1

� Al final d’aquesta unitat l’alumne ha de ser capaç d’entendre les característiques d’un ordinador i poder decidir d’una manera crítica quin producte és el que més li convé.

2

2

http://www.youtube.com/watch?v=cNBLAcTrlck&feature=related

I el futur ???

http://www.youtube.com/watch?v=k835Whzf5sk&feature=related� (9ª jornades d’ingenieria informàt ica)

� Did you know??

� http://www.youtube.com/watch?v=PHmwZ96_Gos&feature=related

� Els ordinadors del futur...

� http://www.youtube.com/watch?v=7qB_Q_9-lOg

3

Sistema informàtic

1. Funcionament del sistema informàtic

2. Maquinari (Hardware)

2.1 Unitat Central de Procés (CPU)2.1.1 UC2.1.2 UAL

2.2 Memòries2.2.1 Internes2.2.2 Externes o d’ emmagatzemant massiu

2.3 Targes • Targeta gràfica/vídeo • Targeta capturadora• Targeta de so• Targeta de xarxa

2.3 Perifèrics• Perifèrics d’entrada• Perifèrics de sortida• Perifèrics d’entrada/sortida

2.4 Ports de comunicació

3. Programari (Software)

3.1 Software de sistema3.2 Software d’aplicació3.3 Llenguatges de programació

4

3

Un sistema informàtic sistema informàtic sistema informàtic sistema informàtic és el conjunt d’elements físics (hardware), necessaris pel funcionament de les aplicacions informàtiques (software).

• Sof twareSof twareSof twareSof tware: Són el conjunt de programes, instruccions o dades que necessita l’ordinador per funcionar.

• HardwareHardwareHardwareHardware: És la part física de l’ordinador ( la podem veure i tocar).• PerifèricsPerifèricsPerifèricsPerifèrics : Són el conjunt de dispositius que permeten la comunicació d’un equip informàtic amb l’exterior

5

� Classifica els següents elements de hardware i software

6

4

• Perifèrics Perifèrics Perifèrics Perifèrics d’ entrada d’ entrada d’ entrada d’ entrada (Ratolí, teclat,...)

ENTRADA

D’INFORMACIÓ

• C PUCPUCPUCPU

PROCESSAMENT DE

LA INFORMACIÓ • Perifèrics de Perifèrics de Perifèrics de Perifèrics de sortida sortida sortida sortida ((((monitor, impressora,...)

SORTIDA DE LA

INFORMACIÓ

7

Perifèrics d’entrada

Font d’alimentació

P laca BaseP laca BaseP laca BaseP laca Base : on es connecten els components del sistema

CPU

Perifèrics de

sortida

Memòria internaMemòria internaMemòria internaMemòria interna

Memòria RAM Mem òria RAM Mem òria RAM Mem òria RAM (lectura i escriptura)Mem òria ROM Mem òria ROM Mem òria ROM Mem òria ROM (lectura)

Unitat de Control (UC))

Unitat ar itmètico-lògica

(UAL)

Memòr ia externa

8

5

CPU = ProcessadorCPU = ProcessadorCPU = ProcessadorCPU = Processador

És la part encarregada del control i execució de les operacions que es realitzen dins de l’ordinador, amb la finalitat de realitzar el tractament automàtic de la informació.

S’encarrega de controlar totes les tasques i processos que es realitzen dins de l’ordinador : la memòria de la que disposa, la informació que processarà,etc...

Està format per la Unitat de Control (UC), la Unitat Aritmetico-Lògica (UAL) i la seva pròpia memòria interna (registres del processador i memòria caché).

9

2.1.1 Unitat de control (UC)2.1.1 Unitat de control (UC)2.1.1 Unitat de control (UC)2.1.1 Unitat de control (UC)

És l’encarregada de gestionar l’execució de programes.

La seva funció és buscar les instruccions en la memòria principal (o en els perifèrics d’entrada), descodificar-les (interpretar-les) i executar-les.

10

6

2.1.2 Unitat aritmètico2.1.2 Unitat aritmètico2.1.2 Unitat aritmètico2.1.2 Unitat aritmètico----lògica (UAL)lògica (UAL)lògica (UAL)lògica (UAL)

És l’encarregada de realitzar operacions aritmètiques i lògiques sobre la informació

• Operacions aritmètiques: suma, resta, divisió, multiplicació, ...

