Rozdělení přídavných zařízení

Prezentace na téma: "Rozdělení přídavných zařízení"— Transkript prezentace:

1 Rozdělení přídavných zařízení
Informatika 5/vstupní a výstupní zařízení Rozdělení přídavných zařízení převod 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 výstupní monitor, display, tiskárna, plotter, syntetizér řeči, Ing. Ivana Hesova, KIT ČZU

2 Rozdělení přídavných zařízení
kombinované pracují s různými diskovými a magnetopáskovými médii tzv. diskové jednotky a mechaniky kombinují jak vstup také výstup dat

3 Hardware - I/O zařízení
Myš: kabelové kuličkové (ohrožené) optické drátové optické bezdrátové (wireless) rádiové signály

4 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

5 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

6 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)

7 Trackball - kulový ovladač
myš „na zádech“, může být i vestavěn do klávesnice

8 Monitory klasické (CRT – Cathod Ray Tube – katodová trubice)
ploché displeje tekuté krystaly (LCD – Liquid Crystal Display) plazmové displaje- drazžší tech. vysoká výhřevnost - chladič

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

10 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 Kč životnost až hodin provozu (CRT )

11 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.

12 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.

13 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

14 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 MHz je to vynásobení rozlišení, obnovovací frekvence a konstanty 1,4 1280 x 1024 x 80 x 1,4 = 156 MHz

15 Videokarta (zobrazovací adaptér)
obsluhuje monitor počítače uchovává data pro zobrazení vytváří výstupní signál pro monitor Parametry 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 pixelu 6 bitů = 26 = (High-Color), 24 bitů =224 = (True-Color) (16, 24, 32 bitů/pixel ve videopaměti) velikost vlastní video-paměti

16 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 kB paměti) SVGA - Super VGA (256 kB paměti) potřeba videopaměti pak roste

17 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)

18 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

19 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

20 moderní AGP 3 D scény náročné výpočty Výrobci graf čipů pro karty:
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)

21 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)

22 Jehličková tiskárna jehličky tiskové hlavy vytisknou znak přes barvící pásku na papír 9jehličkové 24jehličkové (dvě řady jehel po 12) kvalita tisku Draft NLQ (Near Letter Quality) LQ (Letter Quality) výrobci EPSON, STAR, Mannesman, NEC nižší pořizovací a nízké provozní náklady, možnost tisku kopií nižší kvalita a rychlost tisku

23 Hardware - tiskárny bezkontaktní znaky tvoří bodově pouze originály někdy nevýhoda - když je požadována řada kopií (celní deklarace) laserové inkoustové (tryskové)

24 Hardware - tiskárny Nové technologie Tektronix (USA)
sublimační tisk vynikající kvalita, spojitá barevná plocha = fotografie Tektronix (USA) Fa Samsung - Photomax termotransferová syntetický inkoust tuhý inkoust = tuhé vosky, suchý inkoust,

25 Hardware - tiskárny 2560 diod na A4 s rozlišením 300dpi
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

26 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.

27 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

28 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

29 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

30 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)

31 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

32 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

33 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

34 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

35 Barevný tisk bílý papír jen odráží dopadající světlo některé složky pohlcuje oko vnímá odražené složky (obrazovka je aktivním světelným zdrojem) subtraktivní způsob vytváření barev tištěný barevný obraz se vytváří nejčastěji ze čtyř postupně nanášených obrazů v barvách cyan (modrozelená- tyrkysová) magenta (purpurová - fialová) yellow (žlutá) black (černá) Model CMYK

36 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

37 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

38 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 (= minut chodu na baterie)

39 Modem modulátor - demodulátor
pro připojení k Internetu pomocí telefonní linky převádí digitální informace z počítače na analogové pro přenos po telefonní síti (modulace) a opačně (demodulace) interní nezabírá 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

40 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 % než interní verze připojení přes sériové rozhraní (zastaralé), nebo přes USB (napájeny přes rozhraní USB)

41 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

42 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

43 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.

44 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.)

45 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, srolovatelné technologie OLED (Organic LED) zabezpečení poč. pomocí spec. karty, autentizace otiskem palce

46 Reproduktory Mikrofon
převádějí elektrický signál na akustické zvukové vlny Mikrofon převádí akustické zvukové vlny na elektrický signál

47 Digitální fotoaparáty
rozklad snímku na jednotlivé pixely, které se ukládají do paměti po přenosu do počítače lze snímky retušovat, upravovat barvy, jas atd.

48 Digitální kamery po přenosu do počítače lze videosekvence zkracovat (střih videa), přidávat titulky, zvuk atd. SW firmy Pinnacle

49 Herní zařízení joystick gamepad volant, pedály

50 Klasifikace počítačů (podle N. Žid a kol.)
podle generací podle použité technologie 4. 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

51 vysoký výkon (miliardy operací/s)
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 kapacitou pro velké banky, velké průmyslové společnosti pro řízení informačních systémů (IBM)

52 počítače střední třídy servery, výkonné pracovní stanice
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) přenosné malá obrazovka, zmenšená klávesnice, vyšší cena notebook, palmtop, PDA síťové bez HD, programy a data ze sítě podpora komunikace v Internetu a intranetu (Oracle, Sun, MS, Intel, Compaq, HP)