Hardware - strednaskola.eu · 2012. 3. 16. · Vstupno-výstupné obvody (interface) – slúžia na spracovanie dát, odovzdávaných vonkajšími zariadeniami pre procesor a naopak

Hardware pre IVT 1/27

Ing. Danica Bačová , Ing. Jaromír Tříska SPŠE Piešťany, 2002

Hardware

Druhy počítačov

Termín „počítač“ si dnes väčšina ľudí stotožňuje s predstavou kancelárskeho stolného osobného počítača. V skutočnosti je však škála zariadení, označovaných ako „počítač“, veľmi široká a v dôsledku prekotného vývoja v tejto oblasti sa hranice tejto kategórie stále rozširujú.

Rozdelenie počítačov podľa oblastí nasadenia Počítače pre priemyselné použitie – majú veľmi rôzne výkony: od malých počítačov, porovnateľných

s triedou osobných počítačov, až po superpočítače. Vyplýva to z ich určenia – od riadenia jednoduchých prevádzok po riadenie zložitých technologických procesov, riadenie náročných automatizovaných liniek, dopravných systémov atď. Príklady: riadenie jednotlivých robotov vo výrobných linkách, riadenie celých automatických prevádzok, riadenie obrovských komplexov (energetické rozvodne, elektrárne), riadenie prevádzky letiska atď. Charakteristické sú vysoké nároky na spoľahlivosť. Typické vstupné zariadenia sú uspôsobené na snímanie fyzikálnych veličín (teplota, tlak, osvetlenie, magnetické pole, snímače polohy atď). Výstupné zariadenia sú zvyčajne predstavované akčnými členmi – ventilmi, krokovými motorčekami, servomotorčekami, spínacími prvkami výkonových zariadení. U počítačov obsluhujúcich zložité zariadenia či prevádzky sú kladené aj vysoké nároky na výkon (najmä u zložitých zariadení, ktoré vyžadujú priebežné vyhodnocovanie veľkého množstva vstupných informácií riadené v reálnom čase – napr. riadiace systémy jadrovej elektrárne, palubné počítače lietadiel a pod.).

Počítače na spracovanie veľkých objemov dát – sú jadrom rôznych veľkých informačných systémov, nech už v štátnej správe (úrady, polícia), podnikateľskej sfére (informačné systémy podnikov, bankové počítačové systémy) po systémy určené pre verejnosť (informačné servery na Internete). Ich výkony musia byť veľké, výhradne pracujú v počítačovej sieti (vo funkcii serverov) a musia byť schopné obsluhovať súčasne stovky až tisícky klientov. Vysoký dôraz sa kladie aj na spoľahlivosť. Ak majú okrem poskytovania dát poskytovať stovkám užívateľov aj svoj výpočtový výkon na riešenie rôznych úloh, musia disponovať skutočne obrovským výkonom, takéto počítače sa potom označujú ako mainframy. Bývajú prevádzkované vo výpočtových a dátových strediskách.

Počítače na kancelárske použitie – typickým predstaviteľom je známe PC-čko. Určenie – kancelárske aplikácie – spracovanie textu a DTP , výpočtov, databáz, , spracovanie grafiky a multimediálnych aplikácií, práca s Internetom, hromadné spracovanie dát atď. V porovnaní s priemyseľnými počítačmi sú lacnejšie, sú u nich kladené menšie nároky na spoľahlivosť a aj ich výkon je v porovnaní s kategóriou priemyseľných počítačov nižší. Ak má počítač slúžiť na náročné projektantské práce a vôbec práce s náročnou grafikou, musí byť jeho výkon predsa len vyšší, ako u bežných kancelárskych počítačov. Takéto počítače sa potom označujú ako pracovné stanice.

Triedy počítačov podľa výkonu

Jednoduché jednoúčelové mikropočítačeObsahujú zvyčajne jednoduchý procesor s rádovo niekoľkými tisíckami tranzistorov. Počítače tejto triedy sú zvyčajne vybavené jednoduchým programom, ktorý sa už v priebehu funkcie nemení. Používajú sa na riadenie jednoduchých zariadení, napr. prístrojov spotrebnej elektroniky, programovateľných mikrovlnných rúr, šporákov, práčok, fotoaparátov, mobilných telefónov, na riadenie spaľovania v motoroch áut, kontrolu ABS brzdového systému atď. Charakteristické vlastnosti: relatívne malá výkonnosť (ktorá je však na daný účel vyhovujúca), nenáročnosť a nízka cena.

Osobné počítače Sú určené prevážne na kancelársku prácu: Vyhľadávanie a spracovanie informácií, textov, tabuliek, databáz,

grafiky, hudby, videa a tvorbu výkresov. Koncepcia osobných počítačov (personal computer – PC) predpokladá, že každý používateľ pracuje s vlastným počítačom. Osobné počítače môžu pracovať ako samostatné stanice; súčasný trend však dáva prednosť spájaniu počítačov do sietí. Za účelom spolupráce staníc v rámci skupiny, oddelenia, podniku a pod. sú vytvárané tzv. lokálne siete (LAN), na spojenie počítačov v celosvetovom merítku sa používa Internet.

Pracovné stanice Určením aj prevedením sú blízke osobným počítačom, sú však určené pre prácu s aplikáciami náročnými na výkon počítača: Práca s grafikou – designerské a grafické štúdiá, práca s animovanou grafikou v reálnom čase, práca s náročnými CAD systémami, príp. určené ako priemyselné počítače pre riadenie menších



prevádzok. Po stránke hardware tu potom môžme vybadať dve skupiny. Veľmi výkonné stanice sú postavené na architektúre výkonných RISC 64 bitových procesorov, používaných v mainframoch, „nižšia trieda“ pracovných staníc je vybavená najvýkonnejšími modelmi procesorov triedy pre osobné počítače – napr. 2 – 8 procesorov Intel Pentium III Xeon, alebo AMD Athlon MP.

Servery Sú určené pre uspokojenie požiadaviek klientských počítačov pripojených do siete. Menej výkonné servery sú po technickej stránke obdobné ako pracovné stanice, servery pre veľké LAN siete alebo servery určené na obsluhu klientov cez Internet musia disponovať veľkým výkonom, preto na tieto miesta sa aplikujú počítače triedy Mainframe. Prevedenie: menšie servery – výkon cca 10x výkon PC, cena cca stovky tisíc Sk, veľkosť ako väčšie PC; veľké servery – výkon cca 100x až 1000x väčší ako PC, cena až milióny Sk, prevedenie – skriňové stavebnice.

Mainframy Používajú ich veľké podniky na riadenie veľkých a zložitých prevádzok, na spracovávanie obrazových predloh v reálnom čase : počítačová animácia, ako veľmi výkonné servery do sietí vyžadujúcich vysokú rýchlosť spracovania veľkých objemov dát a extrémnu spoľahlivosť, na obsluhu enormne zaťažovaných uzlov počítačových sietí a na komplikované vedeckotechnické výpočty. Prevedenie – „skriňové“ a „sálové“ počítače, osadenie – 64 až 512 procesorov 64 bit, výkon – 1000x väčší ako PC, cena – milióny Sk až stovky miliónov Sk.

Superpočítače Sú postavené na špičkovej technológii dostupnej v danom čase; vo svete existuje iba niekoľko zariadení tejto triedy. Použitie – veľmi náročné vedeckotechnické výpočty, návrhy a konštrukcia ešte výkonnejších počítačových systémov,.real-time simulácia jadrových výbuchov v oblasti astronómie, kozmických letov, jadrovej fyziky, genetiky, riadenie veľmi zložitých systémov vo vojenskej oblasti riadenie protiraketovej obrany superveľmocí na vojenské účely a pod.

Príklad: IBM RS/6000 ASCI White, výkon 12x10E12 operácií za sekundu (12,3 terraflops), obsahuje 8192 kusov 64 bitových výkonných procesorov Power3-II, pracujúcich v režime paralell sysplex (vzájomná paralelná spolupráca všetkých procesorov), disponuje 8 TB operačnej pamäte, diskovou kapacitou 160 TB, pričom každá štvorica procesorov má pridelený vlastný disk. Na prepravu je potrebné 28 kamiónov, spotreba 6,2 MW, cena 130 miliónov $US. Určenie – real-time simulácie jadrových výbuchov, modelovanie počasia, simulovanie kozmických javov, simulovanie mechanizmu prírodných katastrof, genetický výskum,....

Smer vývoja superpočítačov: Systémy pracujúce na princípe neurčitej logiky (teda nepoužívajú pre svoju činnosť klasický algoritmus, ale napodobňujú funkciu neurónu a ľudskej nervovej sústavy), z fyzikálneho hľadiska opúšťajú klasickú elektroniku, a sú konštruované na báze supravodičov, alebo optoelektroniky, alebo bioelektroniky.



Principiálna bloková schéma počítača

Prakticky všetky v praxi používané počítače pracujú na princípe logických obvodov, ktoré simulujú výpočty v dvojkovej sústave. Tento princíp navrhol priekopník kybernetiky John von Neumann. Pre tieto počítače navrhol aj základnú principiálnu schému, podľa ktorej sú dnes konštruované najjednoduchšie jednoúčelové počítače aj najzložitejšie superpočítače.

Základom počítača je Central Processing Unit, CPU, skrátene „procesor“. Vykonáva prakticky všetky úlohy, ktoré sú vyžadované od počítača: výpočty, spracovanie textu, obrázkov, zvukov – všetko samozrejme v podobe matematických modelov v dvojkovej sústave. Výkon procesora v podstatnej miere určuje výkon celého počítača. Ak je procesor riešený v podobe jedinej súčiastky, nazýva sa niekedy ako mikroprocesor. Procesor obsahuje viacero funkčných blokov, pričom základné funkčné bloky sú

F riadiaca jednotka (Central Unit, CU) - riadi postup pri spracovaní údajov – teda riadi beh programu: Vyberá strojové inštrukcie z pamäti, dekóduje ich, zabezpečuje ich vykonanie. Pomocou zbernicového systému zabezpečuje vykonávanie vstupno-výstupných inštrukcií, teda do značnej miery tiež riadi činnosť všetkých ostatných častí počítača.

F aritmeticko - logická jednotka (ALU) - v nej sa vykonávajú aritmetické a logické operácie, prebieha v nej samotné spracovanie údajov.

Táto schéma je z dnešného pohľadu veľmi zjednodušená, skutočné procesory dnes disponujú viacerými ALU, z nich niektoré sú špecializované na výpočty s pevnou desatinnou čiarkou a ďalšie slúžia na výpočty v pohyblivej desatinnej čiarke, ďalšie jednotky slúžia na prípravné výpočty a vhodnú organizáciu spracovania programu tak, aby procesor zbytočne nečakal na výsledky predchádzajúcich krokov, ak ich v danej chvíli pre úspešné vykonanie ďalších krokov programu nie je treba, atď. Operačná pamäť (slangovo označovaná RAM) – slúži na uloženie príkazov a dát, ktoré sú potrebné pre spracovanie údajov; sem procesor ukladá aj výsledky výpočtov. Je to jediná pamäť, s ktorou môže procesor priamo komunikovať, teda čítať z nej a zapisovať do nej. Každá pamäťová bunka má presnú jednoznačnú adresu, pomocou ktorej procesor určí, s ktorou bunkou chce pracovať (čítať či zapisovať).

Operačná pamäť Adresa Údaje 0000 10010110 0001 01011010 0010 01000111 0011 10001010 0100 10010110 0101 10100101 0110 10100101 0111 10111000

Procesor (CPU)

Riadiaca jednotka –

radič inštrukcií

Aritmeticko logická jednotka

časť pre výpočty s pevnou / s pohyblivou desatinnou čiarkou

vstupno/výstupný obvod - interface



7 ¿ <

adresová zb.

dátová

riadiaca

zbernicový systém



Z hľadiska používaných inštrukčných sad rozoznáváme dve hlavné „rodiny“ procesorov: Procesory CISC (Complet-Instruction Set Computing) – obsahujú kompletnú štandardnú sadu inštrukcií. Programátor má zjednodušenú prácu, program obsahuje menej príkazov (odvoláva sa na vstavané inštrukcie). Procesory RISC obsahujú zmenšenú sadu inštrukcií (Reduced-Instruction Set Computing), aplikačný program teda musí byť detailnejší. RISC procesory musia na vykonanie tej istej úlohy vykonať viac operácií, ktoré sú však jednoduchšie a procesory RISC sú navrhnuté tak, aby jednotlivé inštrukčné cykly vykonali extrémne rýchlo. Procesory CISC pracujú pomalšie, ale na jeden cyklus zvládnu väčší objem výpočtov.

Architektúra RISC je technologicky náročnejšia, umožňuje však procesoru v priebehu jednoho taktu vykonať viac operácií v porovnaní s procesormi využívajúcimi inštrukčnú sadu CISC, a preto procesory RISC dosahujú na rovnakej frekvencii vyšší výkon. Architektúru RISC využívajú prakticky všetky výkonné počítače a superpočítače; v triede PC procesory fy. Motorola.

Trend smeruje ku konvergencii obidvoch platforiem – využívanie najefektívnejších prvkov RISC aj CISC architektúry.

Zbernicový systém (System Bus) slúži na komunikáciu procesora s pamäťou a s vstupno-výstupnými obvodmi. Skladá sa v zásade z troch podsystémov

F riadiaca zbernica – určuje, či sa bude čítať alebo zapisovať a presne určuje okamih prenosu dát F adresová zbernica prenáša adresu pamäťovej bunky, s ktorou sa má pracovať F dátová zbernica – prenáša vlastné dáta, teda čísla, s ktorými sa má pracovať

Vstupno-výstupné obvody (interface) – slúžia na spracovanie dát, odovzdávaných vonkajšími zariadeniami pre procesor a naopak dáta určené pre vonkajšie zariadenia. Vonkajšie zariadenia nie je možné pripojiť k zbernici priamo, pretože každé zariadenie používa iné elektrické hodnoty signálov aj iné kódovanie dát. Úlohou vstupno-výstupných obvodov je teda „preložiť“ potrebné dáta na jednej strane do tvaru, s ktorým pracuje zbernica, a na druhej strane do podoby vhodnej pre príslušné zariadenie.

F vstupná jednotka - zabezpečuje vstup údajov do počítača (klávesnica, snímacie zariadenia -scanner, myš...)

F výstupná jednotka - zabezpečuje výstup údajov z počítača (display, tlačiareň...)

