banda tusata, fiecare ac (pin) generand un punct. Calitatea imaginii depinde de numarul de pini folositi. Viteza de tiparire variaza intre 50 si 500 cps. Imprimantele cu impact sunt cele mai ieftine, dar calitatea imaginii este mai scazuta. In plus, sunt foarte zgomotoase.

b). Imprimantele fara impact

Din punct d vedere tehnologic, exista doua categorii de imprimate fara impact, larg utilizate:

Laser - ofera imagini alb-negru si color e cea mai buna calitate (rezolutia este cuprinsa intre 300 si 1800 dpi). Viteza de tiparire variaza intre 4 si 20 pagini text pe minut. Acest tip de imprimante utilizeaza un fascicul laser pentru crearea imaginilor.

Pe langa text, aceste imprimante ofera si posibilitatea tiparirii imaginilor grafice. Dar pentru o imagine grafica de buna calitate este necesar un volum mare de memorie RAM. De exemplu, pentru o pagina grafica cu o rezolutie de 300 dpi este necesar cel putin 1 Mb de memorie printer RAM, iar la o rezolutie de 600 dpi, cel putin 4 Mb printer RAM.

Cu jet de cerneala (Ink-Jet Printers) - permit tiparirea imaginilor text si grafice, cu o calitate comparabila cu a imprimantelor laser, dar la un pret mai scazut. Imaginile se obtin cu ajutorul unui cap de scriere, care baleiaza foaia de hartie linie cu linie, pulverizand particule de cerneala ionizate in forma dorita. Rezolutia obisnuita la acest tip de imprimante este 300 dpi, dar exista modele care ofera si rezolutii mai inalte.

In comparatie cu imprimantele laser, imprimantele cu jet de cerneala sunt mai lente, dar luand in considerare raporturile dintre calitate-viteza, functionalite-pret, acestea reprezinta cel mai bun compromis.

Dispozitive de intrare iesire

Modem-ul

Este un dispozitiv periferic ce reprezinta un fel de "translator" care permite comunicarea intre doua calculatoare.

Modem-ul (modulator - demodulator) realizeaza in principal doua operatii:

Modularea este operatia prin care informatiile sunt convertite in semnale electrice, ce urmeaza a fi trasmise printr-un mediu de comunicare (de exemplu, linia telefonica);

Demodularea este operatia inversa, care permite conversia semnalului electric in informatii digitale.

Modem-urile sunt cunoscute de multi ani, dar recent se bucura de o atwentie si o rispandire din ce in ce mai mare, ca urmare a dezvoltarii retelei Internet.

Cea mai raspandita caracteristica a unui modem este viteza de transfer al informatiilor, exprimata in bps (bit per second) - numarul de biti transferati in decurs de o secunda. Cele mai raspandite viteze standard de transmitere a informatiilr sunt 11400 bps, 28.8 Kbps, 33.6 Kbps, 57.6 Kbps. Liniile telefonice obisnuite pot transmite informatii cu viteza maxima de 33.6 Kbps. Fibrele optice permit insa obtinerea unor viteze de transfer mult superioare.

In functie de modul de conectare, exista doua tipuri de modem:

extern - se conecteaza la calculator prin intermediul unui port serial;

intern - se conecteaza pe placa de baza a calculatorului.

Placa de sunet (sound card)

Este un dispozitiv care ii permite calculatorului sa redea sunete prin intermediul unui difuzor, sa inregistreze sunete prin intermediul unui microfon sau sa opereze cu sunete stocate in forma digitala pe disc.

Practic, placa de sunet realizeaza conversia datelor digitale in sunete analogice si invers. Instalarea unei placi de sunet este o conditie esentiala pentru executarea unor aplicatii multimedia, aplicatii care ofera posibilitatea de a utiliza, pe langa text si imagini, sunete, secvente video.

Dispozitive de memorare externa

Aceste dispozitive permit stocarea unor mari cantitati de informatie, pe termen lung.Utilizarea memoriilor externe se impune deoarece memoria RAM a calculatorului este limitata, volatila si nu permite transferul informatiilor pe un alt sistem.

In functie de tehnologia utilizata pentru stocarea informatiilor, dispozitivele de memorare externa se clasifica astfel:

Magnetice - sunt acoperite cu o pelicula magnetica fina. Valorilor binare 0 si 1 le corespund doua stari de incarcare magnetica a particulelor.

Optice - Utilizaza raza laser pentru a citi informatiile de pe disc. Valorile binare 0 si 1 sunt codificate prin zone ce reflecta lumina (lands) si zone care nu o reflecta (pits).

Magneto-optice - utilizeaza tehnologia magnetica pentru stocarea informatiilor si tehnologia optica pentru citirea acestora.

Primele dispozitive de memorie externa a informatiilor au fost cartelele perforate. Astazi, principalele dispozitive de memorare externa pentru microcalculatoare sunt:

Dischetele;

Hard-discurile;

Discurile optice;

Discurile magneto-optice;

Banda magnetica.

