Differenza tra periferiche, unità di input e output in informatica

Hardware e software

I primi computer erano dei macchinari molto ingombranti, che riempivano interi saloni. Avevano migliaia di valvole e pannelli con luci multicolori. Nacque così il termine hardware, che in inglese denota ciò che sta nella bottega di un fabbro: si può tradurre come ferraglia. La parola hardware è ormai entrata nell’uso comune e sta ad indicare tutte le parti del computer che si possono toccare, vedere e che quindi hanno una certa consistenza fisica. Tra questi “oggetti fisici” abbiamo, ad esempio, il monitor, la tastiera, i dischetti, la stampante, il mouse, ecc. Le dimensioni dell’ hardware sono invece diminuite sensibilmente: questo grazie all’uso di nuovi materiali che la moderna tecnologia ha messo a disposizione dei costruttori. Lo schema teorico di un computer è comunque rimasto lo stesso: di questo parleremo più avanti.

Invece l’insieme di tutti i programmi disponibili per essere usati da un computer, allo scopo di elaborare i dati, ne costituisce il cosiddetto software, parola inglese nata in contrapposizione ad hardware: tanto materiale e tangibile è il secondo, quanto intangibile e facilmente variabile è il primo. Il software può essere suddiviso in due parti: il software di sistema ed il software applicativo. Il primo comprende i programmi che hanno il compito di far funzionare il sistema ed i suoi componenti, mentre il secondo comprende programmi particolari per risolvere problemi legati a esigenze personali dell’utente, come la creazione di grafici, o la gestione della contabilità di un azienda, ecc. L’operatore che lavora al computer, di solito, ha a che fare con programmi di quest’ultimo tipo, perché in genere il software di sistema è “nascosto“, in quanto esso opera senza che l’utente debba intervenire in modo diretto. Una delle parti più importanti del software di sistema è costituita dal sistema operativo, che è uno speciale programma che gestisce il funzionamento generale del computer, coordinando in particolar modo le varie componenti dell’elaboratore, per permettere all’utente di svolgere il proprio lavoro nel modo più comodo e facile possibile.

D’altra parte, tra i programmi applicativi più diffusi vi sono quelli del pacchetto Office di Microsoft: sono programmi di videoscrittura (Word), di gestione e contabilità (Excel), di database, cioè raccolta e gestione di grandi quantità di dati (Access), ed altri. Sono programmi che forniscono diversi e svariati servizi all’utente, facilitandone il lavoro in modo considerevole. Ad esempio, in Word è possibile scrivere con caratteri di tipo diverso (Arial, Times New Roman, Tahoma, Verdana, Courier new, Century gothic, Garamond, Trebuchet, ecc.), con caratteri di dimensione diversa, con caratteri sottolineati in vario modo, con caratteri in grassetto o corsivo. Inoltre il testo si può accentrare o allineare a destra o a sinistra della pagina, oppure lo si può giustificare, cioè renderlo omogeneo rispetto ai margini destro e sinistro. Il testo editato lo si può, poi, salvare con un nome a piacere, stamparlo, inviarlo per fax o via internet, ecc.

Periferiche, unità di input e output

Le periferiche sono le unità di ingresso ed uscita dei dati (unità di I/O, input ed output): sono i componenti che vengono uniti mediante collegamenti elettrici all’unità centrale. Il collegamento avviene mediante apposite “porte” o “interfacce“, oppure mediante connessioni dirette realizzate con cavetti molto sottili di rame o di oro (il bus dati).

1. Unità di input sono: la tastiera, che ha sostituito il perforatore e il lettore di schede, il mouse, lo scanner, i dischi, ecc.
2. Unità di output sono: il monitor, la stampante, il plotter (per eseguire disegni), i dischi, le casse acustiche, ecc.

Il trasferimento delle informazioni tra le periferiche e l’unità centrale è asincrono, cioè con velocità diversa da quella di elaborazione dell’unità centrale. Infatti le periferiche sono sempre più lente della CPU, anche perché possono avere dei limiti di natura meccanica anziché elettronica. Per superare questo inconveniente, l’unità centrale deve adeguarsi alla velocità della periferica. In pratica, l’unità centrale trasmette i dati alla periferica ad intervalli. Trasmessi i dati, riprende l’esecuzione di altri comandi e programmi, in attesa di ricevere un segnale dalla periferica con cui quest’ultima la informa di essere pronta a ricevere nuovi dati, avendo smaltito il lavoro precedente. Il trasferimento può avvenire tramite porte di tipo parallelo o seriale. Nel primo caso abbiamo più fili, e i dati vengono trasmessi un byte alla volta, un bit per filo. Nel secondo caso abbiamo un solo filo, che trasmette un bit alla volta. La trasmissione in parallelo è più veloce, ma deve avvenire a distanza di pochi metri: infatti sulle grandi distanze nasce il problema di far arrivare in perfetta sincronia i bit trasmessi sui fili paralleli, mentre con il collegamento seriale non vi è pericolo che arrivi prima un bit che è partito dopo, perché sono tutti incolonnati su un unico filo. Unità periferiche che usano un collegamento parallelo sono in genere le stampanti, mentre il mouse o la tastiera usano porte seriali. Con l’aumento dei dispositivi di input e output, si sono costruite delle porte seriali particolarmente veloci, chiamate usb (universal serial bus) e firewire, quest’ultima usata soprattutto per la trasmissione delle immagini. Inoltre, esistono dei sistemi di trasmissione che fanno a meno dei collegamenti tramite fili: sono i sistemi wireless, che sfruttano connessioni via radio. Tra le connessioni wireless più conosciute vi è il bluetooth.