rozdělení přídavných zařízení

hesova@pef.czu.cz1

Rozdělení přídavných zařízenípřevod údajů z tvaru srozumitelného pro

člověka do tvaru srozumitelného počítači (a naopak)– vstupní

klávesnice, myš, světelné pero, dotyková obrazovka (touch screen), trackball, ovladač, odečítač souřadnic, zařízení pro čtení písma, analyzátor řeči, scanner,čtečky elektronických karet

– výstupnímonitor, display, tiskárna, plotter, syntetizér

řeči,

hesova@pef.czu.cz2

Rozdělení přídavných zařízení

– kombinované• pracují s různými diskovými a magnetopáskovými

médii– tzv. diskové jednotky a mechaniky

– kombinují jak vstup také výstup dat

hesova@pef.czu.cz3

Hardware - I/O zařízení

• Myš:– kabelové kuličkové (ohrožené)– optické drátové– optické bezdrátové

• (wireless) • rádiové signály

hesova@pef.czu.cz4

• tablet– destička (např. 128x96 mm) s perem, které je

nástrojem pro kreslení i psaní, úpravu obrázků i ovládání operačního systému

– jeho hrot slouží jako levé tlačítko myši– vhodný doplněk ke skeneru nebo digitálnímu

fotoaparátu• digitizér

– převod plánů, map, technických výkresů do elektronické podoby

hesova@pef.czu.cz5

Scanner (skener)– převod obrázků a textů na záznamové

medium– zdroj osvětluje snímaný obraz– prázdná místa odrážejí více světla než

černá nebo barevná– vyšší napěťové impulsy pro analogově

číslicový převodník, který je ukládá jako digitální hodnoty

hesova@pef.czu.cz6

Scanner (skener)

• Software – pro snímání– Pro úpravu a správu obrázků– OCR – program (Optical Character

Recognition – optické rozpoznávání písma – např. Recognita, Maďarsko, pozor aby rozpoznal češtinu)

hesova@pef.czu.cz7

• Trackball - kulový ovladač– myš „na zádech“, může být i vestavěn do

klávesnice

hesova@pef.czu.cz8

Monitory

• klasické (CRT – Cathod Ray Tube – katodová trubice)

• ploché displeje– tekuté krystaly (LCD – Liquid Crystal

Display)– plazmové displaje- drazžší tech.

• vysoká výhřevnost - chladič

hesova@pef.czu.cz9

• Barvy - tzv. aditivní míchání, 3 základní barvy: červená, zelená, modrá = (RGB - Red, Green, Blue)

hesova@pef.czu.cz10

Monitory - doplněk - LCD• LCD - Liquid Crystal Display

– 2x dražší než CRT, ale ceny klesají rychle– obraz geometricky dokonalý a stabilní, nebolí oči– bez emisního záření– produkuje nižší tepelnou energii– o 1/4 nižší spotřeba energie (proti CRT se stejnou

obrazovkou)– jsou digitální, CRT analogové– důležitá vlastnost LCD = doba odezvy, v milisec.,

čím kratší, tím kvalitnější zobrazování– 9 - 35 000 Kč– životnost až 50 000 hodin provozu (CRT 20 000)

hesova@pef.czu.cz11

LCD - doplněk

• Každý pixel LCD displeje se skládá z molekul tekutých krystalů uložených mezi dvěma průhlednými elektrodami a mezi dvěma polarizačními filtry, přičemž osy polarizace jsou na sebe kolmé.

• Je obvyklé srovnat polarizační filtry tak, že bez přívodu elektrické energie jsou pixely průhledné a až při průchodu elektrického proudu se stanou neprůhlednými. Někdy je ovšem pro dosažení speciálních efektů uspořádání opačné.

hesova@pef.czu.cz12

LCD - doplněk

• V barevných LCD displejích je každý pixel rozdělený do tří subpixelů, a to červeného, zeleného a modrého (tedy RGB). Svítivost každého pixelu je možné kontrolovat nezávisle na ostatních, díky tranzistorům; jejich kombinací lze pak dosáhnout milionů barev. Starší CRT monitory používaly podobnou metodu.