Dischetele (flopy-discuri)

Sunt suporturi de memorie magnetica de diferie dimensiuni. Primele dischete au fost create la sfarsitul anului 1960 si aveau 8". Ulterior acestea au fost inlocuite cu dischete de 5¼". Desi pentru dischetele utilizate astazi, cu dimensiunea de 3½", carcasa de plastic nu mai este flexibila (floppy), denumirea s-a pastrat. Dischetele de 3½" au in mod standard capacitatea de memorare de 1,44 Mb.

Pentru a utiliza o descheta, aceasta trebuie formatata. Operatia de formatare stabileste modul de memorare a informatiilor pe discheta si depinde de unitatea de discheta folosita, dar si de sistemul de operare. Informatiile sunt organizate pe discheta in piste, fiecare pista fiind impartita intr-un numar de sectoare, cu dimensiuni stabilite. Numarul de piste si de sectoare de pe o pista sunt variabile, depinzand de formatul folosit.

Cel mai utilizat format pentru dischetele de 3½" utilizeaza 80 de piste pe fiecare din cele doua fete, fiecare pista fiind impartita in 18 sectoare de cate 512 octeti. Acst format determina o capacitate de memorare de 1,44 Mb.

Citirea si scrierea informatiilor memorate pe dischete se realizeaza cu ajutorul unitatilor de dischete. Unitatile de discheta actuale au doua capete de citire/scriere, cate unul pentru fiecare fata a dischetei. Capetele de citire scriere se pot misca doar liniar, inainte si inapoi, pozitionandu-se pe pista dorita. Discheta este rotita cu o viteza de 300 sau 360 rotatii/minut, capul de citire-scriere avnd astfel posibilitatea de a accesa direct orice sector de pe pista.

Viteza de acces la informatiile stocate pe dischete este mai mica decat la informatiile stocate pe alte tipuri de discuri, iar capacitatea de memorare este mult mai mica, dar duschetele au avantajul de a fiportabile si mult mai putin costisitiare.

Hard-discurile (discuri dure sau discuri Winchester sau HDD-uri)

Reprezinta principala forma de stocare externa a informatiilor. Capacitatea de memorare si viteza de acces la informatii sunt mult mai mari decat in cazul dischetelor (capacitatea de memorare a unui HDD este de ordinzul a zecilor de Gb, iar viteza de acces este exprimata sub forma timpului mediu de acces, care este de 10-15 milisecunde). In schimb HDD-urile sunt mult mai costisitoare si mai putin portabile.

Un nou tip de HDD, care necesita o unitate speciala, sunt cele amovibile, incluse intr-un cartus de plastic sau metalic. Acestea sunt portabile ca si dischetele, dar au viteza de acces comparabila cu a unbui HDD si capacitati cuprinse intre 60 Mb si 250 Mb.

Discurile optice

Utilizeaza tehnologia optica pentru citirea/scrierea informatiilor. Au o capacitate de memorare foarte mare, pana la 6 Gb.

Exista trei tipuri de baza de discuri optice (care nu sunt cmpatibile, fiecare necesitand o unitate speciala):

CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) - este un tip de disc optic cu o capacitate de 630 Mb - 1Gb, care permite acces numai la citire, fiind inscriptionat de catre firma. O data inscriptionat, el nu mai poate fi sters. Desi in aparenta este identic cu CD-ul audio, CD-ROM-ul folosit pecalculatoare permite stocarea digitala a unor informatii diverse (textr, muzica, imagini, secvente video etc.), fiind ideal pentru nmemorarea enciclopediilor, a jocurilor electronice, a kit-urilor de instalare a diferitelor produse soft.

CD-RW (Compact Disk ReWritable) - sunt discuri care se pot reinscriptiona de mai multe ori.

DVD (Digital Versatile Disk) - o noua tehnologie bazata pe principii optice. Datorita avantajelor pe care le au DVD-urile (capacitatea de memorare cuprinsa intre 4.7 Gb si 17 Gb, viteza de acces mai mare decat viteza de citire a CD-urilor), unitatile DVD vor inlocui in scurt timp unitatile CD-ROM.

Discurile magneto-optice (Magnetico-Optical) combina tehnologia discurilor magnetice cu tehnologia CD-ROM. Discurile MO pot fi atat citite, cat si scrise, sunt portabile, au o capacitate de peste 200 Mb si o viteza de acces mai mare decat floppy-discurile si CD-urile.

Banda magnetica (BM), similara benzilor muzicale, este un suport magnetic de stocare a informatiilor. BM-urile sunt dispozitive de mare capacitate cu preturi foarte scazute, dar permit doar accesarea secventiala a informatiei, viteza de acces fiind mica. Datorita acestor particularitati, BM-urile sunt utilizate pentru volume mari de date, care sunt accesate rar si trebuie pastrate pe termine lung (arhive si copii de siguranta).