Základné stavebné jednotky počítačov

Procesory počítačov CPU (Central Processing Unit) je hlavnou súčasťou

každého počítača - riadi a spracováva údaje. V minulosti bol CPU riešený viacerými súčiastkami, dnes je celý procesor realizovaný jedinou súčiastkou – mikroprocesorom. Výkonnosť procesora určuje výkonnosť celého počítača. Udáva sa v jednotkách MIPS - počet operácií za sekundu vykonaných v režime s pevnou desatinnou čiarkou, alebo MFLOPS – počet vykonaných operácií v režime s plávajúcou desatinnou čiarkou. Výkonnosť CPU je daná jeho architektúrou – vnútorným zapojením, ďalej vnútornou šírkou dát – tzn., koľko bitové inštrukcie dokáže procesor

spracovávať, počtom súčasne spracovávaných inštrukcií v jednom takte, a taktovaciou frekvenciou - počtom krokov vykonaných za 1 sekundu, udáva sa v MHz. U moderných CPU sa udáva jednak frekvencia jadra (tá dosahuje v súčasnosti – r. 2003 – hodnôt medzi 1 a 3,2 GHz), a frekvencia FSB, s akou dokáže procesor spolupracovať (typická hodnota je 100, 133, 166, 200 MHz), prípadne frekvencia, na ktorej dokáže procesor spolupracovať s operačnou pamäťou (fyzicky 100, 133, 166, 200 MHz, efektívne – násobkami fyzickej frekvencie – aj 266, 333, 400, 533 a 800 MHz). Výkonné CPU majú v sebe už vstavanú sadu určitých inštrukcií, ktoré obsahujú určitú postupnosť elementárnych krokov. Program potom nemusí detailne obsahovať každý krok výpočtu, ale stačí mu zavolať príslušnú inštrukciu a procesor ju vykoná. Veľmi dôležitým parametrom, ktorý rozhoduje o výkone aj cene procesora, je veľkosť a rýchlosť tzv. vyrovnávacej pamäte (cache). Z technologického hľadiska je dôležitý fyzikálny princíp použitých súčiastok, jemnosť štruktúry (procesory pracujúce na frekvencii do 600 MHz boli vyrábané 0,25 µm technológiou, hodnoty 0,18 µm sú typické pre procesory taktované 0,5 - 1;1 GHz a procesory nad 1 GHz sú spracované 0,13 µm technológiou; pričom všeobecný trend všetkých procesorov smeruje k 0,13 µm a jemnejšej technológii ) a s ňou súvisiaca hustota integrácie (množstvo aktívnych prvkov na jednom čípe), ďalej zvládnutie chladenia procesora a prevedenie puzdra. U procesorov pre prenosné počítače je dôležitým parametrom tiež ich spotreba, ktorá ovplyvňuje, ako dlho dokáže počítač pracovať na jedno nabitie batérií.



Procesory pre osobné počítače triedy IBM PC Štandardom sa stali procesory firmy Intel postavené na architektúre CISC (od 8 bitového 8088 s taktom 4,75

MHz , cez 16 bitové 80286, 386, 486, cez 32 bitové Pentium po Pentium 4 s frekvenciou presahujúcou 3 GHz Súčasný štandard predstavuje procesor Pentium 4, 32 bitový procesor s jadrom NetBurst pracujúcim na

frekvencii cez 3 GHz, s 32kB cache pamäti prvej úrovne a 512 kB pamäti cache druhej úrovne. Procesor obsahuje 55 miliónov tranzistorov a je vyrobený technológiou s rozlíšením 0,13 µm.

Časom má pracovať na frekvencii vyššej ako 10 GHz. Skutočná frekvencia Pentiom 4 podporovanej FSB je 100, 133 a 200 MHz, efektívne dosahuje 400 až 800

MHz; v spojení s novými typmi pamätí DDR alebo RDRAM však umožňuje prenos dát v jedinom taktu až 4x, takže dosahované prenosové rýchlosti sa pohybujú v GB/s.

Lacnejšou a menej výkonnou variantou procesorov Pentium sú procesory Celeron. Procesory kompaktibilné so štandardom Intel vyrábajú ďalej firmy AMD, ktorej mnohé produkty z poslednej

doby svojimi výkonmi prekonávajú procesory firmy Intel ; a VIA Cyrix, ktorá vyrába lacnejšie napodobeniny (klony) procesorov Intel.

Vážnym konkurentom najvýkonnejších Pentií je procesor Athlon od firmy AMD. Verzia Athlonu nazvaná Thunderbird dokázala v roku 2000 výrazne otriasť pozíciou Pentia ako najvýkonnejšieho procesora v tej dobe, aj nové verzie Athlona označené Palomino úspešne konkurujú najlepším

Intelovským procesorom.

S frekvenciou jadra 1,8 GHz, frekvenciou FSB 200 MHz, cache 128 kB L1 a 256 kB L2, vyrobený

0,13 µm technológiou, dosahuje vyššie výkony ako obdobne taktované Pentium 4, a to pri výrazne nižšej cene. Lacnejší variant Athlonov má označenie Duron a patrí medzi veľmi úspešné procesory vďaka veľmi výhodnému pomeru výkon /cena.

Posledným hitom jesene roka 2003 sú 64 bitové procesory určené pre osobné počítače, a to Athlon64. Procesory firmy VIA Cyrix vykazujú spravidla nižšie výkony ako ich predlohy firmy Intel, na trhu sa dokážu

presadiť najmä vďaka výrazne nižším cenám. Na špičke procesorov firmy VIA je procesor C3, taktovaný 933 MHz s cache L1 128 kB a L2 64 kB, jeho výkon silne zaostáva aj za Celeronmi a Duronmi. Je však lacný.

Procesory pre osobné počítače triedy Apple Macintosh Osobné počítače Apple Macintosh využívajú RISC procesory firmy Motorola radu Power PC. V triede Power PC G3 sa vyrábajú procesory označené MPC 740, 745, 750, 755, ..., 7xx; ich charakteristické

rysy sú 0,27 µm technológia, pracovná frekvencia 350 až 500 MHz , podpora cache L2 mimo čípu o veľkosti 512 kB. Týmito procesormi boli vybavené počítače iMac a iBook dodávané v r. 1999.

Modernejšou platformou je Power PC G4, procesory majú označenie MPC 7400, 7410, 7450, 7440, 7455..., 74xx; charakteristické rysy sú 0,15 µm technológia, pracovná frekvencia dosahujúca 1 GHz. Najmodernejší MPC7455 disponuje cache L1 32 kB pre dáta a 32 kB pre inštrukcie a cache L2 priamo na čípe s kapacitou 256 kB; podporuje aj externú cache L3 o veľkosti 1 alebo 2 MB. Procesormi skupiny G4 sú vybavené počítače triedy PowerMac G4.

Procesory Power PC pracujú na nižších taktovacích frekvenciách, ako procesory Intel alebo AMD, vďaka RISC architektúre dosahujú vyššie výkony v porovnaní s procesormi Intel, VIA či AMD. Na druhej strane sú aj ceny procesorov Power G4 neporovnateľne vyššie.

Novinkou roka 2003 je 64bitový procesor triedy G5.

Mikroprocesory pre vreckové počítače vyrába mnoho firiem – Hitachi, Motorola, NEC, Toshiba... Výkony aj ceny sú

výrazne nižšie, frekvencia jadra procesora sa pohybuje okolo 200 MHz; špičkovo 400 MHz, jediná cache 64 kB, na úlohy požadované po tomto type počítačov však výkony procesorov dostačujú.

INFO: www.alzasoft.cz

www.motorola.com www.m-comp.sk

www.agem.sk www.imc.sk

Ceny procesorov v r. 2002 Pentium 4 2,2 GHz 35 000,- Sk Pentium 4 1,8 GHz 13 000,- Sk Pentium III 1 GHz 7 800,- Sk Celeron 1,3 GHz 5 800,- Sk AMD Athlon XP 2000+ 14 800,- Sk AMD Athlon XP 1600+ 7 000,- Sk AMD Athlon MP 1600+ 11 600,- Sk AMD Duron 1200 MHz 4 300,- Sk

http://www.alzasoft.cz

http://www.motorola.com

http://www.m-comp.sk

http://www.agem.sk

http://www.imc.sk



Procesory pre bežné servery a pracovné stanice Využívajú sa buď špeciálne výkonné 64bitové procesory platforiem Alpha, PA-RISC, UltraSparc, Intel

Itanium, AMD OPteron, alebo špičkové verzie 32 bitových procesorov pre osobné počítače platforiem Power PC, Intel Pentium III Xeon, Intel Xeon MP Foster, AMD Athlon MP, AMD Mustang. Počítače často pracujú ako viacprocesorové (na trh sa dodávajú servery a pracovné stanice, obsahujúce 2 – 8 vzájomne spolupracujúcich týchto procesorov), preto je dôležitá podpora multiprocesingu u použitých procesorov. Napríklad Pentium III Xeon sa od klasického Pentia líši najmä vyššou kapacitou cache pamäti L2, ktorá dosahuje až 2 MB.

Procesory pre výkonné servery, mainframy a superpočítače V tejto triede počítačov sa uplatňujú špeciálne veľmi výkonné 64 bitové procesory, postavené na architektúre

RISC. Najrozšírenejšie sú platformy Power PC, Alpha, PA-RISC, UltraSparc a P6. Vývojom a výrobou týchto procesorov sa zaoberajú firmy IBM, SGI, Cray Inc., Compaq, Hewlet Packard a Sun Microsystems.

Informácie o vnútornom zapojení aj podrobnosti o výkonoch sa nezverejňujú. Procesory sú navrhnuté tak, aby podporovali vzájomnú spoluprácu. Skupiny 16, 32 alebo 64 procesorov vytvárajú tzv. klastre, tieto sa potom v zostavách počítačov združujú tak, že vytvárajú stroje s desiatkami až tisíckami vzájomne spolupracujúcich procesorov. Klástrová modularita umožňuje zostavovať stroje s rôznym výkonom podľa potrieb a finančných možností odberateľa.

Procesory pre jednoúčelové zariadenia Mikroprocesory rôznych firiem nájdeme prakticky vo všetkých moderných zariadeniach spotrebnej

elektroniky – hodinkách, televízoroch, fotoaparátoch, mikrovlnkách, práčkach, mobilných telefónoch...; aj mnohé periférne zariadenia osobných počítačov obsahujú jednočipové mikroprocesory ako pomocné obvody – napr. tlačiarne, klávesnice, videokarty. Obsahujú stovky až tisícky tranzistorov, ich výkony sú dimenzované na požadovaný účel. Cena sa pohybuje v desiatkách až stovkách korún.

Príklad – Micro Controler Unit – procesor je používaný v klávesniciach, na riadenie vstrekovania paliva, ovládanie HiFi veží: Na čípe má integrované aj podporné obvody – zbernice, AD/DA prevodníky, existuje množstvo variantov – konštruktér použije variant ktorý zodpovedá požadovanej aplikácii. Výkon do 5 MIPS, nízka spotreba.

Digital Signal Procesor – procesor na vysokorýchlostné spracovanie veľkých objemov digitálnych signálov, výkon okolo 60 MFLOPS; používa sa v grafických kartách, laserových tlačiarňach, sieťových kartách a pod.

Druhy pamätí v počítačoch slúži na uloženie údajov a programov. Najdôležitejšie parametre pamäti sú veľkosť pamäte a prístupová

doba. Veľkosť pamäte je daná jej kapacitou, t.j. množstvom informácií, ktoré možno do pamäte uložiť. Základnou

jednotkou kapacity pamäte je 1 bit (1b). V praxi sa používa častejšie jednotka 1 byte (1B = 8 bitov) a jeho násobky (kB, MB, GB, TB, PB). 1 kB = 1024 B; 1 MB = 1024 kB; 1 GB = 1024 MB atď.

Prístupová doba určuje, ako dlho trvá uloženie informácie do pamäte, resp. načítanie dát z pamäte. Prístupová doba sa líši podľa druhu pamäte, dnes sa pohybuje v milisekundách či nanosekundách. Namiesto prístupovej doby sa niekedy uvádza prenosová rýchlosť v bitoch za sekundu alebo ich násobkoch (bps, kbps, kb/s), prípadne v násobkoch byte za sekundu (kB/s, MB/s). frekvencia pamätí SDRAM sa pohybuje od 66 MHz do 166 MHz, DDR pamäti pracujú aj vyše 200 MHz a pamäte RIMM používajú frekvenciu 800 a dokonca aj 1066 MHz. Dnes existuje veľmi veľa druhov pamätí a ešte viac hľadísk rozdelenia.

Rozdelenie pamätí

Základné rozdelenie pamätí je na vonkajšie a vnútorné Vnútorná pamäť je charakteristická tým, že procesor k nej má priamy prístup (dokáže priamo z tejto pamäte

čítať, prípadne do nej zapisovať). Nazýva sa operačná pamäť. Je rýchla (prístupová doba v nanosekundách), musí byť schopná spolupracovať s mikroprocesorom, prenos dát z/do pamäti sa musí uskutočňovať vysokou rýchlosťou. Nachádza sa priamo na základnej doske – motherboarde. Jej hlavnou časťou je operačná pamäť. Jej typická veľkosť sa dnes u počítačov triedy PC pohybuje od 32 MB do 1024 MB.

Vonkajšia pamäť nie je priamo prístupná procesoru. Využíva sa na uloženie dát a programov, ktoré v danej chvíli nie sú potrebné na riešenie úlohy a na uloženie dát počas vypnutia počítača. Jej doba prístupu je relatívne vysoká (cca jednotky až 10 ms u pevných diskov, desiatky až stovky ms u disketových jednotiek a veľkokapacitných diskových médií), kapacita sa pohybuje od jednotiek MB po GB, TB až PB.



Zvláštne kategórie pamätí: Čipová sada - chipset. Slúži na uloženie základných informácií o motherboarde a základnej knižnice

inštrukcií, máva veľkosť rádovo stovky kB, v prevedení FLASH (u modernejších zariadení) alebo ROM (u starších počítačov). Chipset je prítomný na každej základnej doske, dnes však aj mnohé iné prídavné zariadenia – sieťové karty, napaľovačky atď. disponujú vlastnou flash pamäťou, kde sa ukladá obslužný program - tzv. firmware.

Pamäť na uloženie informácií o základnej konfigurácii počítača. Nastavenie sa nazýva SETUP a podľa neho sa často nazýva aj táto pamäť. Spravidla je v prevedení CMOS.

Vyrovnávacia pamäť – cache. Slúži ako dočasná pamäť na vyrovnanie rýchlosti medzi procesorom a operačnou pamäťou, alebo medzi procesorom a výstupným zariadením. Musí byť veľmi rýchla, rýchlejšia ako operačná pamäť; kapacita sa pohybuje v stovkách kB.

Rozdelenie pamätí podľa možnosti zápisu pamäť typu ROM (Read Only Memory): Umožňuje jediný zápis dát a potom už umožňuje len dáta čítať pamäť typu RWM (Read and Write Memory) – umožňuje ľubovoľný počet zápisov aj čítania z pamäti

Rozdelenie pamätí podľa organizácie dát v pamäti

RAM – Random Access Memory - pamäť s prístupom s ľubovoľným adresovaním: Každá bunka je dosiahnuteľná na základe adresy. Najpoužívanejší spôsob adresovania.