hesova@pef.czu.cz13

Charakteristiky monitorů

• rozlišení v pixelech (matice bodů, např. 1024x768)

• pixel - obrazový prvek, nejmenší plocha, která se dá rozzářit nebo ztmavit = picture element

• úhlopříčka obrazovky (stínítka) - v palcích (17 a výše)

• rozteč bodů - 0,21 mm u špičkových produktů

• počet barev (barevná hloubka)• jas a kontrast

hesova@pef.czu.cz14

• obnovovací frekvence (= vertikální frekv.) obrazu

• 70-85 Hz (=70 x za sekundu se obraz zobrazí, při 40 se pro lidské oko obrazy slévají, u LCD stačí 60)

• horizontální frekvence (= řádkový kmitočet)počet bodů, které dokáže monitor v jednom snímku

překreslit (body se neudrží dlouho rozsvícené, při nižší frekvenci body zhasínají - blikání)

u LCD se neudává• kolem 50 KHz

• šířka pásma• v MHzje to vynásobení rozlišení, obnovovací frekvence a

konstanty 1,4 1280 x 1024 x 80 x 1,4 = 156 MHz

hesova@pef.czu.cz15

Videokarta(zobrazovací adaptér)

obsluhuje monitor počítače• uchovává data pro zobrazení• vytváří výstupní signál pro monitorParametry• Rozlišení(kvalita zobrazení)

počet bodů (pixelů - picture element), které lze zobrazit

640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1280• počet barev (barevná hloubka) poč. bitů použitých pro

popis určité barvy = 1 pixelu6 bitů = 26 = 65536 (High-Color), 24 bitů =224 = 16 777 216 (True-Color)

(16, 24, 32 bitů/pixel ve videopaměti)

• velikost vlastní video-paměti

hesova@pef.czu.cz16

Grafické karty - vývoj:

– Herkules - pro monochrom. monitory (2 barvy - zelená a černá)

– CGA - Color Graphics Adaptor (4 barvy)– EGA - Enhanced Graphics Adaptor (16 barev)– VGA - Video Graphics Array (256 barev + 256

kB paměti)– SVGA - Super VGA (256 kB paměti)

• potřeba videopaměti pak roste

Grafické karty - vývoj:

• akcelerátory, nejprve 2D

= přídavné zařízení s vlastní pamětí a procesorem, přebíraly výpočty jinak zatěžující procesor

1996 Voodoo Graphic – karta pro 3D

První čip s označením GPU – GeForce256 Graphic Processor Unit)

hesova@pef.czu.cz17

hesova@pef.czu.cz18

• dnes na g.kartách:– VRAM - velké paměti DDR (Double Data

Rate), kapacity už 1 GB– vlastní grafický procesor, čip (ne centrální)– paleta – každá barva má své číslo, přiděleno

pixelu– převodníky DAC (Digital Analogous

Convertor), mění hodnotu barvy na 3 analogové signály

digitální displeje (LCD) nepotřebují DAC– paměť grafických instrukcí

hesova@pef.czu.cz19

• moderní AGP grafické karty mají vlastní grafický čip 2D nebo 3D a velkou vlastní paměť– pro multimedia, náročnou grafiku a hry– mají i výstup na 2 monitory– digitální výstup (rozhraní) DVI– dále je na kartě konektor (S-Video) pro

televizní výstup• již rozlišení HD

moderní AGP

• 3 D scény náročné výpočty– Poloha každého pixelu na obrazovce– Proto 3D akcelerátory– 3 mil pixelů za sec.

• Výrobci graf čipů pro karty:– nVidia (Ge Force)– ATI (Radeon) Tchajvan– stovky mil. Tranzistorů (2x více než procesory)

hesova@pef.czu.cz20

hesova@pef.czu.cz21

Hardware - tiskárny

• Dělení tiskáren dle vývoje

• kontaktní (možnost kopií)• písmenové (minulost), 1 typ, otisk přes pásku• jehličkové (=bodové, maticové, mozaikové)

– znak = matice bodů, počet jehel v tiskací hlavě 9, 24 (=2 řady jehel po 12)

