1

Cursul 1. Arhitectura unui calculator personal si functionarea sa

Informatia medicala, caracterizata prin extrema complexitate si incertitudine, se

deosebeste fundamental de informatia cu care se opereaza n alte domenii ale stiintei.

Informatica medicala , la fel ca si bioinformatica sau alte domenii nrudite, a putut fi

creata odata cu aparitia calculatoarelor, nsa dezvoltarea substantiala este constatata abia

dupa aparitia calculatoarelor personale si generalizarea folosirii lor. Informatizarea

aparatur ii medicale a avut loc si are loc n continuare n mod accelerat.

Nu numai operarea unui calculator personal si stapnirea softului general aferent, ci si

lucrul ntro retea de calculatoare trebuie sa fie nsusite de catre medic.

Cursul introductiv are ca scop familiarizarea cu notiunile fundamentale ale domeniului

privind componenta unui calculator, ct si cu unele notiuni de informatica teoretica.

Continutul acestui curs este urmatorul:

1.1. Introducere ..................................................................................................................... 2

1.2. Arhitectura unui calculator personal ........................................................................... 3

1.3. Memoria interna ............................................................................................................ 7

1.4. Intrari si iesiri ................................................................................................................. 8

1.5. Alfabete, codificari, limbaje ....................................................................................... 12

1.6. Functionarea calculatorului ......................................................................................... 15

1.7. Forme geometrice si grafeme ..................................................................................... 17

1.8. Coduri ............................................................................................................................ 19

1.9. Fonturi............................................................................................................................. 23

2

1.1. Introducere

Termenul PC deriva din personal computer, despre care se presupune ca este folosit

de catre un singur utilizator, n opozitie cu mainframe computer folosit simultan de

multe (sute, chiar mii) de persoane.

Astazi un PC poate fi folosit pentru a efectua o sumedenie de operatiuni, mai simple

cum ar fi scrierea de scrisori sau chiar carti, tinerea evidentei afacerilor, jocuri, dar si

mai complexe cum ar fi auxiliare ale medicilor n activitatile lor specifice.

Sa specificam unii termeni utilizati n activitatile computerizate.

Orice PC are o memorie permanenta; asadar orice data introdusa n computer poate fi

stocata aici pentru exploatare ulterioara. Spunem ca salvam datele n acea memorie.

Evident, daca datele au fost stocate anterior, utilizatorul poate sa le regaseasca si sa le

proceseze. Datele regasite pot fi editate , adica modificate sau chiar distruse.

Deoarece fiecare PC are un monitor, rezultatele procesarii datelor fie ca sunt

intermediare, sau sunt finale/definitive pot fi monitorizate/afisate pe ecran.

n caz ca la PC este conectata o imprimanta, rezultatul final poate fi imprimat pe hrtie.

Iar daca PC-ul este atasat unei retele, datele din memoria sa pot fi transferate n memoria

altui PC (conectat).

Succesul impresionant al calculatoarelor personale a condus la o crestere exponentiala a

industriei softului, prin perfectionarea continua a programelor de prelucrare de cuvinte, a

instrumentelor grafice, a programelor de distractie si educationale, a realitatii virtuale.

Tendinta spre miniaturizare si compacitate a cond us la inventia computerelor

handheld cum sunt organizatoarele, notebook -urile, comunicatoarele de e-mail.

Structura lor permite pe de o parte accesul wireless (fara fir) la Internet, iar pe de alta parte recunoasterea

scrisului de mna.

O alta tendinta actuala

este cea de convergenta a

calculatoarelor si

telefoanelor mobile.

3

1.2. Arhitectura unui calculator personal

Ce este un calculator? Raspuns simplu: un sistem electronic automat capabil sa

prelucreze date, ce reprezinta informatii, la viteze ce depasesc foarte mult posibilitatile

creierului uman.

Calculatoarele prelucreaza datele prin intermediul unor seturi de instructiuni (sau

comenzi) denumite programe sau aplicatii, create de programatori.

Indiferent de tipul sau, un calculator este compus din urmatoarele module principale,

denumite unitati:

1. Unitatea Centrala de Prelucrare (Central Processing Unit ), formata din Unitatea

Aritmetica-Logica (UAL) si Unitatea de Comanda si Control (UCC) este creierul

calculatorului. Este componenta capabila sa efectueze calculele si care supervizeaza

operatiunile efectuate de catre toate celelalte module.