• Operacions lògiques: and, or, not...

11

Símbol de la UAL. A i B són operands, R és la sortida; F és l’entrada a la UC.; D és un estat de sortida

12

•La unitat de Control llegeix en la memòria les instruccions dels programes

Llegeix

•Pren les dades de la memòria o dels perifèricsDescodifica

•Utilitza la ALU per fer càlculsExecuta

•Retorna el resultat de les operacions a la memòria o perifèrics.

Escriu

*** Tota aquesta informació circula en forma de 0 i 1(llenguatge binari) a

través dels busos.

7

� Què és un sistema informàtic?

� Què és el hardware?

� Què és el software?

� Què és un processador?

� Quina diferència hi ha entre la UC i la UAL?

13

Esbrina quins són els principals fabricants de processadors per ordinadors domèstics.

14

8

Dispositius on s’emmagatzema la informació, de manera que el sistema se’n pot servir en qualsevol instant.

Paràmetres a tenir en compte:

� TEMPS D’ESCRIPTURA, DE LECTURA, D’ACCÉSTEMPS D’ESCRIPTURA, DE LECTURA, D’ACCÉSTEMPS D’ESCRIPTURA, DE LECTURA, D’ACCÉSTEMPS D’ESCRIPTURA, DE LECTURA, D’ACCÉS� VELOCITAT DE TRANSFERÈNCIAVELOCITAT DE TRANSFERÈNCIAVELOCITAT DE TRANSFERÈNCIAVELOCITAT DE TRANSFERÈNCIA: Velocitat a la que la memòria accepta les informacions (bits/s)

� CAPACITATCAPACITATCAPACITATCAPACITAT: Nº de bytes que pot emmagatzemar.� DENSITAT D’INFORMACIÓDENSITAT D’INFORMACIÓDENSITAT D’INFORMACIÓDENSITAT D’INFORMACIÓ: Nº bytes emmagatzemats per unitat de volum físic de la memòria

15

T ipusT ipusT ipusT ipus MemòriaMemòriaMemòriaMemòria DescripcióDescripcióDescripcióDescripció

Memòr ia Interna

Registr esdel processador

Intern de la CPU. Conté la informació que la UAL ha de portar a la intrucció en execució. És la més ràpida

Memòr ia Caché S’utilitza per millorar el rendiment de la CPU.

RAM (Semiconductora) Random Acces Memory, memòria d’escriptura i lectura, és volàtil, es perd quan tanquem l’ordinador.

ROM (Semiconductora) Read only memory, memòria només de lectura. No és volàtil i és molt important perquè inclou ordres de funcionament

Memòr ia Externa o d’emagatzament

massiu

Disc Dur (Magnètica) És una part permanent de l’ordinador i emmagatzemen gran quantitat d’informació que es pot recuperar ràpidament.

Memòr ia USB (PenDr ive) (Semiconductora)

Petit dispositiu d’emmagatzament d’informació de gran capacitat.

CD-ROM (Òptica) Són com els CD de música però també emmagatzemen imatges, textos i emmagatzemen unes 650 o 700 MB, molta més que els disquets.

DVD (Òptica) Són físicament com els CD-ROM, però amb una capacitat molt més elevada que aquest, entre 4 i 17 GB.

16

9

La unitat bàsica de mesurament de la memòria és el bit (BBBBinary digiti ti ti t) .

Equivalències:� 1 bit = és un 0 o bé un 1.� 1 byte = 23 bits = 8 bits (ex: 00000000)� 1 kB = 210 bytes = 1024 Bytes� 1 MB = 220 bytes = 1024 kB� 1 GB = 230 bytes = 1024 MB

***Per emmagatzemar una lletra necessitem un byte com a mínim.

17

RAMRAMRAMRAM = RandomAccess Memory (Memòria d’accés aleatori)

Memòria d’escriptura i lecturad’escriptura i lecturad’escriptura i lecturad’escriptura i lectura, volàtilvolàtilvolàtilvolàtil (es perd quan tanquem l’ordinador).