– (Epson, Star)

hesova@pef.czu.cz22

Jehličková tiskárnajehličky tiskové hlavy vytisknou znak přes

barvící pásku na papír– 9jehličkové– 24jehličkové (dvě řady jehel po 12)

• kvalita tiskuDraftNLQ (Near Letter Quality)LQ (Letter Quality)

• výrobciEPSON, STAR, Mannesman, NEC

+ nižší pořizovací a nízké provozní náklady, možnost tisku kopií

- nižší kvalita a rychlost tisku

hesova@pef.czu.cz23

Hardware - tiskárny

• bezkontaktní– znaky tvoří bodově pouze originály

někdy nevýhoda - když je požadována řada kopií (celní deklarace)

• laserové• inkoustové (tryskové)

hesova@pef.czu.cz24

Hardware - tiskárny

• Nové technologie– sublimační tisk vynikající kvalita, spojitá

barevná plocha = fotografie

Tektronix (USA)

Fa Samsung - Photomax– termotransferová– syntetický inkoust

– tuhý inkoust = tuhé vosky, suchý inkoust,

hesova@pef.czu.cz25

Hardware - tiskárny

• LED technologie – každý bod 1 dioda, nahrazuje laserový paprsek se zrcadlem– 2560 diod na A4 s rozlišením 300dpi

• LCD pro přenos obrazu používá displej z tekutých krystalů

hesova@pef.czu.cz26

Hardware - tiskárny– GDI = standard Microsoftu pro zobrazování

grafických objektů na výstupních zařízeních

počítač zpracuje data pro tisk, zátěž procesoru

do tiskárny jde konečná podoba stránky bod po bodu, s kompresí

GDI - Graphics Device Interface

pozor: tiskárny označené GDI podporují pouze graf. rozhraní Windows.

hesova@pef.czu.cz27

Inkoustová tiskárna

tryskami se vystřikují miniaturní kapičky inkoustu na papír

• bublinková technika (ink-jetová)inkoust je v trysce nahříván, plynová bublina vymrští kapku inkoustu rychlostí asi 100km/hod

• elektronický způsob tisku• + výrobně jednodušší• + vyšší počet trysek (řádově stovky)• + nižší náklady na spotřebu inkoustu• - nižší životnost hlavy• vhodná pro kvalitní velkoformátový tisk

hesova@pef.czu.cz28

Inkoustová tiskárna

• piezo technologie prostřednictvím elektrických impulsů se smršťují a roztahují piezoelektrické krystaly a tímto pohybem vytlačují inkoustové kapky

• mechanický způsob tisku• - výrobně složitější• + vysoká životnost (ale při poškození velmi

drahá výměna)• - počet trysek omezen (řádově desítky)• - zpravidla vyšší náklady na spotřebu inkoustu• + vhodná pro tisk fotografické kvality

Zdroj: Štěpánka Maliňáková, InSign I2000

hesova@pef.czu.cz29

Inkoustová tiskárna

• rozdělění dle barev:– černobílé– barevné

• nehlučné, rychlejší než jehličkové, kvalitní tisk• dražší provoz, nelze tisknou kopie• výrobci

– Canon, HP (Hewlett Packard), Epson, Olivetti

hesova@pef.czu.cz30

Laserová tiskárna• princip činnosti

– vyčištění optického válce (OPC)– plošné vybití OPC– plošné nabití OPC– expozice laserem (tvorba matrice)– vyvolání tonerového obrazu na OPC– přenos toneru na papír– zatavení toneru – Výrobci

• HP (Hewlett Packard), Epson, Olivetti

+ rychlý, kvalitní tisk (po stránkách)

hesova@pef.czu.cz31

Tiskárny - charakteristiky:

• rychlost tisku PPM (počet stran / 1 min.)– liší se, (8-10 stran), u barevných je to méně

• rozlišení v dpi (dots per inch, bodů na palec) inch = 2,54 cm

= 600, 1200, 2400 dpi (uvádí se např. 600 x 600)

600 stačí pro tisk textových dokumentů

2400 x 1200 dpi u inkoustových = fotorealistický tisk

na laserové t. se vytvoří na bubnu až 8 milionů bodů na A4

hesova@pef.czu.cz32

Tiskárny - kritéria výběru

• kromě rychlosti tisku a kvality (dpi) další kritéria:– cena– technologie– způsob připojení (paralelní rozhraní, USB), je

možné vybavit tiskárnu síťovou kartou s tisk. serverem, mohou ji využívat i ostatní v síti

