Hardware e Software. Input, output e fasi di lavoro di un PC

Nella lezione di oggi parliamo di Hardware e Software, vedremo le differenze e come riconoscerli. Analizzeremo le fasi di lavoro di un PC e capiremo quali sono le principali periferiche di input e di output.

Cosa vedremo in questa lezione:

• Differenza tra Hardware e software
• Fasi di lavoro di un elaboratore
• I principali componenti Hardware (Unità centrale e periferiche)
• Differenza tra periferiche di input, di output e di input/output
• I sistemi operativi ed il software applicativo

Cosa impareremo:

• Distinguere l’hardware dal software
• Distinguere i principali componenti di un PC
• Distinguere le principali periferiche
• Come funziona un dispositivo elettronico

Hardware e software

Come facciamo a distinguere l’Hardware dal Software? Può funzionare un PC senza software? E senza Hardware? Cercherò di rispondere a tutte queste domande, ma prima vanno definiti i termini in questione.

L’Hardware rappresenta la parte fisica dell’elaboratore, tutto ciò che possiamo toccare con mano, si la componentistica che si trova all’interno del PC che quella esterna, collegata attraverso cavi (cuffie, mouse, stampanti) o in modalità wireless (mouse senza fili, modem).

Il Software rappresenta tutti i programmi presenti nell’elaboratore, (la parte logica) una serie di codici che attraverso algoritmi ed istruzioni specifiche, fanno eseguire particolari operazioni. Pensiamo ad uno dei software più utilizzati al mondo, Microsoft Word, un software che permette di scrivere, impaginare e stampare documenti. Funziona grazie all’hardware, infatti si procede alla “battitura” del testo attraverso la tastiera, visualizziamo ciò che abbiamo digitato sul monitor e come avrete capito attiva una serie di elementi fisici del PC.

L’Hardware ed il software lavorano in sinergia per permetterci di utilizzare un dispositivo elettronico con semplicità e senza preoccuparci di tutte quelle complesse procedure che vengono attuate per far funzionare le varie periferiche ed i vari componenti del PC o del notebook che stiamo usando.

Fasi di lavoro

Le fasi di elaborazione dell’informazione sono semplici, e rappresentano 3 elementi che si succedono:

1. Fase di Input
2. Fase di Elaborazione
3. Fase di Output

La fase di input rappresenta l’acquisizione dell’informazione, magari attraverso una periferica di input come un mouse, una tastiera o un microfono.

La fase di elaborazione, attiva tutti quei componenti elettronici in grado di svolgere le operazioni da fare

La fase di output, restituisce tutti gli elementi dell’elaborazione, anche in questo caso si può accomunare questa fase con le periferiche di output come monitor (visualizza il risultato di una operazione), altoparlanti o stampanti.

Per fare un semplicissimo esempio pensiamo ad una calcolatrice, inseriamo i dati attraverso la tastiera (input), il dispositivo fa i calcoli (elaborazione) e sul display vediamo i risultati (output).

Unità centrale e periferiche

Per funzionare un PC ha bisogno di Hardware e di Software, questo è un concetto che abbiamo capito nel paragrafo precedente. Ma quale Hardware è necessario affinché il PC possa funzionare?

Separiamo a questo punto l’unità centrale dalle periferiche, l’immagine in alto è quella di un case, al suo interno ci sono diversi componenti elettronici, tra i principali troviamo:

• Mainboard (scheda madre)
• CPU (Microprocessore)
• RAM (Random Access Memory)
• Hard Disk o memoria di massa (HDD, SDD)

Questi rappresentano quindi l’unità centrale di elaborazione, il resto dei componenti esterni al case sono periferiche.

Input e Output

I componenti che mettono in comunicazione l’unità centrale con l’esterno sono definite periferiche, queste ultime possono essere identificate anche in base al flusso di informazioni in periferiche di input e periferiche di output.

Alcune particolari dispositivi periferici sono sia di input che di output.