SAM – Serial Access Memory - pamäť s postupným prístupom: Údaje sú ukladané postupne v tom poradí, ako prichádzajú. Čítať sa údaje dajú v poradí ako prišli, a to buď prvý sa číta ten údaj, ktorý bol uložený ako prvý (FIFO), alebo sa prvý číta ten údaj, ktorý bol uložený ako posledný (LIFO). Tento systém sa využíva iba u vonkajších pamätí.

CAM – Content Adressable Memory - pamäť s adresovaním podľa obsahu. Údaje sa vyhľadávajú v pamäti nie podľa pevnej adresy, ale podľa typu dát, ktoré bunka obsahuje. Najnáročnejší spôsob adresovania, využíva sa v náročných systémoch.

Rozdelenie pamätí podľa energetickej závislosti Energeticky závislé pamäte: Na uchovanie informácie potrebuje vonkajšiu energiu ( napájacie napätie) Energeticky nezávislé pamäte: Informácie uchovávajú aj bez zdroja energie.

Rozdelenie pamätí podľa fyzikálneho princípu záznamu polovodičové pamäte – integrované obvody obsahujúce elektronické prvky schopné uchovávať informáciu. Spravidla energeticky závislá pamäť, existujú aj energeticky nezávislé. magnetické pamäte – pevné disky, diskety, magnetické pásky, princípom je magnetizovanie domén na povrchu média. Energeticky nezávislá pamäť. optické pamäte – optické disky CD ROM, CD R, CD RW, DVD ROM, DVD R, DVD RW – princípom je snímanie odrazu laserového lúča od lesklého povrchu záznamového média elektrooptickým snímačom a jeho vychyľovanie, nerovnosťami povrchu resp. pohlcovanie oblasťami so zmenenými optickými vlastnosťami (tzv. „pitmi“). Záznam sa robí buď lisovaním (ROM), alebo „napaľovaním“ informácie laserom a tým vytváraním oblastí so zmenenou odrazivosťou. Energeticky nezávislá pamäť. magnetooptické pamäte – veľkokapacitné magnetooptické disky – princípom je zmagnetizovanie špeciálnej zlúčeniny magnetickým poľom pri ohrevu bodovej oblasti laserovým lúčom nad Curieho teplotu. Zmagnetizované oblasti vykazujú zmenené optické vlastnosti – pri ožarovaní povrchu laserovým lúčom zmagnetizované oblasti lúč neodrážajú. Energeticky nezávislá pamäť. elektrostatické pamäte – elektrostatické disky – využívajú zmeny prúdu vyvolané vybíjaním elektrostatického náboja. Používajú sa na zaznamenanie digitálneho obrazu. Energeticky závislá pamäť.

Druhy polovodičových pamätí CMOS pamäť – pamäť postavená na komplementárnych CMOS tranzistoroch. pomalá, energeticky závislá, vyrába sa s malou kapacitou a má aj malú spotrebu. Statické pamäťové bunky – fungujú na princípe klopných obvodov. Používajú bipolárne klopné obvody, dnes málo používané. Energeticky závislá. Dynamické pamäťové bunky – fungujú na princípe FET tranzistorov. Prevedenia sa líšia spôsobom konštrukcie tranzistorov a použitými materiálmi. Dnes používané typy: CMOS, DRAM, DDRAM, RDRAM. Používajú sa na



konštrukciu operačnej pamäte. Energeticky závislá. Polovodičové ROM pamäte - M-ROM - Informácie sa ukladajú priamo pri výrobe naparením Al spojov ; PROM – informácia sa u hotového obvodu uloží prepálením Al spojov (údaje v týchto obvodoch nie je možné neskôr meniť); EPROM, EEPROM – obsah pamäti sa ukladá indukovaním elektrického náboja, pamäť sa dá vymazať pôsobením UV žiarenia, pamäť je možné použiť na uloženie inej informácie. Energeticky nezávislá. FLASH – štandardne je v režime na čítanie, preprogramovanie je umožnené zavedením napätia na príslušný vstup. Je energeticky nezávislá.

Osobné počítače

Trieda osobných počítačov predstavuje v posledných dvoch desaťročiach najdynamickejšie vyvíjajúci sa segment trhu s počítačmi. Ročne sa vyrábí a predá niekoľko miliónov kusov. Ich výkony sa každým rokom znásobujú. Základné prevedenia osobných počítačov sú stolné prevedenie - desktop, prenosné prevedenie - notebook a vreckové počítače – handheldy, PDA a Palm. V poslednom čase dochádza k integrácii vreckových počítačov a mobilných telefónov do jediného multifunkčného prístroja.

Druhy osobných počítačov

Stolné počítače - Desktopy Štandardom v triede osobných počítačov sa stal v 80. rokoch 20. storočia

stolový model firmy IBM, ktorý pozostával zo základnej zostavy: • základná jednotka • monitor • klávesnica (+ myš + ďalšie vstupné zariadenia) • tlačiareň (+ ďalšie výstupné zariadenia) Charakteristická je koncepcia „otvorenej architektúry“ – jednotlivé časti

počítača je možné vymieňať. Tak je možné podľa potrieb a finančných možností zákazníka vytvoriť zostavu počítača na želanie, prípadne v budúcnosti s ohľadom na novinky na trhu, meniace sa potreby zákazníka a jeho finančnú situáciu vymieňaním niektorých zastaralých komponent za novšie vylepšovať technické parametre počítača bez toho, že by bolo nutné meniť počítač ako celok (tzv. upgrade hardware).

Koncepciu otvorenej architektúry a vzájomnej kompaktibility jednotlivých komponent prevzala aj väčšina výrobcov počítačov tejto triedy vo svete.

Inou cestou sa vydala firma Apple, ktorej počítače sú riešené ako výkonné uzatvorené kompaktné prístroje bez možnosti dodatočných zásadných zmien.

Prenosné počítače - notebooky S vývojom osobných počítačov prišla potreba prenosných počítačov, ktoré

by bolo možné používať na služobných cestách, prípadne na školeniach a rokovaniach mimo kanceláriu. Tak vznikli počítače triedy notebook. Ich prevedenie má tvar príručného kufríku o veľkosti väčšej knihy s hmotnosťou okolo 3 kilogramov a sú uspôsobené na prácu na batérie (cca 3 hod. bez nabíjania). Po technickej stránke sú odvodené od počítačov desktop, , používajú upravené procesory so zníženou spotrebou energie alebo podtaktované bežné desktopové verzie procesorov, ktorým bolo znížené napájacie napätie, frekvencia a vyžarujú podstatne menej tepla a tým pádom nevyžadujú robusné chladiče, ktoré by nebolo možné v noteboku umiestniť. Súčasnou novinkou je nová platforma Intel Centrino s procesorom Pentium M vyvinutým špeciálne pre notebooky. V platfome Centrino je ďalej zahrnutá nová čipová sada a viacero komponentov (WLAN/Bluetooth adaptér atď.), ktoré významne zvyšujú jeho úžitkovú hodnotu. Notebook obsahuje všetky dôležité zariadenia ako pevný disk, diskové mechaniky, namiesto monitora sa používa zobrazovací displej vo veku kufríka. Uspôsobená je aj klávesnica, namiesto myši používa polohovacie zariadenie vstavané v klávesnici (napr. tracball, touchpad). Dnes existuje množstvo prídavných zariadení špeciálne pre notebooky, ktoré umožňujú ich plnohodnotné použitie. Programové vybavenie pre notebooky sa tiež nelíši od programov pre desktopy. Cena notebookov je v porovnaní s desktopmi výrazne vyššia.



Vreckové počítače - Pocket PC: handheldy, palmy a mobilné telefóny.

Veľmi prudký rozvoj zaznamenali v poslednom čase aj jednoduché elektronické záznamníky a organizéry času. Zariadenia pôvodne určené ako elektronické diáre a kalkulátory s niekoľkými jednoduchými funkciami dnes dostávajú operačné systémy, umožňujúce výmenu dát s klasickými osobnými počítačmi a prípadne aj komunikáciu cez Internet. Taktiež vývoj v oblasti mobilných telefónov smeruje k ich vzájomnej integrácii s osobnými počítačmi. Aj tu existuje niekoľko rôznych prevedení:

Vreckové počítače bez klávesnice – Palm PC, PDA Typické rozmery - 8 x 12 x 2 cm, hmotnosť do 300g,

podstatnú časť plochy zaberá dotykový displej. Zobrazovanie dosahuje bežne rozlíšenie 240 x 320 bodov a 65 536 farieb. Na rozdiel od notebookov dokáže pracovať na jedno nabitie desiatky hodín. Výkon procesora a kapacita operačnej pamäti predstavujú asi desatinu výkona klasických osobných počítačov.

Nemajú klávesnicu, len niekoľko funkčných tlačítok. Princípom práce je aktívny dotykový displej, ktorý reaguje na dotyk pera, alebo aj prstu na ikonky na displeji. Perom je možné aj písať – systém rozpozná jednotlivé písané písmena a reaguje ako by písmená boli zadávané z klávesnice. Na písanie dlhších textov sa dodáva tzv. „kolíska“ s klávesnicou, do ktorej sa PDA vloží a klávesnica umožňuje klasické vkladanie textu.

Vreckové počítače s klácesnicou – handheldy, HPC Typické rozmery - 20 x 10 x 3 cm , hmotnosť cca 500g. Vzhľadom niektoré pripomínajú miniatúrny

notebook, iné mobilný telefón. Ku vreckovým počítačom sa dodáva množstvo prídavných zariadení, napr., externé pevné disky, externé

disketové a CD ROM mechaniky, karty umožňujúce spojenie s Internetom cez káblovú sieť alebo aj cez sieť mobilných telefónov, karty umožňujúce použiť PDA ako digitálny fotoaparát, čítačky čiarových kódov atď. Štandardným príslušenstvom sú porty, umožňujúce priame prepojenie s iným osobným počítačom. Použitie – na začiatku pracovného cyklu si do PDA užívateľ nahrá zo svojho počítača v kancelárii údaje, ktoré bude potrebovať pri práci mimo kanceláriu (listy, e-maily, poznámky, časový rozvrh). Pri práci v teréne využíva uložené údaje (napr. v kancelárii obchodného partnera prenesie dôležité dáta do jeho počítača alebo vytlačí návrh zmluvy priamo v priebehu rokovania), vytlačí ná, príp. aktualizuje údaje v PDA (zapisuje poznámky, používa PDA ako čítačku čiarového kódu alebo digitálny fotoaparát a údaje či snímky ukladá do pamäti). V prípade potreby má možnosť spojiť sa cez Internet so svojím počítačom v kancelárii a aktualizovať údaje v PDA (napr. prečítať si nové e-maily, odoslať nasnímané zábery či údaje a uvolniť tak pamäť), prípadne vyhľadať na Internete dôležité potrebné informácie, poslať e-mail a pod. Na konci pracovného cyklu aktualizuje údaje vo svojom kancelárskom počítači údajmi získanými v priebehu práce v terénu (tzv. synchronizácia údajov). Operačné systémy pre vreckové počítače musia rešpektovať ich zvláštnosti, preto sa odlišujú od systémov používaných v PC, na druhej strane sa spôsobom ovládania a kompaktibilitou približujú k bežným PC. Cena sa pohybuje medzi 13 000 až 30 000 Sk.

Mobilné telefóny - v súčasnosti sa po konštrukčnej aj funkčnej stránke (funkcia záznamníku, adresára, možnosť využívania

textových správ - SMS, pripojenie na Internet pomocou WAP protokolu) sbližujú s triedou mobilných osobných počítačov a dá sa predpokladať, že v blízkej budúcnosti dôjde k vzájomnej integrácii obidvoch platforiem.

Základné stavebné časti počítača V predchádzajúcich kapitolách sme sa oboznámili s principiálnou stavbou počítačov všeobecne. Teraz sa

pozrime, ako vyzerá typická zostava osobného počítača v prevedení „desktop“. Skrinka – slúži ako chassis a kryt pre základnú jednotku počítača. Jej súčasťou

je spravidla aj napájací zdroj. Skrinky sa vyrábajú v prevedení desktop a tower (v modifikáciách baby, mini, midi atď). Vnútri sa nachádza osadená základná doska s procesorom, operačnou pamäťou, vstupno-výstupnými obvodmi a rozširujúcimi adaptérmi, ďalej pevný disk, mechaniky výmenných pamätí (disketové mechaniky, mechaniky pre CD, DVD atď.)

Základná doska – „motherboard“ – je umiestnená v skrinke základnej jednotky. Je to doska plošného spoja, nesúca na sebe základné komponenty počítača: procesor, operačnú pamäť, pamäťový modul pre BIOS, , zbernicový systém, rozhrania diskov, sloty pre rozširujúce karty, interfejsy pre pripojenie vstupných a výstupných zariadení.



Najdôležitejšie komponenty základnej dosky: Procesor – je hlavnou súčiastkou, „mozgom“ počítača. Zasúva sa do pätice

v základnej doske. Procesor je možné v základnej doske vymeniť a tak významne ovplyvniť výkon počítača. Pred výmenou je však potrebné presne vedieť, aké procesory je možné do danej základnej dosky osadiť. Súčasné procesory vyžadujú osobnitné chladenie samostatným vetrákom.

Operačná pamäť – ukladajú sa do nej všetky údaje a programy, s ktorými počítač v danej chvíli

pracuje. Vyrába sa v podobe zásuvných modulov. Výmenou modulu je možné zmeniť kapacitu operačnej pamäti. Existuje však viacero prevedení modulov (SIMM, DIMM, RIMM) a navyše sú pamäti konštruovasné aj pre rôzne prístupové doby, taktovacie frekvencia a spôsoby prenosu. Pred výmenou modulu treba presne poznať parametre pamäte, ktorá môže byť do základnej dosky osadená.

Zbernicový systém - zabezpečuje prenos dát medzi všetkými obvodmi vnútri počítača. Zbernicový systém je pevnou súčasťou základnej dosky a nedá sa meniť – iba sa v niektorých prípadoch dá „pretaktovať“, to znamená že sa zmení jeho pracovná frekvencia. Prevedenie a kvalita zbernicového systému z veľkej miery rozhoduje o výkone počítača – ak sú totiž výkonný procesor a mohutná RAM obsluhované pomalým a nevýkonným zbernicovým systémom, nie je možné ich výkon využiť a počítač nepodáva zodpovedajúci výkon.

Sloty pre rozširujúce adaptéry - napríklad pre grafickú kartu, zvukovú kartu, sieťovú kartu, faxmodemovú kartu, videokartu, a mnohé ďalšie sú vlastne zakončením interného zbernicového systému na základnej doske.