2. Memoria este compusa n mod esential din doua componente:

a) me moria de lucru cunoscuta de obicei ca RAM (Random Access Memory) este

volatila, acest lucru nsemnnd ca datele sunt stocate (sau memorate) pe termen

scurt (pna cnd date noi sunt suprascrise peste cele vechi, sau pna la repornirea

calculatorului);

b) memoria permanenta este memoria unde pot fi stocate permanent datele. Este

denumita si memorie externa, de obicei pe suport magnetic sau optic.

3. Unitatea de intrare permite preluarea informatiei de catre un calculator.

Dispozitivele (echipamentele) de intrare sunt acele dispozitive prin intermediul carora

utilizatorul poate introduce informatiile sale n vederea prelucrarii lor. Exemple de

dispozitive de intrare: tastatura, mausul, camera video, microfonul, scane rul etc.

4. Unitatea de iesire are rolul de a afisa sau de a transmite rezultatele obtinute.

Echipamentele de iesire permit vizualizarea rezultatelor prelucrarii datelor. Exemple:

monitorul, imprimanta, plotterul, boxele sau castile etc.

4

Termenul hardware provine din limba engleza si se refera la componenta fizica a unui

calculator, iar termenul software se refera la aplicatiile sau programele ce se executa pe un

calculator.

Tehnologia actuala permite constructia de dispozitive electronice care sa exprime n

mod distinctiv doua stari certe (nchis sau deschis, pornit sau oprit, apasat sau

ridicat, 0 sau 1) fiind mult mai dificil si costisitor de realizat dispozitive care sa prezinte

3 sau mai multe stari certe distincte. Din acest motiv, calculato arele folosesc n interior

date reprezentate conventional prin secvente de 0 si 1. Pentru numere aceasta nu nseamna

altceva dect utilizarea sistemului binar de numeratie.

Pentru a stoca (memora), prelucra, prelua sau transmite date se utilizeaza urmatoarele

unitati de masura:

bit. Denumirea vine de la binary digit (cifra binara). Bitul este unitatea pentru

masurarea informatiei.

Byte . Un byte este exact memoria necesara pentru stocarea unui caracter (ASCII

extins). Byte-ul si multiplii sai sunt utilizati n mod curent pentru a exprima

capacitatea unei memorii, capacitatea de stocare a unui suport magnetic

(discheta, disc fix, CD-ROM etc), dar si pentru a exprima dimensiunea fisierelor.

n mod conventional, un byte este simbolizat prin litera B.

Cantitatile de date prelucrate de calculatoarele actuale sunt mari; acesta este motivul

pentru care sunt folositi multiplii ai byte-ului. Acesti multipli sunt:

1 KB (kilobyte) = 1024 B,

1 MB (megabyte) = 1024 KB = 1046576 B,

1 GB (gigabyte) = 1024 MB,

1 TB (terabyte) = 1024 GB,

1 PB (petabyte),

1 HB (exabyte).

(Mentionam ca 1024 = 210. Vom ntlni si alte puteri ale lui 2: 16 = 24, 256 = 28, dar si

65536 = 216.)

5

Primele calculatoarele personale (PC - Personal Computer) au fost produse de catre

firma Apple Computer n anul 1977. Pe aceste calculatoare erau executate, la timpul

respectiv, programe proiectate si realizate de catre specialistii firmei Apple. Patru ani mai

trziu, n 1981, renumita firma de calculatoare IBM a lansat Calculatorul Personal IBM.

Dar, la timpul respectiv preturile erau mari si dotarea lor era foarte saraca; memoria de

lucru era redusa, iar primele calculatoare nici macar nu dispuneau de un hard disc pentru

stocarea datelor; n privinta aplicatiilor ce puteau fi rulate pe aceste sisteme de calcul, ele

nici nu existau si, fara programe, calculatoarele sunt inutilizabile.

Programul cu cea mai mare importanta, ce n mod obligatoriu trebuie rulat (executat) pe

un calculator, este sistemul de operare, el constituind limbajul comun de dialog ntre om si

calculator. Mergnd pe ideea ca PC-urile nu vor cunoaste niciodata un volum mare de

vnzari, firma IBM nu s-a preocupat sa proiecteze un sistem de operare pentru acestea si a

cedat aceasta sarcina unei companii tinere si necunoscute la momentul respectiv.

Compania se numea Microsoft si astazi sistemele sale de operare ruleaza pe majoritatea

calculatoarelor personale din ntreaga lume. ntemeietorul acestei firme, Bill Gates, este la

ora actuala unul din cei mai bogati oameni din lume.

n consecinta, calculatoarele personale ntlnite cel ma