Spesso le periferiche sia esse di input che di output sono collegate attraverso delle porte di comunicazione, queste si trovano sia sulla parte posteriore del PC che nella parte anteriore, le più utilizzate sono le USB, Universal Serial Bus, uno standard di trasmissione dati via cavo che permette la comunicazione di dispositivi esterni con l’unità centrale con velocità variabile in base alla versione usata.

USB 1: velocità di trasferimento di circa 1 Mbps

USB 2.0 fino a 480 Mbps

USB 3.1 fino a 3,2 Gbps

USB 3.2 fino a 20 Gbps

Periferiche di input

Ecco le principali periferiche di input:

• Tastiera
• Mouse
• Webcam
• Microfono
• Lettore di barcode
• Joystick
• Scanner

Periferiche di output

Le periferiche di output sono dispositivi che lavorano in modo unidirezionale, dall’unità di elaborazione all’esterno. Le periferiche di output più diffuse sono:

• Monitor
• Stampante
• Plotter
• Altoparlanti
• Cuffie
• Proiettore

Periferiche di input/output

Le periferiche di input/output sono dispositivi che lavorano in modo bidirezionale, infatti si preoccupano sia di acquisire le informazioni dall’esterno ed inviarle all’elaboratore che viceversa.

Le principali periferiche di I/O sono:

• Monitor touch screen
• Cuffie con microfono
• Pen Drive
• Router
• Auricolari

Software

Dopo aver visto l’hardware, l’unità centrale e le periferiche passiamo ad analizzare il software e daremo uno sguardo sia ai sistemi operativi che ai software applicativi.

Abbiamo definito il software come quel particolare elemento degli elaboratori che non è fisico, ma caratterizza da uno stato logico, sono quindi software tutti i programmi, le App ed i sistemi operativi.

Nello specifico il sistema operativo è quel particolare software capace di gestire la CPU, la memoria, le periferiche di I/O, l’interfaccia con l’utente (GUI) ed i files memorizzati nei dischi rigidi. Il Sistema Operativo (SO) inoltre si occupa della gestione degli accessi (account utente) e della loro sicurezza.

Tra i sistemi operativi più usati troviamo:

• Windows
• Linux
• macOS (OS X)
• Android
• iOS

Il software applicativo è un programma in grado di risolvere particolari problemi o meglio di effettuare determinate operazioni. Tra i software operativi più utilizzati troviamo:

• Internet Explorer
• Google Chrome
• Microsoft Excel
• Microsoft Word
• Skype
• Whatsapp
• YouTube
• Facebook
• Instagram

Lo schema fa vedere come Hardware, Software, Sistema operativo ed utente interagiscono. E’ interessante considerare che l’utente non deve preoccuparsi della gestione dell’hardware poiché si interfaccia esclusivamente con il sistema operativo o con il software applicativo.

Pensiamo ad esempio a quando scriviamo un testo con Google documenti, non ci preoccupiamo se la CPU è impegnata o quale locazione di memoria deve essere occupata quando digitiamo un carattere, ci concentriamo esclusivamente sul software che stiamo usando senza preoccuparci della gestione dell’unità centrale o delle periferiche.

Mappa concettuale Hardware e Software

Di seguito la mappa concettuale Hardware e Software dove vengono definiti i concetti principali della lezione:

• Hardware (Unità centrale e periferiche)
• Software (Sistemi operativi e software applicativo)
• Fasi di lavoro di un PC (Input, elaborazione ed Output)

Puoi scarica la mappa concettuale in PDF da qui per stamparla in formato A4 anche a colori, sul sito sono presenti altre mappe concettuali utili a studiare informatica.

Nelle altre lezioni

Nelle altre lezioni sui concetti di base dell’informatica vedremo nel dettaglio anche:

• Concetti di base della tecnologia dell’informazione
• Hardware e Software. Input, output e fasi di lavoro di un PC
• Principali componenti di un PC. Tipologia di computer e la loro evoluzione
• Unità di misura, conversioni, multipli, sottomultipli ed esercizi svolti
• Sistemi di numerazione, binario, decimale ed esadecimale. Esercizi di conversione
• Codifica delle informazioni, testi, immagini, video, suoni
• Il software: sistemi operativi e software operativi
• Reti informatiche, tipologia, topologia e componenti principali