Vstupno – výstupné rozhrania – zabezpečujú komunikáciu obvodov základnej jednotky počítača so vstupnými a výstupnými zariadeniami. Medzi štandardné rozhrania patrí: paralelný port, sériový port, USB, AGP. Na tieto rozhrania (interface, porty) sa pripájajú vstupné a výstupné zariadenia (tieto už nie sú montované do skrinky základnej :jednotky, ale pripájajú sa k základnej jednotke prostredníctvom portov v podobe konektorov na zadnej strane skrinky základnej jednotky

Zariadenia vonkajšej pamäte – zabezpečujú dlhodobé uloženie programov a údajov: v čase, kedy nie sú potrebné v operačnej pamäti a v čase vypnutia počítača. Hlavnou vonkajšou pamäťou je pevný disk HD, prakticky každý počítač je vybavený štandardne aj mechanikami na používanie diskiet FDD a kompaktných diskov CD ROM, resp. CD RW. Tieto komponenty sú spravidla umiestnené v skrinke počítača a k základnej doske sa pripájajú káblami cez príslušné rozhranie. Existuje však množstvo ďalších vonkajších pamäťových médií, ako sú ZIP, DVD, Peerless, ktoré sa vyrábajú v internom prevedení – tzn., že sa montujú priamo do skrinky počítača, alebo v prevedení externom – ako samostatné zariadennia mimo základnú jednotku.

Mimo skrinku počítača sú umiestnené: Vstupné zariadenia – zabezpečujú zápis, resp. vkladanie údajov do počítača a jeho ovládanie: Základné

vstupné zariadenia sú klávesnica a myš, používa sa však aj množstvo ďalších – napr. scanner, tablet, joystick, mikrofon, videokamera a mnohé ďalšie.

Výstupné zariadenia – zabezpečujú zobrazenie, príp. uloženie alebo prenos údajov z počítača: Štandardne to sú monitor a tlačiareň, používajú sa však aj mnohé ďalšie – napr.plotter, dataprojektor, reproduktory ...

Základná doska U osobných počítačov sú na základnej doske sústredené

všetky najdôležitejšie časti počítača. Kvalita základnej dosky teda z veľkej časti rozhoduje o výkone počítača. Staršie prevedenia základných dosiek majú označenie AT, novšie dosky označené ATX majú väčšie rozmery, integrované konektory štandardných rozhraní a lepšiu podporu správy napájania (umožňujú softwarové vypínanie počítača).

Pätica na procesor, sloty pre operačnú pamäť, chipset, BIOS a CMOS

Základná doska musí obsahovať predovšetkým päticu (alebo slot) pre osadenie procesora. Je dôležité, pre ktoré typy procesorov je doska konštruovaná – podľa toho je doska



osadená príslušným typom pätice. O typoch použiteľných procesorov okrem pätice rozhoduje aj chipset.

Ako chipset alebo čipová súprava sa označujú integrované obvody (spravidla sú dva) napevno osadené v základnej doske. Ich úlohou je riadiť prácu základnej dosky a koordinovať komunikáciu medzi procesorom, pamäťami, radičami zberníc, portami a ďalšími obvodmi. Chipset obsahuje základné údaje o funkcii možnostiach a nastaveniach základnej dosky a rozhoduje napr. o tom, aké typy pamätí základná doska podporuje, na akých frekvenciách budú jednotlivé komponenty dosky pracovať atď.

BIOS (Basic Input/Outpus System) je základný obslužný program, ktorý zabezpečuje komunikáciu medzi procesorom a jeho okolím. Program pracuje v hierarchii programov najbližšie k procesoru, základné činnosti, ako napr. obsluhu klávesnice, alebo vyslanie znaku na monitor, realizuej pomocou tzv. služieb BIOSu, ktoré volá operačný systém. BIOS rozhoduje napríklad o tom, aké typy pevných diskov a iných periférnych zariadení bude počítač schopný identifikovať a používať atď. BIOS je uložený v pamäti typu flash a bežne sa nemení. Za určitých okolností je však možné ho zmeniť tzv. „flešovacím programom“ a zlepšiť tak výkon či niektoré parametre dosky. Ide však o pomerne riskantnú operáciu.

CMOS pamäť - je to malá pamäť s kapacitou najčastejšou 64 bajtov, ktorá sa vyznačuje malou spotrebou elektrickej energie. Je napájaná z batérie. V tejto pamäti sú uchované základné informácie o konfigurácii počítača (dátum a čas, inštalované zariadenia). Zmena obsahu pamäte sa robí pomocou nastavenia SETUP.

Ďalej musí doska obsahovať pätice pre osadenie operačnej pamäti. Staršie dosky majú pätice pre pamäťové moduly SIMM aj DIMM, novšie dosky už disponujú iba päticami pre DIMM. Najmodernejšie dosky, určené pre procesory Pentium 4, môžu byť osadené aj päticami pre moduly typu RIMM. Vždy je však dôležité vedieť, koľko a akých modulov a v akej celkovej kapacite je možné do dosky vložiť. Moduly nie je možné ľubovoľne kombinovať, sú predpísané pravidlá pre kombinácie modulov, ktoré treba dodržať.

Zbernicový systém, sloty pre rozširujúce karty Veľmi dôležitou súčasťou základnej dosky je zbernicový systém. Na prepojenie procesora s pamäťou slúži

FSB – Front Side Bus. Rozhodujúci parameter je priepustnosť zbernice – udáva sa v kilobitoch za sekundu. Priepustnosť priamo závisí od taktovacej frekvencie. Štandardné hodnoty sú 66 MHz, 100 MHz, 133 MHz, niektoré dosky však umožňujú nastaviť aj iné hodnoty, čo oceňujú najmä fandovia, usilujúci sa vyžmýkať zo svojho počítača maximálny výkon a pretaktovávajú základné dosky aj procesory na vyššie frekvencie.

Na pripojenie rozširujúcich adaptérov vo forme zásuvných kariet sa na doskách objavuje starší systém zbernice ISA, najčastejšie však už v kombinácii s novším systémom PCI. Na zbernicu sú pripojené sloty pre zasunutie rozširujúcich kariet.

Pretože smerom ku grafickému adaptéru a k monitoru sú prenášané veľké objemy dát, majú modernejšie dosky samostatnú zbernicu pre videodáta – AGP. Táto prenáša dáta v základnom prevedení rýchlosťou 256 MB/s, dnes sa však používa zbernica označená AGP 4x so štvornásobnou prenosovou rýchlosťou. Na pripojenie adaptéra pre jednoduchý modem alebo zvukovú kartu sa používa slot AMR.

Vstupno-výstupné obvody, rozhrania, porty Na zbernicu nadväzujú rozhrania pre pripojenie mechaník floppy diskov (IDE), pevných diskov (v súčasnosti

najčastejšie EIDE) a na pripojenie ďalších periférnych zariadení (rozhrania SCSI, USB, FireWire, IrDA, zo starších rozhraní Centronics a RS 232, DIN port pre klávesnicu a prípadne PS/2, naopak z moderných rozhraní to – najmä v notebookoch - môže byť slot pre PCMCIA kartu, Memory Stick Card a podobne.).Rozhrania sa vyrábajú v rôznych variantoch, ktoré sa vzájomne odlišujú najmä prenosovou rýchlosťou. O kvalite dosky rozhoduje aj to, ktoré z uvedených rozhraní a ktorom variante sú do dosky zabudované. Úlohou rozhraní periférnych zariadení je transformovať elektrické signály, vysielané týmito zariadeniami, do podoby vhodnej na prenos po zbernici a zakódovať nimi vysielané signály do tvaru, ktorý bude reprezentovať vykonaný úkon (napríklad posun myši smerom doľava; stlačenie klávesy „N“ a podobne). V opačnom smere musí transformovať dáta vysielané procesorom na elektrické signály vhodné pre príslušné zariadenie (napríklad signál tlačiarni, že má odstránkovať na nový list papiera).

Súčasťou niektorých základných dosiek určených pre lacnejšie počítačové zostavy sú aj niektoré adaptéry pre štandardné výstupné obvody (napríklad zvukový adaptér, sieťový adaptér, modem). Priamo do základnej dosky bývajú integrované najlacnejšie varianty týchto zariadení, kvalitnejšie zariadenia bývajú zhotovené v podobe samostatných zásuvných kariet – aby si záklazník mohol vybrať zariadenie parametrami a cenou presne zodpovedajúce jeho potrebám a možnostiam.



Zásuvné karty – adaptéry periferných zariadení Vo forme kariet (adaptérov) sa dnes ponúka množstvo typov obvodov: Grafický adaptér: Mení dáta vysielané procesorom do podoby vhodnej

pre monitor. Pri vysokých nárokoch na rýchlosť a kvalitu spracovaného obrazu (náročné grafické aplikácie ako prehrávanie videa, priestorové 3D konštruovanie a modelovanie, hranie 3D hier, používanie veľkých monitorov s veľkým rozlíšením a veľkou farebnou hĺbkou) je potrebné použiť výkonnú grafickú kartu, na nenáročné kancelárske aplikácie prevádzkované na bežných monitoroch postačuje málo výkonná a lacná grafická karta. Výkonné grafické karty predstavujú sami osebe pomerne náročný počítač s vlastným veľmi výkonným procesorom, ich cena však predstavuje v celkovej cene počítačovej zostavy významnú položku. Preto je potrebné zosúladiť výkon grafickej karty s výkonom monitora a náročnosťou prevádzkovaných aplikácií.

Zvukový adaptér. Mení dáta vysielané procesorom na zvukový signál, reprodukovaný sluchátkami alebo reproduktorovou sústavou. Platí obdobne ako u grafických kariet, že pre nenáročné aplikácie postačuje jednoduchšia

a lacná zvuková karta, pre náročné mnohokanálové ozvučovanie náročným reprodukčným systémom s mixovaním kanálov a ekvalizérom je potrebná drahšia zvuková karta.

Sieťový adaptér – mení dáta vysielaná procesorom na signál vhodný na prenos po sieti a

naopak. Rozhodujúci je

priemyselný štandard, podľa ktorého je príslušná sieť vytvorená (Token Ring, ArcNet, Ethernet, ...), prenosové médium (BNC koax, UTP Twisted Pair, ...) a prenosová rýchlosť, na ktorej sieť pracuje (10 Mb/s, 100 Mb/s atď.)

Faxmodemová karta – mení dáta vysielané procesorom na signál vhodný na prenos po telefónnom kábli a naopak. Rozhodujúca je maximálna rýchlosť, ktorou dokáže modem pracovať – v súčasnosti sa táto hodnota ustálila na 56 kb/s.

Rozhlasový adaptér – umožňuje zachytiť a digitalizovať rádiový (rozhlasový) signál tak, že je spracovateľný počítačom.

Televízny a video adaptér– umožňuje zachytiť a digitalizovať televízny alebo videosignál kamery alebo videorekordéru tak, že je spracovateľný počítačom. Existujú najrôznejšie prevedenia a kombinácie s inými adaptérami – od najjednoduchšieho televízneho prijímača po výkonné digitálne videostrižne.

Modulátor pre TV výstup – dokáže počítačový signál spracovať tak, že je zobraziteľný na bežnom televíznom prijímači namiesto počítačového monitora. Používa sa na pripojenie televízora namiesto monitora.

Radiče rozhraní – napr. pre Ultra ATA 100, pre SCSI rôznych verzií, pre FireWire, pre IrDA atď. Existuje množstvo ďalších adaptérov pre najrôznejšie použitie.

Konkrétne prevedenia pamätí v osobných počítačoch

Vnútorná pamäť

Operačná pamäť Je najdôležitejšou pamäťou v počítači. Sú v nej uložené údaje, s ktorými procesor aktuálne pracuje. Je

energeticky závislá, je typu RWM. Používa organizáciu typu RAM (touto skratkou tiež býva celá operačná pamäť nepresne označovaná). Býva realizovaná pomocou polovodičových pamäťových modulov, umiestnených v päticiach



na základnej doske. Jednotlivé moduly mávajú v súčasnosti kapacitu 16, 32, 64, 128, 256 a 512 MB. Do základnej dosky je možné umiestniť – podľa prevedenia dosky – súčasne 3 až 4 moduly. Pamäťové moduly sa vyrábajú v prevedení: EDO, SDRAM, DDRAM, RDRAM. Moduly EDO sú dnes už zastaralé, SDRAM sú v súčasnosti najpoužívanejšie, dokážu pracovať maximálne na kmitočte FSB 150 MHz; DDRAM síce pracujú na rovnakom kmitočte, ale dosahujú dvojnásobnú rýchlosť prenosu dát pri rovnakom kmitočte oproti pamätiam SDRAM; RDRAM sú najmodernejšie a sú pripravené pre procesory s frekvenciou FSB väčšou ako 150 MHz, ich praktické nasadenie však prenasledujú mnohé problémy. Puzdrá modulov: Používané staršie prevedenia puzdier pamätí majú označenie SIMM Single InLine Memory Modul, modernejšie moduly majú prevedenie DIMM – Dual InLine Memory Modul, pre najnovšie pamäte RDRAM bol vyvinutý nový modul RIMM - Rambus InLine Memory Modul. Pre skladanie výslednej kapacity pamäte z jednotlivých modulov je nutné prísne dodržiavať pravidlá dané výrobcom základnej dosky, tzn. kombinovať iba povolené typy modulov.

Vyrovnávacia - cache - pamäť - je špeciálnym typom pamäte RWM. Slúži na urýchlenie komunikácie medzi procesorom a operačnou

pamäťou. Je veľmi rýchla. Má spravidla dve časti: L1 s kapacitou 32 kB (Intel Pentium III), resp. 128 kB (AMD Athlon) býva umiestnená priamo na čípe, Cache L2 býva umiestnená buď mimo procesor s kapacitou 512 kB (staršie verzie procesorov Pentium III a Athlon), alebo priamo na čípe s kapacitou 256, resp. 512 kB (novšie verzie týchto procesorov). Lacnejšie varianty týchto procesorov (Intel Celeron, AMD Duron) majú kapacitu cache L2 nižšiu (64 alebo 128 kB). Časti programov, u ktorých je predpoklad častejšieho používania, sa ukladajú do rýchlej cache pamäte, a tým sa zvýši rýchlosť spracovania údajov. Po technologickej stránke predstavuje cache pomerne veľkú a náročnú oblasť na čípe. Kapacita cache významným spôsobom ovplyvňuje výkon procesora, ale aj jeho cenu.

Vonkajšie pamäte a pamäťové médiá Slúžia ako prostriedky na trvalé uloženie údajov. Sú energeticky nezávislé. Z hľadiska princípu záznamu rozlišujeme magnetické, optické, magnetickooptické a flash médiá. Dôležité parametre: kapacita, prístupová doba na čítanie, prístupová doba na zápis, prístupová doba na prepis starého záznamu novým (posledný parameter je dôležitý pre RW médiá), prenosová rýchlosť dát, rozmery zariadenia a samotného média, pohotovosť vyhotovenia záznamu, spoľahlivosť a trvácnosť záznamu, , cena za zaznamenaný jednotkový objem dát.

