L'Architettura di Von Neumann
L'ARCHITETTURA DI VON NEUMANN
L'architettura di Von Neumann è costituito dall'HARDWARE ovvero la parte tangibile dell'elaboratore, divisa in:
CPU
PERIFERICHE I/O
MEMORIE
BUS
Il dato è un elemento privo di specificazione mentre l'informazione è il dato accompagnato dalla specificazione
immagine proveniente da: https://www.geotab.com/it/blog/hardware-software-firmware/
CPU (central process unit) è un interprete di istruzioni, suddiviso in:
ALU= (Unità Aritmetica Logica), esegue le operazioni: addizioni, moltiplicazioni e divisioni. La sottrazione non è un operazione eseguibile nell'elaboratore, infatti si usufruisce del COMPLEMENTO A 2, tecnica per poter effettuare le sottrazioni sotto forma di addizioni. Questo complemento è composto da due passaggi:
-COMPLEMENTO A 1: passaggio in cui si applica il NOT
-COMPLEMENTO A 2: passaggio in cui si addiziona 1 al numero binario
CU= (Unità di controllo) legge le istruzioni, le decodifica e le esegue ed effettua dei controlli
REGISTER= (Registri), memorie molto veloci (1 microsecondo) e costose
Periferiche
Ci sono tre tipi di periferiche:
PERIFERICHE DI INPUT: serve a introdurre dati all'interno dell'elaboratore (mouse-tastiera-microfono-scanner-webcam)
PERIFERICHE DI OUTPUT: serve per estrarre informazioni dall'elaboratore (stampante-schermo-cuffie-casse)
PERIFERICHE MISTE: dispositivi con più componenti ( schermi touch- stampante multifunzione- auricolari)
Memorie
Le memorie servono ad archiviare i dati tramite delle celle di memoria e ci sono diversi tipi di memorie:
immagine proveniente da: https://www.avg.com/it/signal/what-is-ram
RAM (random access memory, memoria ad accesso casuale)
Memoria principale, riscrivibile e costosa. Questa memoria è anche volatile, quando l'elaboratore si spegne le informazioni vengono perse; la sua velocità è di 1-100 millisecondi.
ROM (read only memory, memoria a sola lettura)
Memoria che si può leggere ma non scrivere.
Essa è formata da
-bios: programma base che parte dell'accensione dell'elaboratore e individua le periferiche disponibili.
-firmware: programma eseguibile ma non modificabile realizzato dal produttore.
CACHE
Memoria d'appoggio, riscrivibile e statica, riesce a mantenere informazioni in modo fisso.
Oltre a queste tre memorie, ci sono le memorie di massa:
-CD/ DVD: si differenziano per la dimensione di dati che possono memorizzare: i CD possono memorizzare massimo 700 mg mentre i DVD 3,2 Gb. Sono costituiti da materiali di plastica, per questo sono riscrivibili fino a 10 volte perchè poi si consumano. Hanno una memorizzazione a spirale e utilizzano un sistema ottico, ovvero tramite il masterizzatore si creano dei fori e viene utilizzato il riflesso di un led.
-HARD DISK CON MEMORIZZAZIONE CON CERCHI CONCENTRICI: costituito dalla testina e GLUSTER ovvero dei gruppi di celle di memoria. Per memorizzare i dati vengono utilizzati dei magneti, quindi ha un sistema magnetico.
immagine proveniente da: https://www.amazon.it/HGST-Interno-SATA-7200RPM-Nero/dp/B004728Q12
Bus (universal serial bus, bus seriale universale)
Esso è un connettore microscopico all'interno della scheda madre, che trasportano informazioni e dati. Ci sono tre tipi di bus:
-bus indirizzi: indicano ai bus dati dove trasportare le informazioni.
-bus controlli: trasportano i controlli di alcune periferiche.
-bus dati: trasportano i dati.