� S’utilitza per a guardar les dades que es van generant en l’execució del programa

� En la RAM han d’estar físicament ubicats els programes i les dades que s’han de processar.◦ Quan executem un programa (ex. Word), aquest passarà del “disc dur” a carregar-se en la memòria RAM

� Pràcticament tot el que es s’ha de processar dins de l’ordinador, ha de passar tard o d’hora per la memòria RAM

18

10

ROM ROM ROM ROM = Read Only Memory (Memòria només de lecturalecturalecturalectura)

Són memòries de contingut permanent, ja que estan programades pel fabr icant. No es poden modificar.

� Conté programes especials que serveixen per carregar i iniciar l’ar rencada de l’ordinador.

� S’hi troba emmagatzemada la informació referent als components hardware dels que consta el nostre sistema operatiu (teclat, disc dur, etc...)

� El software que integra la memòria ROM és la BIOS ( Basic Input Output System). Conté les rutines de més baix nivell que fan possible que l’ordinador arrenqui. Es troba principalment en la placa base

19

� La informació que conté el disc dur és software o hardware? Raona la teva resposta.

� Què és la UAL?

� Què és la UC?

� Què és la RAM?

� Què ens interessa més, que el nostre ordinador tingui més memòria ROM o RAM? Raona la resposta.

20

11

Disc Dur D isc Dur D isc Dur D isc Dur

� El disc dur és una superfície magnètica on s’enregistra la informació per mitjà d’un capçal de lectura/escriptura que interacciona amb aquesta superfície.

� Al disc dur és on hi ha els programes i les dades, és la zona Al disc dur és on hi ha els programes i les dades, és la zona Al disc dur és on hi ha els programes i les dades, és la zona Al disc dur és on hi ha els programes i les dades, és la zona de t reball de l’ordinador. És molt més lent que el processador de t reball de l’ordinador. És molt més lent que el processador de t reball de l’ordinador. És molt més lent que el processador de t reball de l’ordinador. És molt més lent que el processador o la RAM.o la RAM.o la RAM.o la RAM.

� Hi ha discs durs externs que s’utilitzen bàsicament per a fer còpies de seguretat.

*** El disc dur gira permanentment a una velocitat de 3600 rpm (els d’alta velocitat a 7200 rpm). El capçal plana a una distància de 0,25 µ de la superfície, però sense arribar a fregar-la

21

� Quin tipus de memòria és més ràpida, la interna o la d’ emmagatzemant massiu?

� Quina memòria és més volàtil, la interna o la externa?

22

12

DisquetsD isquetsD isquetsD isquets

3 ,53 ,53 ,53 ,5◦ El disquet és un suport magnètic de baixa capacitat d’emmagatzematge que pot ser transportat fàcilment d’un sistema a un altre.◦ El disquet de 3,5 té una capacitat d’emmagatzematge de 1,44 Mb. El pr incipi de funcionament i el procés de lectura i escriptura són semblants als del disc dur.

*** Actualment aquest tipus de memòria està pràcticament en desús.

ZI PZI PZI PZI P◦ Les unitats de zip o re movibles, són unitats de lectura/escriptura amb un suport magnètic de dades comparable als anteriors. Tenen una capacitat d’emmagatzematge d’uns 100 Mb. Se solen connectar al por t paral·lel i tenen velocitats d’accés similars al disc dur. S’utilitzen pr incipalment per fer còpies de seguretat.

23

� CDCDCDCD----RRRRDisc compacte gravable. Les dades es poden copiar al CD en més d’una ocasió; però no es poden esborrar.

� CDCDCDCD----RWRWRWRWDisc compacte re gravable. Les dades es poden copiar al CD en més d’una ocasió i es poden esborrar.

� CDCDCDCD----R R R R PrintablePrintablePrintablePrintableLa cara superior conté una capa especial sobre la qual es pot imprimir.

� Disc de vídeo digital (DVD)D isc de vídeo digital (DVD)D isc de vídeo digital (DVD)D isc de vídeo digital (DVD)Un DVD té la mateixa aparença que un disc CD-ROM, però té una capacitat d’emmagatzematge més gran.

24

13

� Quina diferència hi ha entre un CD-R i un CD-RW?

� Quines poden ser les millors memòries externes per fer una còpia de seguretat del teu ordinador?

25

Esbrina el fabricant, el model, el processador (i les seves característiques), la memòria RAM, el tipus de sistema i el disc disc dur que té l’ordinador en el que estàs treballant a l’aula d’informàtica.