Magnetické médiá Vweľkou výhodou magnetických médií všeobecne je to, že sú prepisovateľné, pričom nie je nutné ich pred

opätovným zápisom nijako zložito fyzicky mazať – stačí zmazať informácie o obsadení príslušných oblastí dátami. Ďalšími výhodami sú pohotovosť, spoľahlivosť a dosahované vysoké hustoty záznamu. Na magnetickom princípe sa vyrába množstvo rôznych zariadení.

Magnetické diskové médiá. Pevný disk (Hard disk) Je najbežnejšie používanou vonkajšou pamäťou.

Je to jednotka , v ktorej je hermeticky

uzavreté nielen

záznamové médium, ale aj záznamový a čítací mechanizmus. Záznamové médium je tvorené viacerými kovovými diskami umiestenými na spoločnej osi, ktoré sú pokryté tenučkou magnetickou vrstvou. Každému povrchu sústavy diskov prislúcha vlastná záznamová a čítacia hlava. Jej rozmery sú miniatúrne. Hlava sa musí pomocou vystavovacieho mechanizmu presúvať od okraja disku k jeho stredu. Spoločne s otáčaním sústavy diskov je tak zabezpečený prístup k dátam kdekoľvek na disku. Pri otáčaní strháva povrch disku so

sebou vzduch. Potom sa medzi jednotlivými diskami vytvorí efekt akejsi vzduchovej podušky, takže záznamová a čítacia hlava netrie o povrch disku, ale pláva na vzduchovom vankúši v malej vzdialenosti - desatiny µm - tesne nad povrchom disku. Preto sú HD pomerne veľmi citlivé na otrasy - otras spôsobí dotyk hlavičky o povrch disku a tým

Ceny pevných diskov v r. 2002 10 GB 9ms 3 800,- Sk 40 GB 7 ms 5 300,- Sk 80 GB 8,5 ms 8 000,- Sk 340 MB Microdrive 23 000,- Sk



poškodenie mechaniky pevného disku. Niektoré moderné HD sú preto vybavené tzv. Shock Protection Systemom, ktorý umožňuje diskom zniesť aj zrýchlenie rádovo stovky g - samozrejme za riadny príplatok. Priemer diskov pevného disku: Staršie disky majú priemer platní 5,25“, dnešným štandardom je priemer disku 3,5“. Vyrábajú sa však aj miniatúrne harddisky s priemerom diskov 1,8“, prípadne ešte menšie. Najdôležitejším parametrom je hlavne kapacita disku, ktorá je ovplyvnená počtom jednotlivých diskov, ich rozmermi a hustotou záznamu. Kapacita dnešných pevných diskov sa pohybuje rádovo v desiatkách gigabajtov, v priebehu posledných rokov sa kapacita diskov zdesaťnásobila pri zachovaní ceny. Ďalším dôležitým údajom je prístupová doba disku. Je to vlastne rýchlosť, s akou sa nami požadovaná informácia na pevnom disku uloží alebo sa z neho vyvolá. Pohybuje sa rádovo v milisekundách. Prístupová doba je ovplyvnená schopnosťou ramienka s hlavičkami sa rýchlo vystaviť do požadovanej polohy, a otáčkami diskov - čím rýchlejšie sa disky otáčajú, tým je vyššia aj prenosová rýchlosť. Staršie prevedenia diskov používajú otáčky 5400 ot/ min., štandard je 7200 ot/min, nová generácia diskov má otáčky 10000/min, pripravujú sa disky s 15000 otáčkami. Prístupová doba ovplyvňuje ďalší dôležitý parameter, a to je prenosová rýchlosť toku dát pri zápise a čítaní. Prenosová rýchlosť je ovplyvňovaná aj druhom rozhrania, cez aké sa disk pripája: Staršie rozhranie IDE umožňuje menšie rýchlosti, modernejšie rozhranie SCSI síce ponúka vyššiu prenosovú rýchlosť, ale disky SCSI sú aj výrazne drahšie. Pre vysoké kapacity a vysoké prenosové rýchlosti sa používajú nové moderné rozhrania, ako Ultra2 SCSI, UltraATA, FibreChannell či IEEE1394. Ďalším smerom vývoja pevných diskov je miniaturizácia: Na trhu sú miniatúrne disky v prevedení Microdrive s rozmermi 250 x 250 mm s kapacitami 340 MB a 1 GB, určené pre PDA počítače, digitálne fotoaparáty a iné mobilné zariadenia; aj v tomto smere bude vývoj nepochybne prudko napredovať.

Pevný disk je v štandardnom prevedení napevno namontovaný v základnej jednotke počítača, neumožňuje preto prenos dát medzi počítačmi. V súčasnosti sa však stali veľmi oblíbenými tzv. rámiky (slangovo „racky“ alebo „šuplíky“), ktoré umožňujú jednoduché pripojenie a odpojenie pevného disku - harddisk sa tak stáva výhodným a lacným vysokokapacitným výmenným pamäťovým médiom.

Vysokokapacitné výmenné disky - ide o bežný pevný disk, ktorý sa z počítača vyberie buď spolu s celou mechanikou alebo len jeho záznamovú časť. Majú kapacitu približne ako pevné disky, ale ich cena je asi o 50 – 100 % vyššia. Diskety – predstavujú dodnes najpoužívanejšie výmenné pamäťové médium. Disketám sa tiež hovorí pružné disky

alebo tiež floppy disky (FDD). Sú rôzneho typu. Dnes sa takmer výhradne používajú diskety o veľkosti 3,5“, v dvojstrannom prevedení a hustotou záznamu HD (high density). Ich kapacita je 1,44 MB. So staršími prevedeniami diskiet DD (double density) a s disketami : 5,25“ sa stretávame už len vynímočne v starších počítačoch.. Dáta sa na diskete ukladajú v sústredených kružniciach, ktoré sa nazývajú stopy. Každá stopa je ďalej rozdelená na určitý počet úsekov - sektorov. Aby bola jednoznačne určená pozícia sektorov na stopách, je v diskete vydierovaný otvor - index, ktorý je opticky snímaný. Presne určuje začiatok stopy na diskete. Pred prvým použitím diskety je nutné previesť nastavenie stôp a sektorov na diskete. Hovoríme, že disketu treba naformátovať.

Na pružných diskoch sa zapisuje alebo sa z nich číta v disketových mechanikách. Diskety je nutné chrániť pred priamym pôsobením magnetického poľa, pred vniknutím prachových častíc do

vnútra obalu diskety, pred ohýbaním, nevystavovať ich zvýšenej teplote, nedotýkať sa rukou povrchu magnetickej vrstvy a pod.

V nadväznosti s narastajúcou veľkosťou súborov a s tým súvisiacimi nárokmi na kapacitu záznamových médií boli postupne uvedené na trh diskety s rozmerom 3,5“ a s väčšou kapacitou: Floptical disk 21 MB, HiFD Disc s kapacitou 32, 128 a 200 MB a Super Disc LS s kapacitou 120, resp. 240 MB. Žiadny z týchto systémov sa však nerozšíril, používajú sa, ale skôr vynímočne. V súčasnosti sú vytláčané CD RW technológiou.

Úspešnejšie sú ďalšie veľkokapacitné magnetické diskové zariadenia: ZIP Mechanika je na trhu v prevedení ako interná (montuje sa priamo do skrinky počítača)alebo externá (má

samostatnú skrinku a pripája sa k počítaču prostredníctvom vonkajšieho rozhrania – napr. paralelného portu, SCSI alebo USB rozhrania). Starší typ ZIP 100 umožňuje používať ZIP diskety s kapacitou 100 MB, novšie prevedenie ZIP 250 umožňuje používať média na 100 alebo na 250 MB záznamu. Záznamová rýchlosť priemerná cca 1 MB/s, prístupová doba cca 30 ms. Typická prenosová rýchlosť je 60 MB / min.

Použitie: Archivácia, záloha alebo prenos veľkých súborov (nascanované obrázky určené na ďalšie spracovanie, súbory stiahnuté z Internetu, príprava multimediálnych knižníc a pod.), bezpečný prenos dát medzi počítačmi.



Vlastnosti: výmenné diskety, nízka cena za uložený 1 MB, prenosnosť, univerzálnosť. JAZ Podobne konštruovaná mechanika na 1 GB alebo 2 GB záznamu.

Záznamová rýchlosť priemerná cca 300 MB/min, ( špičkovo 10 MB/s), prístupová doba cca 15 - 17 ms. Použitím kompresných utilít je možné kapacitu záznamového média ešte zdvojnásobiť (na úkor rýchlosti prenosu). Pripája sa výhradne vysokorýchlostným rozhraním – SCSI, USB 2, FireWire. Mechaniky boli vyrábané ako externé, vyrábali sa v rokoch 1998 – 2002.

Použitie: Archivácia a záloha dát, rýchla záloha celého HD (v čase uvedenia JAZ na trh presahovala ich kapacita kapacity bežných HD), uloženie menej často používaných programov a dát a tým úspora miesta na HD pre najpotrebnejšie programy a dáta. Na 1 GB médium je možné uložiť vyše dvoch hodín digitálneho záznamu hudby , alebo vyše 1000 CD fotografií, alebo 56 minút videozáznamu vo formáte MPEG 2. Vlastnosti: výmenné médiá, vysoká kapacita, veľká rýchlosť, nízka cena za uložený 1 GB.

Na rovnakom princípe a v podobnom prevedení bolo na trh uvedených viacero obdobných systémov – SyJet, SparQ či ORB – všetky systémy používajú magnetické disky s kapacitou od 1 do 6 GB.

Peerless – názov nového systému, ktorý nahradí JAZ: disky s veľkosťou 5,25“ a s kapacitou 5, 10 a 20 GB boli na trh uvedené začiatkom roka 2002. Mechanika je externá, pripájaná cez vysokorýchlostné rozhrania.

Vonkajšie pamäťové médiá na princípe magnetickej pásky:

Magnetická páska (streamer) sa používa na zálohovanie veľkých objemov dát. Obvyklé prevedenie - kazety s páskami s vysokou hustotou záznamu a veľkou kapacitou. Vyžadujú špeciálnu mechaniku. Je to vlastne upravená magnetická páska tvarom a veľkosťou pripomínajúca klasické magnetofónové pásky.

Pre osobné počítače sa používajú tri rôzne systémy:

QIC / Travan Pásky v prevedení QIC sa používajú už

od r. 1983, teda dávno pred rozmachom osobných počítačov. V r. 1994 bol štandard QIC nahradený novým štandardom Travan, ktorý sa používa a vyvíja doteraz. Pásky majú kapacitu 400 MB až 10 GB, výhodou je veľmi nízka

cena za jednotku záznamu. Nevýhoda – nedajú sa ukladať jednotlivé vybrané súbory, ale je treba uložiť celé veľké bloky súvislých dát – najčastejšie obsahy celých pevných diskov. Obnovovanie uložených dát je zdĺhavé.

Digital Audio Tape DAT Kazety s páskami boli vyvinuté pre digitálne magnetofóny, dnes sa

používajú na zálohovanie dát. Označenie kaziet je DDS 1 (1,3 GB) až DDS 5 (40 GB), prenosové rýchlosti sú až 10x väčšie ako u štandardu Travan.

Ditto Mechaniky pre kazety so záznamovou páskou s kapacitou 2, 10 (aj viac)

GB. Sú spätne kompaktibilné s kazetami QIC aj Travan. Mechaniky sa vyrábajú ako interné aj externé a pripojujú sa cez ATAPI alebo paralelné rozhranie. Získali značnú obľubu.

Záznamové médiá na magnetooptickom princípe Magnetooptické disky - sú zložené zo 4 vrstiev: medzi dvoma plastikovými ochrannými vrstvami je

alumíniový nosič pokrytý feromagnetickou vrstvou, ktorá sa dá zmagnetovať len pri teplote vyššej ako Curieov bod. Pri zázname sa ana bod, ktorý sa má stať nositeľom informácie, nasmeruje laserový lúč a záznamový materiál sa ním zohreje nad Curieovu teplotu, pri tejto teplote sa súčasným pôsobením laserového lúča a magnetického poľa záznamovej hlavičky zmagnetizuje zohriaty bod. Zmagnetizovaný materiál mení svoje optické vlastnosti, takže pri čítaní povrchu laserovým lúčom zmagnetizované body lúč neodrážajú, ale pohlcujú. Takto dosiahneme magnetický



záznam s veľmi jemnou štruktúrou. Čítanie

prebieha laserom: Odrazený laserový lúč je snímaný fotoelementom. Zmagnetizované oblasti majú opačnú polarizáciu svetla a laserový lúč sa po prechode spolarizovanou/nespolarizovanou feromagnetickou vrstvou odrazí od alumíniovej podložky na fotodetektor, ktorý odlíši, či bol lúč odrazený zmagnetizovanou alebo nezmagnetizovanou oblasťou a zmeny intenzity odrazeného lúča vyhodnotí ako signál, reprezentujúci uloženú informáciu - stavy „0“ a „1“.

Disky sa vyrábajú ako neprepisovateľné – WORM Write Once, Read Many - jediný zápis, potom už len čítať., alebo prepisovateľné - RW, umožňujú mnohonásobný zápis aj čítanie.

Vyrábajú sa v dvoch rôznych formátoch veľkostí: 5,25“ a 3,5“, a rôznych prevedeniach, označených 1X, 8X, atď.

Magnetooptický disk s rozmerom 5,25“ je v základnom prevedení dvojstranný disk s kapacitou 650 MB. Novšie prevedenia označené 2X, 4X či 8X potom majú kapacitu príslušne vyššiu - napr. MO 5,25“ disk 8X má kapacitu 5,2 GB (t.j. 8 x 650 MB). Záznamová a čítacia hlavička však dokáže pracovať iba s jedinou stranou disku, ak sa má použiť druhá strana, je nutné disk vybrať a vložiť opačne.

MO disk 3,5“ je jednostranný, pričom jeho základná kapacita je 128 MB. Prevedenie MO 3,5“ 5X potom disponuje kapacitou 640 MB na disku.

U všetkých prevedení platí spätná kompaktibilita - v mechanikách určených pre vyššie kapacity je možné používať staršie disky s nižšou kapacitou: Zapisovať je možné na disky aj „o úroveň nižšie“, čítať je možné disky aj „o dve úrovne nižšie“ (príklad: v mechanike 8X je možné zapisovať na disky označené 8X a 4X , čítať je možné disky 8X, 4X, 2X).