– podpora operačního systému– maximální měsíční vytížení, nepřetěžovat– náklady na tisk (náplně, fotocitlivý válec)– záruční podmínky– servis

hesova@pef.czu.cz33

Tiskárny - výbava:

• mikroprocesor na tiskové příkazy• operační paměť pro nevytisknutý text• základní druhy fontů uložených natrvalo• k některým lze pomocí SCSI připojit i scanner

- vzniká na počítači nezávislá kopírka

• multifunkční tiskárny (kop.,scan.,fax, tisk.)– USB disk pro přímý tisk a ukládání skenovaných

dokumnetů v různých formátech

Tiskárny - výbava:

• některé modely mají čtečky paměťových karet - tisk fotogr. rovnou z digit. foťáku (bez zapnutí počítače)

• podavače na CD/DVD, potisk medií

• dnes obsahují i 6 a více barev na míchání

hesova@pef.czu.cz34

hesova@pef.czu.cz35

Barevný tisk• bílý papír jen odráží dopadající světlo některé

složky pohlcujeoko vnímá odražené složky(obrazovka je aktivním světelným zdrojem)

• subtraktivní způsob vytváření barevtištěný barevný obraz se vytváří nejčastěji ze čtyř postupně nanášených obrazů v barvách

cyan (modrozelená- tyrkysová)magenta (purpurová - fialová)yellow (žlutá)black (černá)

Model CMYK

hesova@pef.czu.cz36

Plotter (plotr)

• (souřadnicový zapisovač), kreslící zařízení pro technické aplikace (CAD - Computer Aided Design)

• kreslení perem, fixem, inkoustové, laserové• s pevnou podložkou• s pohybem papíru a pohybem pera v druhé ose

– výrobci HP, Roland

hesova@pef.czu.cz37

Hardware - ostatní I/O zař.

• UPS - Uninterruptible Power Source– záložní bateriové zdroje

• technologie:– off-line, proud prochází skrze UPS do poč., k

přepnutí na baterii dochází v době výpadku, = kritický moment

• nedokáže komunikovat s poč.

– line-interactive, dražší, ovládání na připojeném poč., možnost monitoringu

hesova@pef.czu.cz38

Hardware - ostatní I/O zař.

– on-line technologie , nejdražší• dodává energii všem připojeným zařízením přímo

z baterií, které jsou průběžně dobíjeny• náročnost na kvalitu baterií• cena desítky tisíc• důležitý údaj - doba, po kterou je schopen

zásobovat zařízení energií (= 5 - 8 minut chodu na baterie)

hesova@pef.czu.cz39

Modemmodulátor - demodulátor

• pro připojení k Internetu pomocí telefonní linky• převádí digitální informace z počítače na

analogové pro přenos po telefonní síti (modulace) a opačně (demodulace)

• internínezabírá místo

• externí jednoduché připojení na sériové rozhraní, možnost

sledovat jeho stav a ručně ho vypnout • přenosová rychlost v bitech za sekundu bps

14,4 kb/s, 28,8 kb/s, 33,6 kb/s, 56 kb/s

hesova@pef.czu.cz40

Hardware - ostatní I/O zař. • Modemy - pokračování• Dělení modemů:

– analogové – digitální, pro síť ISDN (Integrated Services Digital

Network)• = rychlejší

• oba typy mohou být: – externí (pro USB), nezatěžují procesor poč., dražší o

30 - 40 % než interní verze• připojení přes sériové rozhraní (zastaralé), nebo přes USB

(napájeny přes rozhraní USB)

hesova@pef.czu.cz41

Hardware - ostatní I/O zař.

– interní (zásuvná karta pro PCI, nebo AMR, pokud je deska vybavena tímto slotem) AMR = Audio/Modem Raiser, tato technologie = softmodem

interní modem - pro analogové i digit. linky• stačí jim napájení přímo ze sběrnice• nevidíte stav modemu

– modem už může být integrovaný na základní desce

hesova@pef.czu.cz42

Hardware - ostatní I/O zař.