� Fes el mateix amb l’ordinador de casa.◦ Presenta les dades en una taula:

26

Fabricant

Fabricant

Fabricant

Fabricant

Model

Model

Model

Model

Processador

Processador

Processador

Processador

Model

Model

Model

Model

processador

processador

processador

processador

Velocitat

Velocitat

Velocitat

Velocitat

processador

processador

processador

processador

RAM

RAM

RAM

RAM

Tipus

Tipus

Tipus

Tipus

sistema

sistema

sistema

sistema

Disc Dur

Disc Dur

Disc Dur

Disc Dur

Au laAu laAu laAu la

CasaCasaCasaCasa

14

Són elements de hardware que fan un control específic sobre els procediments de vídeo, àudio i comunicacions.

◦ Targeta gràfica/vídeo

◦ Capturadora

◦ Targeta de so

◦ Targeta de xarxa

27

� La targeta gràfica fa la traducció pel processador i ho posa de manera que el monitor ho entengui i ho pugui mostrar.

� Actualment totes les targes de vídeo son gràfiques i inclouen acceleració per hardwareacceleració per hardwareacceleració per hardwareacceleració per hardware, es a dir, tenen “xips" especialitzats que s’encarreguen de processar la informació rebuda i interpretar-la per generar formes, efectes, textures, que d’una altra manera no serien possibles o de pitjor qualitat, o col·lapsarien l’ordinador.

28

15

� Les targetes gràfiques incorporen memòria RAM per garantir millors temps de resposta . Això es tradueix en menys “salts” en a reproducció d’un vídeo i permet descarregar de càlculs a la CPU de manera que aquesta es podrà dedicar a altres tasques.

*** Les targes acceleradores 3Dacceleradores 3Dacceleradores 3Dacceleradores 3D només serveixen per jocs i programes de disseny gràfic 3D que estiguin preparats per aprofitar-les. Si habitualment treballem amb programes ofimàtics tipus "Office", no n' obtindrem cap benefici.

*** En els ordinadors portàtils la memòria RAM de la targeta gràfica pot ser o dedicada o compartida. En el primer cas, la memòria és exclusiva de la targeta. En el cas de la memòria compartida, la targeta necessita part de la memòria RAM de l’ordinador. Això fa que els càlculs siguin més lents.

29

� La targeta capturadora permet enregistrar senyal analògic de vídeo.

� S’utilitza per passar la imatge i so enregistrats en una càmera que grava en cinta, a l’ordinador.

� Permet captar el senyal de TV � Es un tipus de xarxa que no solen incloure els ordinadors.

30

16

� Les targetes de so agafen senyals d'àudio com micròfons o teclats electrònics, i els transfereixen en forma digital per emmagatzemar-los i utilitzar-los posteriorment.

� També converteixen les dades digitals emmagatzemades en els fitxers d'àudio, en senyals d'àudio perquè l’ordinador els pugui entendre i enviar als altaveus.

***La targeta més conegudes és Sound Blaster Creative)

31

� Les targetes de xarxa són les responsables d’administrar la comunicació entre 2 elements d’una xarxa i així poder compartir recursos o informació (impressores, arxius, internet, ...)

32

17

Targeta de Video(Nvidia)

Targeta de so

(Sound Blaster)

33

Targeta capturadora (Pinnacle) Targeta de xarxa

Busca les 2 targetes gràfiques i les 2 targetes de so més representatives del mercat. Compara-les.

34

18

Els perifèrics són aparells o dispositius auxiliars connectats a un ordinador. Permeten la comunicació entre l’usuari i l’ordinador i a la inversa.

Tipus de perifèrics:

� Perifèrics d’entradaPerifèrics d’entradaPerifèrics d’entradaPerifèrics d’entrada : serveixen per introduir dades a l’ordinadora) Teclat = Permet introduir textos i instruccions

b) Ratolí = Permet fer operacions de manera ràpidac) Micròfon= Per introduir informació sonora a

l’ordinador

d) Escànner = Per digitalitzar imatges

37

Perifèrics de sortidaPerifèrics de sortidaPerifèrics de sortidaPerifèrics de sortida : transmeten a l’exterior

a) Monitor = visualitzem la informació

b) Impressores = imprimeixen textos o imatges en paper (tinta o làser)

c) Altaveus = Permeten escoltar sons.