Pre veľkokapacitné MO disky sa môžu použiť tzv. jukeboxy - mechaniky, ktoré dokážu samočinne vymieňať disky podľa potreby. Pre digitálne fotoaparáty je na trhu tzv. DIMO jednotka (cena do 1000 Sk), ktorá umožňuje priamy prepis nasnímaných záberov zo záznamového média Smart Media na 3,5“ MO médium bez použitia PC.

Výrobca MO jednotiek a médií: Olympus, Verbatim, Kapacita: stovky MB až 5 GB Vlastnosti: presnosť a spoľahlivosť, tradícia, relatívne vysoká cena, prepisovateľnosť Využitie: zálohovanie dát

Optické médiá

Compact Disc - CD CD ROM - slúžia na záznam jednak

zvukových dát, textov, digitálnych fotografií, videa, software a iných dát. Teda ich využitie je skutočne veľmi široké. Kapacita štandardného CD-čka s rozmerom 120 mm je 650 MB dát alebo cca 74 minút hudby. Rýchlosť prenosu dát pôvodnej CD ROM mechaniky bola 150 kB/s. Novšie typy mechaník majú vyššie prenosové rýchlosti, pričom mechaniky sa označujú násobkom prenosovej

Ceny zariadení a výmenných magnetických médií v r. 2002 Magnetopásková DITTO mechanika 2 GB 4 000,- Sk DITTO mechanika 10 GB 7 000,- Sk DITTO kazeta 10 GB 1500,- Sk disketová jednotka mechanika 600,- Sk disketa 1,44 MB 12,- Sk a: drive LS 120 mechanika 3 100,- Sk disketa 120 MB 400,- Sk ZIP interná jednotka mechanika 100 MB 2 500,- Sk mechanika 250 MB 5 400,- Sk disk 100 MB 550,- Sk disk 250 MB 650,- Sk JAZ interná jednotka mechanika 2 GB 11 000,- Sk disk 2 GB 3 300,- Sk MO jednotka interná mechanika 5X 3,5“ 640 MB 12 000,- Sk disk 230 MB 270,- Sk disk 640 MB 470,- Sk MO jednotka interná mechanika 8X 5,25“ 5,2 GB 20 000,- Sk disk 1,3 GB 1 100,- Sk disk 5,2 GB 5 300,- Sk



rýchlosti pôvodnej mechaniky (príklad: mechanika označená 8x dosahuje prenosovej rýchlosti 1,2 MB/s, mechanika 40x prenáša dáta rýchlosťou 6 MB/s. Tento spôsob označovania prenosových rýchlostí sa vžil aj pre novšie zariadenia, umožňujúce aj zápis dát).

Pre rôzne druhy ukladaných dát boli vyvinuté rôzne formáty, uspôsobené pre efektívne uloženie práve daného typu dát: Audio CD, Photo CD, CD ROM, CD-XA, CD-I, Video CD...

Nevýhoda CD ROM nosičov spočíva v tom, že sú to vlastne pamäte typu ROM, teda ak je na ne uložený záznam, tento môžeme čítať, ale nie je ho možno prepisovať.

Informácie sú na disku zaznamenané v podobe ryh (tzv. pit), vytvorených lisovaním už v priebehu výroby disku..

Čítanie prebieha pomocou laserového lúča, ktorý ožaruje povrch CD nosiča. Nakoľko povrch CD-čka je zrkadlový, ak pri čítaní laserový lúč narazí na ryhu, lúč sa neodrazí späť do snímača a ten ho nezachytí. Ak lúč narazí na zrkadlovú plôšku CD, odrazí sa a snímač ho zaregistruje. Vlnová dĺžka laseru je asi 680 nanometrov. U CD ROM je povrch CD vytvorený lisovaním a naparením kovového zrkadlového povrchu, preto je informácia zaznamenaná už pri jeho výrobe a nie je prepísateľná.

MINI CD ROM - rozmer: 78mm, kapacita 200 MB, ďalšie parametre zodpovedajú klasickej CD ROM. Prehrávanie zvláda bežná CD mechanika, používa sa na záznam pesničiek pre mini CD prehrávače alebo pre uloženie menšieho objemu dát (reklamné CD a pod.). Príkladom je Sony MiniDisc.

CD-R je CD nosič, ktorý neobsahuje žiadnu informáciu. Je určený na jednorazové zaznamenanie informácie, ktoré prebieha za pomoci optikou usmerneného laserového lúča v tzv. napaľovačke.

Ako je zrejmé z obrázku, skladá sa CD-R obdobne ako CD-ROM zo štyroch základných vrstiev. Vrchnej ochrannej vrstvy, reflexnej vrstvy, záznamovej vrstvy a polykarbonátového základu. V základnom materiáli je predlisovaná drážka, ktorá napomáha správnemu vedeniu laserového lúča, tzv. pre-grove.

Záznamová vrstva je tvorená organickým farbivom, ktoré mení svoje vlastnosti pôsobením teploty nad 200 °C. Podľa druhu farbiva buď vytvára adsorbujúce oblasti, alebo kopčeky, ktoré vychyľujú odrážaný laserový lúč obdobne ako jamky u lisovaných médií. Fyzikálna podstata pitov u CD-R je však odlišná od CD-ROM, takže staré CD-ROM mechaniky mali s čítaním napaľovaných CD problémy.

Materiály pre reflexnú vrstvu: U drahých a kvalitných CD je to zlato, u menej kvalitných je reflexná fólia strieborná. Ako záznamové farbivo sa používajú organické farbivá PthaloCyanine, Cyanine, a Azo.

Viacnásobný prepis informácie u CD R nie je možný. Optické prepisovateľné disky - umožňujú viacnásobný zápis, resp. prepis uloženej informácie. Označujú sa

ako CD RW, alebo ZipCD (firma IOMEGA). Principiálne zhodný, ale prevedením odlišný predstavujú PD média firmy Panasonic. Kapacitou aj rozmermi sú CD RW porovnateľné s bežným CD - 650 MB, 120 mm.

Princíp záznamu v CD-RW spočíva na technológii fázovej zmeny záznamového farbiva. Ako záznamové farbivo sa používa zlúčenina striebra, india, antimonu a teluru. Môže nadobudnúť dva stavy: Kryštalický, ktorý odráža viacej svetla, a amorfný, ktorý svetlo adsorbuje. Pri ožiarení povrchu disku laserom s výkonom cca 20 mW sa príslušný bod povrchu zohreje na teplotu približne 500 až 700°C pri ktorej zlúčenina prejde do kvapalného stavu a po ochladení vznikne bod amorfnej látky, ktorý pôsobí obdobne, ako „jamka“ u CD-ROM - pit.

Ak sa bod povrchu v amorfnej fáze ožiari laserom s výkonom do 8 mW, zohreje sa na teplotu mierne nad 200 °C a po ochladení vznikne kryštalická reflexná plôška - pit sa vymaže. Konkrétny bod záznamového média dokáže takto svoju štruktúru zmeniť asi

1000x, potom už je farbivo natoľko „opotrebované“, že ďalšie prepisy nie sú možné a disk sa stáva nespoľahlivým. Laser v mechanikách pre CD-RW teda musí pracovať v troch režimoch: do 4 mW - čítanie 4 mW až 8 mW - kryštalizácia (mazanie predchádzajúceho záznamu)



8 mW - 20 mW - amorfná fáza (zápis - vznik pitov) Po stránke logického a fyzického formátu sa CD-RW neodlišuje od CD-ROM či CD-R. Prepisovačky CD RW sú schopné pracovať aj ako napaľovačky pre CD-R (musia automaticky rozpoznať

druh média), aj ako mechaniky schopné čítať všetky CD médiá a formáty. Na záznam je potrebné použiť špeciálnu mechaniku pre CD RW, ktorá umožňuje záznam, prepis aj čítanie

dát na/z CD RW médií. Väčšina mechaník pre CD RW umožňuje zápis na CD R aj CD RW nosiče, čítať umožňuje prakticky všetky formáty CD záznamov.

Dôležitým parametrom mechaník je rýchlosť prenosu dát pri zápise, pri prepise a pri čítaní. (napr. označenie mechaniky 8X /4X/32X znamená zápis 2 MB/s, prepis 1MB/s, eítanie 8 MB/s.

zatiaľ čo CD ROM disky odrážajú až 70% svetla, intenzita odrazeného lúča u CD RW diskov je podstatne nižšia – 15 až 25%.

Blue Ray Disc sa volá nové CD firmy SONY, vyrábané novou technológiou s využitím modrého lasera s menšou vlnovou dĺžkou, ktorá umožňuje na jedno CD médium uložiť až 23,3 GB dát. Mechaniky pracujú s rozhraním SCSI Ultra Wide 160 a dosahujú dátový tok do 9 MB/s

Nová generácia týchto diskov bude mať kapacitu 50 GB pri prenose dát rýchlosťou 18 MB/s a v treťej generácii sa počíta s kapacitou 100 GB a prenosovou rýchlosťou 36 MB/s.<BR>

Uvádzacia cena média je v prepočte 1700 Sk, mechaniky potom 114 000 Sk

Digital Versatile Disc - DVD je technológia využívajúca optický disk štandardných rozmerov,

u ktorého bolo dosiahnuté použitím lasera s vlnovou dĺžkou 635 nm hustoty záznamu až 4,7 GB na jednom povrchu disku.

Po stránke veľkosti a vzhľadu ej DVD zhodné s CD – rozmery disku sa nemenia. Ku zmene dochádza na úrovni hustoty štruktúry záznamu. Laser s vlnovou dĺžkou 780 nm, používaný pre CD, bol nahradený laserom 635 – 650 nm. Tento laser dokáže čítať výrazne jemnejšie štruktúry, takže rozteč drážok bolo možné zmenšiť na 0,74 µm a dĺžka pitu sa znížila na 0,4 µm. Takáto hustota záznamu umožnila ja jeden povrch veľkosti CD natlačiť potrebných 4,7 GB dát. Toto prevedenie sa označuje ako DVD 5.

Ďalším krokom bolo využitie obidvoch strán disku, kapacita disku sa tak prirodzene zdvojnásobila na hodnotu 9,4 GB a disk sa označuje ako DVD 10.

Významným krokom však je technológia Dual Layer, umožňujúca využitie dvoch povrchov na jedinej strane disku. Vrchná vrstva záznamu sa vyrába ako polopriehľadná, laserový lúč je možné zaostriť buď na povrch disku alebo na vnorenú záznamovú vrstvu . Kapacita druhej vrstvy je menšia ako povrchovej vrstvy, pretože rozmer pitov u tejto vrstvy je mierne väčší – 0,44 µm, a je 3,8 GB. Obidve vrstvy jediného povrchu spolu majú kapacitu 8,5 GB, dvojvrstvý jednostranný disk má označenie DVD 9 Dvojvrstvé obojstranné DVD 18 má kapacitu 17 GB.

DVD je všestranne použiteľné médium pre video, audio a informatiku. Skratka DVD znamená Digital Versatile Disk čiže digitálny "všestranný" disk. Keďže však ide v prvom rade o nosiče spájajúce v sebe prednosti mimoriadne kvalitného obrazu, zaužívalo sa aj označenie DVD ako Digital Video Disk. Na jediný disk je možné vtesnať vyše štyridsať hodín hudby alebo až 481 minútový videozáznam, ktorý dokonca môže byť interaktívny a poskytuje napríklad možnosť výberu až z ôsmich jazykových verzií dabingu, titulkov až v 32 jazykoch, možnosti vlastného výberu a kódovania niektorých scén. DVD si vyžaduje špeciálny prehrávač.

Obdobne ako u CD aj u DVD rozlišujeme rôzne prevedenia podľa prepisovateľnosti záznamu

DVD ROM Prvý komerčne použitý formát, dáta sú na disk uložené pri jeho výrobe, nie je možné meniť obsah disku.

Používa sa najmä pre videotituly.



Na prehrávanie sa používajú DVD playery a DVD ROM mechaniky, ktoré umožňujú čítať aj klasické CD formáty.

DVD –R Obdobou CD R je DVD R - čisté neprepisovateľné médium určené pre jednorazové nahranie vlastných dát

užívateľa. Princíp zápisu je rovnaký ako u CD-R: zmena optických vlastností záznamového farbiva. Za vývojom formátu DVD R stojí firma Hitachi, ale ani tu nebol vývoj bezproblémový. Ako prvé boli na trh uvedené médiá s kapacitou 3,95 GB na stranu, u dvojstranného 7,9 GB. Médiá boli na trh uvedené v r. 1999, ale technológia sa nerozšírila vzhľadom na problematickú kompaktibilitu s existujúcim štandardom DVD ROM.

V súčasnosti sa od tohto formátu ustúpilo a presadil sa DVD R var. 2 formát, kompaktibilný so štandardným DVD 4,7 GB na stranu – je pomerne bezproblémovo čitateľný aj v klasických DVD prehrávačoch. Na trhu sa presadili zatiaľ iba jednostranné DVD R média.

DVD RAM

Na trh bol DVD RAM disk uvedený ako prvé prepisovateľné DVD médium v r. 1998. Využíva princíp fázovej zmeny záznamového média pri pôsobení vysokej teploty vyvolanej laserovým

lúčom v spolupôsobení s magnetickým poľom. V princípe teda ide o magnetooptické disky a technológia je príbuzná médiám PD. Príbuznosť s magnetooptickými médiami je podtrhnutá schopnosťou niektorých mechaník čítať DVD RAM aj magnetooptické médiá a obdobným predvedením média, ktoré je zapuzdrené v ochrannej kazete.

Kapacita prvej verzie DVD RAM bola 2,6 GB pri jednostrannom prevedení; 5,2 GB u dvojstranného média. Od r. 2000 sa používa DVD RAM ver. 2 s kapacitami 4,7 GB pre jednostranné médium a 9,4 GB pre obojstranné.

Medzi ďalšie výhody patrí vysoká prenosová rýchlosť pri čítaní aj pri zapisovaní, možný stotisícnásobný prepis a priamy prístup k médiu pri zapisovaní. Všetky uvedené výhody sú však nedokážu vykompenzovať zásadnú nevýhodu tohto formátu, ktorou je absolútna nekompaktibilita s prehrávačmi DVD ROM a vôbec mechanikami iných platforiem ako DVD RAM. Inými slovami – DVD RAM médium prečítate iba v DVD RAM mechanike. Dáta sú totiž zapisované absolútne iným spôsobom, ako je štandard DVD. Odlišné sú aj odrazno – optické vlastnosti disku. po pomerne razantnom nástupe na trh je dnes tento formát vytlačovaný iným prevedením prepisovateľného DVD disku, a tým je DVD –RW

Tento formát vznikol ako konkurencia k formátu DVD RAM, teda tiež ide o prepisovateľné médium, pričom sa tiež využíva zmena optických vlastností farbiva pôsobením vysokej teploty, vyvolanej laserom (podrobnejšie viď odsek o CD RW). Nevyužíva sa však magnetooptický efekt, fyzický formát dát zodpovedá štandardu DVD ROM, zápis teda musí byť sekvenčný – do špirálovej drážky, zápis je komplikovanejší a pomalší, ako u DVD RAM.