• Modemy - pokračování– modem musí být homologován pro naši

telefonní síť, přizpůsoben našim normám– modemy jsou vybaveny datovými, faxovými a

hlasovými funkcemi

hesova@pef.czu.cz43

Hardware - ostatní I/O zař.

• Modemy - pokračování– pro komunikaci modemů od různých výrobců

jsou tu standardizované protokoly– obvykle V.xx např. V34– modem je musí podporovat– udávají např. nejvyšší přenosovou rychlost

(56 kbitů/1sec.)– jsou protokoly pro kompresi dat, opravy chyb

při přenosu, apod.

hesova@pef.czu.cz44

Ostatní - mobilní zařízení

• přístroje s funkcemi stolního počítače– notebooky, tablety PC, kapesní počítače PDA

(Personal Digital Assistent)• nástroje pro mobilní komunikaci

– telefony, smartphony (komunikátory), doplňky• přístroje pro zpracování obrazu

– dig. fotoaparáty, kamery, tiskárny, skenery• Trendy:

– univerzálnost zařízení (s mobilem lze fotit, připojit se k Internetu, apod.)

hesova@pef.czu.cz45

Ostatní - mobilní zařízení

• Trendy:– podpora bezdrátových sítí WiFi (Wireless Fidelity)– podpora datových přenosů Bluetooth /bezdrát./

(na každém notebooku, mob. telefonu, zařízení se nemusí „vidět“, využití: poslání dok. do tiskárny, výměna kontaktů přes mob. telefon)

– displeje - ultratenké, dotykové, srolovatelnétechnologie OLED (Organic LED)

– zabezpečení poč. pomocí spec. karty, autentizace otiskem palce

hesova@pef.czu.cz46

• Reproduktory– převádějí elektrický signál na akustické

zvukové vlny

• Mikrofon– převádí akustické zvukové vlny na elektrický

signál

hesova@pef.czu.cz47

Digitální fotoaparáty

rozklad snímku na jednotlivé pixely, které se ukládají do paměti

po přenosu do počítače lze snímky retušovat, upravovat barvy, jas atd.

hesova@pef.czu.cz48

Digitální kamery

po přenosu do počítače lze videosekvence zkracovat (střih videa), přidávat titulky, zvuk atd.

SW firmy Pinnacle

hesova@pef.czu.cz49

Herní zařízení

• joystick

• gamepad

• volant, pedály

hesova@pef.czu.cz50

Klasifikace počítačů(podle N. Žid a kol.)

• podle generacípodle použité technologie4. generece - integrované obvody s velmi

vysokým stupněm integrace• podle výkonu a oblasti použití

– superpočítače– střediskové počít. (mainframe) – sálové p.– počítače střední třídy - minipočítače– osobní počítače - mikropočítače

hesova@pef.czu.cz51

– superpočítače• vysoký výkon (miliardy operací/s)• složitá architektura (paralelní činnost stovek

procesorů)• složitá technologie• vysoká cena (miliony dolarů)• paraelní práce velkého počtu procesorů

předpověď počasí, kosmický, genetický výzkum, genové inženýrství, modelování proudění v oceánech

– střediskové počítače (mainframe)• velký výkon• paralelní zpracování různých úloh• velký počet přídavných zařízení s vysokou

kapacitoupro velké banky, velké průmyslové společnosti pro řízení informačních systémů

(IBM)

hesova@pef.czu.cz52

– počítače střední třídy servery, výkonné pracovní stanice 10-100 terminálů pro středně velké a menší firmy, školy, úřady

CAD, GIS(Sun Microsystem, Hewlwtt-Packard (HP),

IBM)

– osobní počítače• stolní

PC kompatibilní (mikroprocesory Intel, AMD) Apple Macintosh (Motorola, PowerPC)

• přenosnémalá obrazovka, zmenšená klávesnice, vyšší

cenanotebook, palmtop, PDA

• síťové bez HD, programy a data ze sítě podpora komunikace v Internetu a intranetu

(Oracle, Sun, MS, Intel, Compaq, HP)