� Perifèrics d’entrada/sortidaPerifèrics d’entrada/sortidaPerifèrics d’entrada/sortidaPerifèrics d’entrada/sortida: poden introduir dades a l’ordinador o transmetre-les des d’aquest cap a l’exterior.

a) Unitats de disc = disqueteres, disc dur, cd-rom, dvd, …

b) Módem = permet rebre i enviar informació en un equip a través d’una línia telefònica.

38

19

� La comunicació entre els perifèrics i l’ordinador es fa a través del que anomenem ports

� PS/2PS/2PS/2PS/2 : port per ratolins i teclats

� USBUSBUSBUSB: Ha aparegut fa poc, transmet molt ràpidament. Per ratolins teclats, impressores…

� Port sèriePort sèriePort sèriePort sèrie: Té 9 pins normalment per teclats, mòdems, transferència bit a bit

� Port Port Port Port paral.lelparal.lelparal.lelparal.lel: Té 25 pins, normalment es fa servir en impressores, i tr ansmet els bits simultàniament

� Port VGA Port VGA Port VGA Port VGA : Port per monitors en color que han anat evolucionant, tenen 15 pins.

39

40

PS/2 USB PORT SÈRIE PORT PARAL·LEL

PORT VGA

20

� Classifica els següents perifèrics en:� Per ifèr ics d’entrada� Per ifèr ics de sortida� Per ifèr ics d’entrada/sortida

41

42

21

� De 2 anuncis diferents d’ordinadors, analitzen els principals components i digues amb quin dels 2 et quedaries i per què.

43

� En quin component de l’ordinador (targetes, memòria, processador, pantalla, etc....) no has de mirar d’estalviar-te diners si :

1. Ets un apassionat dels jocs per ordinador2. Ets un científic que utilitza programes que fan molts

càlculs3. Treballes amb una base de dades molt gran....4. Ets un dissenyador gràfic

Raona la teva resposta.

44

22

3.1 Software de sistema

3.2 Software d’aplicació:

3.3 Llenguatges de programació (c, visual basic…)

45

És un tipus de software que s’utilitza per controlar iinteractuar amb el sistema, proporcionant control sobre elhardware i donant suport a d’altres programes.

Exemples:• Sistema operatiu• Compliladors• Antivirus• Etc

46

23

� El sistemasistemasistemasistema operatiuoperatiuoperatiuoperatiu és el programa o conjunt de programes que administra l’ordinador(administra els arxius, les carpetes, la memòria, els programes,…) i el que interactuaentre l’usuari i el PC, traduint les ordres de l’usuari al llenguatge que entén lamàquina,i vic eversa.

� Sistemes operatius més coneguts: MS-DOS,Windows, UNIX, GNU/Linux

� L’avantatge del Windows és que té un format gràfic que és molt més flexible i intuïtiuque els sistemes operatius basats en el teclat: Arxius i aplicacions representats pericones (petits símbols o dibuixets diferents per cada programa), funcionament enfinestres, organització en carpetes, treball múltiple (l’usuari pot treballar amb diversosprogrames a la vegada), disseny gràfic agradable i variable (pot ser modificat perl’usuari a partir dels fulls de propietats), i té un sistema d’ajuda relativa a cada context.

� El GNU/linux també ha adquirit un format gràfic molt semblant al deWindows.

� Cada ordinador necessita un sistema operatiu per poder funcionar

*** En la següent unitat aprofundirem sobre el funcionament del sistema operatiuWindows XP

47

48

És un tipus de software dissenyat per facilitar a l’usuari a realitzar tasques determinades (en molts cassos repetitives).

Exemples:

• Programes generals (processadors de textos, fulls de càlcul, gestor de bases de dades, ...)

• Programes específics (Photoshop, Autocad, ...)• Programes de comunicacions i xarxes (Internet

explorer, netscape, messenger,...)• Jocs• Etc...

24

49

És un llenguatge dissenyat per descriure el conjunt d’accions consecutives que un ordinador ha d’executar per realitzar tasques.

Exemples:

• C (Orientat a la implanatació de sistemes operatius)• C++ ( Llenguatge orientat a objectes)• Java (Programació orientada a internet)• PHP ( Desenvolupament de webs dinàmiques)• Visual Basic • Etc...