Prvý DVD +RW disk bol vyvinutý kapacitou 3 GB na stranu, resp. 6 GB v dvojstrannom prevedení – bol nekompaktibilný so štandardom DVD ROM. Ukázalo sa, že pre praktickú využiteľnosť a presadenie výrobku na trhu je kompaktibilita s DVD ROM nevyhnutná a tento disk vôbec nebol na trh uvedený.

V r. 2000 bol vyvinutý DVD –RW disk s kapacitou 4,7 GB na stranu, ktorá už čiastočne zabezpečovala spätnú kompaktibilitu formátu dát s DVD ROM, odlišné optickofyzikálne vlastnosti záznamových vrstiev nosičov DVD ROM a DVD RW však spôsobovali problémy pri čítaní DVD RW v mechanikách DVD ROM a DVD playeroch.

DVD +RW

Je zatiaľ posledným uvedeným formátom pre prepisovateľné DVD. Predstavuje vlastne vylepšený DVD -RW , boli odstránené zdroje nekompaktibility so štandardnými DVD videoprehrávačmi a staršími DVD ROM, takže DVD +RW disk je možné čítať už všetkými mechanikami, určenými na čítanie štandardných formátov DVD.

Na trhu už sú aj mechaniky označené DVD R/RW, ktoré umožňujú zápis na disky DVD R aj disky DVD –RW a dokážu zapisovať aj na CD R a CD RW; čítať dokážu všetky formáty CD aj DVD s výnimkou DVD RAM.



Špeciálne médiá postavené na princípe polovodičových súčiastok PC FLASH card - Záznamové médium, založené na výhradne elektronickom princípe záznamu - Flash

memory. Prevedenie je v podobe bežnej prídavnej karty zasúvanej do slotu. Neobsahuje žiadne funkčné mechanické diely (neexistuje otáčanie disku, nastavovanie hláv). Výhody - extrémne krátka doba prístupu pod 0,1 ms, vysoké rýchlosti čítania vyše 1 MB/s. Spoľahlivo pracujú aj v prostredí, ktoré je pre funkciu mechanických záznamových zariadení neprijatelné (vibrácie do 10 G, nárazy do 30 G, vlhké, prašné a zadymené prostredie so zmenami teploty od 0 do 75 °C. Kapacita médií na trhu sa v súčasnosti pohybuje od 8 MB do 1 GB, vývoj prudko napreduje. . Po inštalácii sa správa z hladiska ukladania dát ako každý iný disk, teda je potrebné ho formátovať, dá sa z neho bootovať počítač, hlási sa ako posledný inštalovaný logický disk (napr. „F“). V praxi sa pamäti typu Flash najčastejšie používajú v prevedení miniatúrnych pamäťových ako vonkajšia pamäť pre PDA, v digitálnych fotoaparátoch, prípadne v PC nasadených v extrémnych podmienkach (nárazy, vibrácie). Nevýhodou pamäti je pomerne vysoká cena za 1 MB.

Pamäte typu Flash Card Veľmi významného rozšírenia dosiahli pamäti typu flash v podobe miniatúrnych pamäťových kartičiek, kde

sa naplno využíva ich hlavná prednosť – miniatúrne rozmery. Používajú najmä vo vreckových počítačoch, notebookoch, digitálnych fotoaparátoch, videokamerách, zvukových záznamníkoch, MP3 prehrávačoch, mobilných telefónoch, apod. Typické hodnoty kapacít sa pohybujú od 32 MB do stoviek MB.

Existuje viacero normovaných formátov: Špecifikácia – norma firma/rok rozmery mm kapacity do (koniec r. 2001) CompactFlash typ 1 SanDisk 1994 42,8x36,4x3,3 512 CompactFlash typ 2 SanDisk 1998 42,8x36,4x5 1024 – Microdrive HD Memory Stick Card Sony 1998 50,0x21,5x2,8 128 Memory Stick Card Duo Sony 2001 31,0x20,0x1,6 64 MultiMedia Card Siemens AG, SanDisk 1997 32,0x24,0x1,4 64 PC Card – PCMCIA typ I 1989 85,6x54,0x3,3 PC Card – PCMCIA typ II 1989 85,6x54,0x5 1024, 2048 (disk) PC Card – PCMCIA typ III 1992 85,6x54,0x10,5 SD Matsushita, Toshiba, SanDisk 1999 32,0x24,0x2,1 128 SmartMedia – SSFDC Toshiba 1995 37,0x45,0x0,76 128

Pozn.: V podobe karty daných formátov sú produkované nielen výmenné pamäte, ale aj rôzne rozširujúce zariadenia ako modemy, sieťové adaptéry, radiče atď.

PC Card – PCMCIA Pôvodná špecifikácia počítala s kartami ako s pamäťovými médiami, postupne sa však rozhranie aj samotné karty začali používať pre

ďalšie periférne

zariadenia – modemy,

sieťové karty, ISDN

adaptéry, výmenné

pevné disky, SCSI adaptéry, zvukové adaptéry, TV a video adaptéry, adaptéry pre externé CD a DVD mechaniky všetkých druhov, A/D a D/A prevodníky rôznych

druhov pre meraciu a regulačnú techniku a dokonca interface na prepojenie PDA alebo notebooku s počítačom triedy mainframe. Postupne vyplynula nutnosť špecifikovať pre PCMCIA ďalšie rozmery – vznikli Type II a Type III. PC Card sú široko podporované od notebookov cez PDA, štandardné desktop PC, po najrôznejšie elektronické zariadenia.

Táto karta už má nástupcu: Volá sa NewCard, bude mať menšie rozmery ako PC Card, vyššiu prenosovú



rýchlosť a menšiu cenu. Podpora nových rozhraní PCI Express a USB 2.0 má zabezpečiť kompaktibilitu nových kariet s rozhraniami moderných desktopových aj mobilných počítačov bez nutnosti používať špeciálne čítačky

Compact Flash – CF – predstavujú veľmi rozšírený štandard, využívaný na mnohé adaptéry pre PDA či Pocket PC, ale aj ako pamäte pre digitálne fotoaparáty, MP3 prehrávačoch, tlačiarňach atď. V tomto formáte sa vyrába aj populárny HD IBM Microdrive (nie je to flash, ale mechanický HD). CF sú vo všeobecnosti hodnotené ako cenovo výhodné.

Existuje aj vzájomná kompaktibilita medzi niektorými modelmi typmi, napr. k CF kartám existujú jednoduché redukcie, ktoré umožňujú ich použitie v slotoch pre PC Card.

SmartMedia - SSFSD – veľmi malé, relatívne lacné, určené najmä pre digitálne foto a MP3 prehrávače. Využívajú sa čisto ako pamäťové moduly. Existujú redukcie na sloty PC Card aj redukcie do bežnej disketovej mechaniky.

Multi Media Card MMC a Security Card SC – majú rovnaký rozmer zodpovedajúci približne poštovej známke. SD je oproti MMC doplnená o zabezpečovaciu technológiu, znemožňujúcu neoprávnené kopírovanie či nechcené prepísanie. Karty nájdeme v notebookoch, fotoaparátoch, videokamerách, diktafónoch, MP3 prehrávačoch aj mobilných telefónoch., podporu ohlásilo množstvo firiem.

Memory Stick je produkt výhradne zviazaný s výrobkami SONY – digitálne fotoaparáty, kamery, notebooky, MP3 prehrávače, mobilné telefóny atď. Iné modely pamäťových kariet Sony nepodporuje. Súčasná max. kapacita 128 MB (r. 2001) by mala v r. 2003 dosiahnuť 1 GB. Plánuje sa aj výroba iných rozširujúcich modulov (televízor!) vo forme Memory Stick. Orientačná cena MemoryStick Card 32 MB – 3 000 Sk v r. 2002

Sony Memory Stick PRO je postavená na novej technológii rozhrania, u ktorého je významná vysoká prenosová rýchlosť - 20 MB/s. Kapacity a ceny nových kariet: 256 MB (215 eur); 512 MB (475 eur), 1 GB ( 950 eur).

Firma SanDisk uviedla na trh kartu s novým formátom MiniSDs rozmermi 21,5 x 20 x 1,4 mm, s kapacitou 16, 32, 64, 128 a 256 MB, určenú najmä pre mobilné telefóny.

xD-Picture Card - nový formát s rozmermi 20 x 25 x 1,7 mm a s kapacitami 256 MB až 1 GB uviedla aj firma Olympus. Zaujímavá je rýchlosť prenosu dát (teoreticky až 5 MB/s, nameraná 1,3 MB/s), ktorá výrazne prekonáva hodnoty dosahované u zatiaľ etablovaných typov kariet.

Čipové karty Využívajú elektronickú pamäť integrovanú v čípe na karte. Kapacita je rádovo kilobajty, cena je v jednotkách

korún. Využitie - osobné karty v podnikoch (kľúče k zámkom, prístupové práva do konkrétnych zón podniku, evidencia dochádzky..), telefónne karty, platobné karty.

USB Thumb Drive Pripája sa priamo do USB portu, veľkosť je približne 15 mm x 10 mm x 3 mm, max. kapacita zač. r. 2002) je

128 MB v prevedení od firmy Trek, existuje však aj veľa verzií s nižšími kapacitami aj od ďalších výrobcov (od 16 MB za cca 2 600 Sk, do 128 MB za 6 000 Sk). Rýchlosť prenosu dát je daný parametrami príslušnej verzie USB, Windows ME zariadenie rozpozná a okamžite mu pridelí písmeno, staršie Windows a iné OS vyžadujú použitie príslušných ovladačov.

Periférne zariadenia

Vstupné zariadenia počítača. Vstupné zariadenia počítača zabezpečujú vstup údajov

a informácií, ktoré potrebujeme spracovávať v počítači.

Klávesnica Je základným vstupným zariadením ČP. Slúži na

vkladanie príkazov operačného systému a na ovládanie systémového a aplikačného vybavenia. Technické prostriedky klávesnice sú používané pre účely identifikácie kláves a prípadné uloženie kódov do interného zásobníka. Vlastné



spracovanie kódov stlačených kláves a interpretáciu ich funkčného významu uskutočňuje program, uložený v pevnej pamäti typu ROM v počítači.

Jednotlivé klávesy klávesnice rozdeľujeme do týchto skupín : • klávesy abecedných znakov - alfanumerická časť • funkčné klávesy F1 až F12 • modifikačné a uzamykacie klávesy (Insert, Delete...) • blok kurzorových (riadiacich)kláves • blok číslicových kláves - numerická časť • preraďovače - stlačením sa aktivujú a opätovným stlačením deaktivujú , ich aktivácia je indikovaná LED

diódami Význam kláves sa líši podľa práve spusteného programu; typické významy niektorých špeciálnych

kláves sú:

klávesa význam klávesa význam <SHIFT> veľké/malé písmená pri

súčasnom stlačení SHIFT + písmenový kláves; horné znaky

<INSERT> vkladací/prepisovací režim

<CAPS LOCK> trvalé zapnutie veľkých písmen

<DELETE> mazanie znaku na pozícii kurzora

<TAB> skok kurzora <HOME> skok na začiatok riadku <ESC> ukončenie operácie <END> skok na koniec riadku <CTRL> riadiace akcie spolu

s inou klávesou <PAGE UP> skok o stránku hore

<ALT> riadiace akcie spolu s inou klávesou

<PAGE DOWN> skok o stránku dolu

<ENTER> potvrdenie, odoslanie údajov

<NUM LOCK> prepínač numerickej klávesnice (číslice/pohyb kurzora)

<BACKSPACE>, <ç>

mazanie znaku vľavo od kurzora

<PRINT SCREEN> tlač obrazovky

<PAUSE>, <BREAK>

zastavenie akcie <SCROLL LOCK> rolovanie obrazovky

Moderné klávesnice sú vybavené ďalšími funkčnými tlačítkami – napr. pre prepínanie medzi jednotlivými

aplikáciami Windows, pre vyvolanie miestnej ponuky, pre aktivovanie režimu „sleepô počítača atď. Niektoré moderné klávesnice sa k počítaču pripájajú namiesto káblika a PS/2 portu prostredníctvom

bezdrôtového infračerveného IrDA portu (princíp prenosu dát je rovnaký, ako napr. u dialkového ovládača televízora).

Existujú aj klávesnice s integrovanými ďalšími zariadeniami, ako napríklad čítačka čípovej karty (pre osobnú identifikáciu pracovníka, ktorý pracuje s počítačom), snímačka magnetickej karty, snímačka čiarového kódu (pokladnice v obchodoch, pracoviská pre skladovú evidenciu) atď.

Myš Slúži na ovládanie grafických aplikácií počítača. Ovládanie počítača pomocou myši je flexibilnejšie ako pomocou klávesnice. Princíp snímania pohybu myši po podložke je založený na prenose pohybu gúľočkového snímača na otáčanie koliesok s lamelami. Ich otáčanie sa pomocou optoelektronických snímačov menia na elektrický signál. Tieto signály sú vedené cez sériové, USB, IrDA, Bluetooth alebo PS/2 rozhranie do počítača, kde sú obslužným programom spracované do podoby kurzora na obrazovke monitora. Súčasťou telesa myši sú 2 alebo 3 tlačidla, existujú aj viactlačidlové myši, myši s kolieskom prípadne ďalšími programovateľnými ovládacími prvkami. Ich stlačením sa prenáša tiež do počítača a prostredníctvom obslužného programu

informácia, ktorá je odovzdaná k spracovaniu. Snímací mechanizmus je citlivý na zanesenie nečistotami, preto by podložka mala byť udržiavaná v čistote. Moderné myši majú stredné tlačítko v podobe kolieska, uľahčujúceho rolovanie po dlhých dokumentoch a pod. Niektoré myši nepoužívajú na snímanie pohybu po podložke gúločku, ale infraoptický snímač. Snímanie je spoľahlivejšie. K pohodlnej práci prispievajú aj myši, ktoré sa namiesto káblika a sériového či PS/2 portu pripájajú k počítaču prostredníctvom bezdrôtového infračerveného IrDA portu (princíp prenosu dát je rovnaký, ako napr. u dialkového ovládača televízora), alebo rádiovým rozhraním Bluetooth. Myši s infračerveným snímačom pohybu a infračerveným pripojením k počítači sú menej poruchové, práca s nimi je pohodlnejšia, ale sú aj výrazne drahšie.



Tam, kde nie je dostatok priestoru na používanie myši (napr. práca s notebookom v dopravnom prostriedku), sa používajú alternatívne zariadenia ako je trackball (je to vlastne „myš hore gúločkou“, obsluha pohybuje priamo gúločkou a tým posúva kurzor) a touchepad (dotyková plôška, ktorá sníma polohu a pohyb prstu).

Optické snímače - scannery Scanner je externé vstupné zariadenie. Slúži na snímanie

obrázkov. Dodáva sa aj s programovým vybavením. Scanner si obrázok rozdelí na raster, ktorý scanuje po riadkoch a každý riadok bod po bode takto: zdroj vyšle v kolmom smere svetelný lúč na daný bod, lúč sa odrazí v rôznej intenzite závisiacej od bodu. Tento odrazený lúč zachytáva snímacia hlava. Informáciu posiela ďalej riadiacej logike.

Ručné scannery: Posun snímacej hlavy po predlohe je uskutočňovaný rukou obsluhy. Snímanie je menej spoľahlivé a vyžaduje si zručnosť. Sú pohotové, lacné, s malou rozlišovacou schopnosťou (150 - 400 DPI), spravidla sú monochromatické (snímajú iba čiernobielo).

Stolné scannery: Snímaná predloha sa pokladá na sklennú podložku, tá má dnes štandardné rozmery 216 x 297 mm (formát A4). Posun snímacej hlavy po predlohe je uskutočňovaný motoricky. Sú drahšie, typická rozlišovacia schopnosť je 600 až 1200 DPI, ale kvalitnejšie prístroje aj viac – 2400, 3200 či 4800. Elektronickými a softwarovými prostriedkami (tzv. interpoláciou) je možné získať zdanlivé rozlíšenie 9600 až 19200 DPI. Monochromatické stolné skenery sa už dnes nevyrábajú, dôležitým parametrom je farebná hĺbka, ktorá udáva, koľko farebných odtieňov scanner rozlišuje. Udáva sa počtom bitov, ktoré sú k dispozícii pre vyjadrenie všetkých farebných kombinácií. Pri 16 bitoch je možné zobraziť vyše 16,7 milióna odtieňov farieb (presne 2 16), moderné skenery disponujú 36, 42 alebo 48 bitovou farebnou hĺbkou. K počítaču sa scanner pripája prostredníctvom kábla buď cez paralelné rozhranie, drahé a výkonné scannery cez SCSI rozhranie. dnes je však najrozšírenejšie pripojovanie cez USB port.

Pomocou programového vybavenia OCR je možné zosnímať text, ktorý sa automaticky rozanalyzuje a prekonvertuje do znakovej formy, takže je možné s ním pracovať ako s bežným textom prostredníctvom textových editorov.

Osobitnú skupinu scannerov tvorí snímač čiarového kódu- sníma čiarový kód zo štítku na tovaru.

Svetelné pero Používa sa na vkladanie údajov pri konštrukčných prácach priamo na obrazovke. Práca s perom trochu pripomína prácu s myšou - obsahuje tlačidlo na potvrdenie voľby. Pero umožňuje operátorovi premiestňovať objekty priamo na obrazovke, kresliť voľnou rukou alebo sa dá použiť pri výbere z ponuky menu, zobrazeného na obrazovke.

Grafická tabuľka - tablet Je vstupné zariadenie, ktoré

umožňuje s vysokou presnosťou snímať polohu bodov na predloženej predlohe a prevádzať ich do súradníc so zvolenou

mierkou. Skladá sa z vlastnej tabuľky rôznych rozmerov a zo snímača, ktorého polohu na povrchu tabuľky je zariadenie schopné identifikovať. Na rozdiel od myši však nesníma pohyb snímača po podložke, ale

registruje absolútnu polohu hrotu snímača voči podložke. Snímač je prevedený buď ako pero, alebo má podobu myši so zámerným krížom v okienku s lupou. Využíva sa na snímanie grafov, máp a pod. S počítačom je grafická tabuľka spojená pomocou sériového alebo USB rozhrania.

Joystick - pákový ovládač, používa sa najmä pri hrách. Pripája sa cez GamePort,

ktorý je štandardnou súčasťou zvukových kariet, môže byť však aj ako samostatná



karta. Alternatívou k joysticku je Gamepad pákový ovladač v prevedení vhodnom pre iné typy hier; ďalšou

alternatívou sú konzole s volantom a pedálmi a špecializované hracie konzole. Po elektronickej stránke ide stále o obdobné zariadenia – snímače polohy vychýlenia zo základného stavu;

drahšie prístroje disponujú aj spätnou väzbou – ovladač v závislosti od hernej situácie a od programu dokáže reagovať aj orčitým „aktívnym odporom“ – hráč potom cíti zväčšený odpor pri vychyľovaní ovladača napr. pri simulácii väčších rýchlostí, vibrácie volantu pri simulácii nerovností povrchu vozovky a pod.

Mikrofón Slúži na snímanie hlasu obsluhy pri interaktívnych multimediálnych programoch – výuka cudzích jazykov,

hry, alebo pri interaktívnej hlasovej komunikácii cez Internet (NetMeeting). Najčastejšie prevedenie je vo forme headsetu v kombinácii so slúchatkami, alebo ako stojánkový stolný mikrofon. Pripája sa do príslušného konektora na zvukovej karte.

Digitálny fotoaparát, videokamera Tieto zariadenia nie sú primárne určené ako periférne

zariadenia pre počítač, ak však chceme pozerať a spracovávať nasnímaný materiál na počítači, je možnosť tieto zariadenia prostrednícvom napr. USB portu pripojiť k počítaču a prenášať dáta priamo bez nutnosti použiť výmenné pamäťové médiá. Rozhodujúci parameter je rozlíšenie, ktoré je dané počtom aktívnych bodov – pixelov – snímacieho prvku. snímací prvok lacnejších zariadení obsahuje do milióna pixelov, veľmi kvalitné digitálne fotoaparáty disponujú viac ako šiestimi miliónami pixelov. U videokamier je ďalším dôležitým prvkom frekvencia, s akou je schopná kamera snímať obrázky po sebe; štandardná hodnota je 30 obrázkov za sekundu. Medzi ďalšie dôležité parametre patrí citlivosť snímacieho

prvku – najmenšia hodnota osvetlenia, pri ktorej je prístroj schopný úspešne pracovať, kapacita pamäťového média, cena a kapacita výmenných médií, rozhranie, ktorým je možné prístroj pripojiť k PC, používaný formát ukladaných obrázkov, optický a elektronický zoom atď. Často sa v jedinom prístroji kombinujú funkcie obidvoch zariadení – digitálny fotoaparát dokáže snímať jednoduchšie videosekvencie, a videokameru možno použiť aj ako digitálny fotoaparát.

WEB kamera Jednoduchá, spravidla

CCD kamera, určená na snímanie obsluhy, interiéru a prípadne jednoduchých predloh pri vizuálnej interaktívnej komunikácii po Internete. Hlavné parametre sú rozlíšenie (počet bodov snímacieho CCD prvku), farebná hĺbka a počet obrázkov, ktoré je kamera schopná zosnímať za sekundu. Hodnoty sú v porovnaní s digitálnymi videokamerami výrazne nižšie – rozlíšenie sa pohybuje od 160 x 120 bodov po 640 x 480 bodov, opakovacia frekvencia 30 snímkov za sekundu. Zariadenia je možné používať aj ako jednoduché digitálne fotoaparáty či videokamery. Ich cena je spravidla zlomkom cien kvalitných videokamier – čomu zodpovedajú aj ich výkony.

Snímač čipovej karty, snímač magnetickej karty Čipové karty je možné používať jednak na prenos údajov – ako prenosné pamäti, ale aj ako pevnú ROM

pamäť s nemennými údajmi – slúži na identifikáciu oprávnenej osoby. Snímače čipových či magnetických kariet sa potom vyskytujú všade, kde je potrebné pracovať s ich údajmi: Pokladnice s možnosťou platby kartou, pracoviská s vyžadovanou identifikáciou pracovníka osobnou kartou atď.

Na trhu sa objavili aj viacúčelové čítačky čípových kariet, umožńujúce napr. pomocou počítača snímať, a prípadne editovať údaje na ľubovoľnej čipovej karte – napr. SIM karte mobilného telefónu, bežnej telefónnej či platobnej karte a pod. Existuje možnosť na prázdnu kartu si uložiť vlastné údaje (heslá) a pomocou karty si otvárať cestu do rôznych heslom zabezpečených aplikácií. Cena univerzálnej čítačky čípových kariet nepresahuje 2000 Sk.

Orientačné ceny niektorých vstupných zariadení v r. 2002 Samsung Digi Max 130 1,3 Mega Pixelov 10 500,- Sk Minolta DiMAGE 2,3 Mega Pixelov 17 000,- Sk Minolta DiMAGE 7 5,3 Mega Pixelov 79 000,- Sk WEB kamera 2500 – 5000,- Sk



Snímače fyzikálnych veličín V priemyselnom nasadení sa stretneme s použitím PC ako riadiacim počítačom rôznych technologických

procesov. Stav procesu je kontrolovaný rôznymi snímačmi – teploty, tlaku, polohy, otáčok, prúdenia atď., ktoré premieňajú príslušné veličiny na elektrický signál, prostredníctvom A/D prevodníku sa signál digitalizuje a prostredníctvom štandardných rozhraní odovzdá na spracovanie počítači.

Výstupné zariadenia Výstupné zariadenia slúžia na výstup údajov z počítača.

Monitor Obrazovka monitora slúži ako základné výstupné zariadenie. Na nej sa

zobrazuje text, alebo grafické prostredie programu, s ktorým práve pracujeme, monitor zobrazuje všetky odozvy systému na naše požiadavky.

Monitory rozdeľujeme na vakuové monitory s katódovou trubicou (Catode Ray Tube – CRT) a s luminoforovým tienidlom a na monitory s kvapalnými kryštálmi (Liquid Crystal Display – LCD).

Alfanumerické monitory umožňujú zobrazovať iba znaky, nedokážu pracovať v grafickom režime. Dnes sa s nimi stretneme iba u extrémne jednoduchých zostav pre špeciálne použitie.

Práve tak sa dnes už len vynímočne stretávame s jednofarebným – monochromatickým – monitorom (napr. u počítačov na poštových či bankových prepážkach či v registračných pokladniciach).

Vakuové CRT monitory Štandardne sú dnes osobné počítače vybavené grafickým farebným monitorom. Informácia sa zobrazuje

rozsvietením bodov na obrazovke. Ich najväčší možný počet udáva rozlišovacia schopnosť, je daná vzdialenosťou zobrazovacích bodov luminoforu na tienidle. V súčasnosti sa táto hodnota pohybuje medzi 0,20 až 0,26 mm. Nastavený počet zobrazovaných bodov potom nazývame ako rozlíšenie (môže byť menšie, ako je maximálne možné rozlíšenie monitora).

Maximálne hodnoty rozlíšenia pre súčasné 17“ monitory sa pohybujú v rozmedzí od 1280 x 1024 do 1920 x 1440 bodov.

Štandardné hodnoty používaných (resp. odporúčaných ) hodnôt rozlíšení podľa veľkosti monitora sú v tabuľke.

Veľmi dôležitým parametrom je dĺžka uhlopriečky obrazovky a udáva sa v palcoch; podľa nej označujeme monitory ako 15“, 17“, 19“, 21“, 23“ a prípadne viac.

Súčasným štandardom pre kancelárske aplikácie sú 17“ monitory, postačujú aj 15“. Pre grafické aplikácie – úpravu fotografií a videa, DTP a konštrukčné práce sú potrebné monitory.s väčšou uhlopriečkou.

Odporúčané hodnoty nastavenia rozlíšenia pre rôzne veľkosti monitorov:

uhlopriečka/ rozlíšenie

640x800 800x600 1024x768 1280x1024 1600x1200 1920x1440

15“ þ þ ! ý ý ý 17“ ! þ þ þ ! ý 19“ ! ! þ þ þ ! 21“ ! ! þ þ þ !

Ďalším dôležitým parametrom monitorov je obnovovacia frekvencia. Horizontálna obnovovacia frekvencia udáva, koľkokrát za sekundu sa vykreslí na obrazovke jeden riadok a

udáva sa v kHz. Typická hodnota je 70 až 96 kHz. Vertikálna obnovovacia frekvencia ovplyvňuje počet vykreslených celých obrazoviek za sekundu a udáva sa

v Hz. Za minimálnu prijateľnú hodnotu je stanovená hranica 75 Hz, typická hodnota pre kvalitné monitory je 120 až 170 Hz.

Čím sú hodnoty obnovovacej frekvencie vyššie, tým je obraz plynulejší, menej „roztrasený“, ale väčší počet vykreslených obrazov z sekundu kladie väčšie nároky na výkon grafického adaptéra.

Medzi ďalšie dôležité parametre radíme schopnosť prechádzať do úsprného režimu v čas, kedy sa práve s počítačom nepracuje (Power Managment), a hodnota vyžarovaného nebezpečného žiarenia elektromagnetického,



elektrostatického aj rontgenového. Je požadovaná čo najnižšia hodnota, monitor musí vyhovovať norme MPR II a norme Low Radiation. Väčšia časť žiarenia smeruje dozadu od monitora, vyžarovanie smerom k obsluhe sa dá znížiť použitím filtrov.

LCD monitory U notebookov nie je možné používať klasické

vákuové monitory, preto sú odjakživa vybavené LCD displejom, zabudovaným do veka počítača, rozmer displeja je daný veľkosťou notebooku, od 8“ u najmenších modelov po 15“ u luxusných modelov.

V posledných rokoch sa LCD displeje v stojanovom prevedení presadzujú aj ako moderné zobrazovacie zariadenie pre stolné počítače. Výhody – štíhly profil, malá hmotnosť, elegantný vzhľad, menšia spotreba energie, zanedbateľné vyžarovanie, , nedochádza ku skresleniu obrazu. Veľkou výhodou je aj priame adresovanie každého bodu (pixelu) zobrazovacej jednotky. Preto sa používa XGA zobrazovací adaptér, ktorý využíva digitálny výstupný signál. Optimálne

rozlíšenie pre XGA je 1024 x 768 pixelov, prípadne sa používa SXGA s rozlíšením 1280 x 1024 pixel. Niekedy sa používa aj pre LCD monitory pripojenie prostredníctvom SVGA adaptéru, je to však nevýhodné, pretože SVGA grafická karta premieňa digitálny signál na analógový, a elektronika monitora musí zase previesť analógový signál späť na digitálny – čo sa nepriaznivo prejavuje na kvalite obrazu.. Hlavnou prekážkou rozšírenia LCD displejov je cena – sú oproti klasickým vákuovým monitorom cca 2x až 3x drahšie, vyrábajú sa ako 15“, 17“ aj 19“.

Grafické adapréry Prepojenie základnej

jednotky s obrazovkou monitora a teda vytvorenie obrazu na tienidle obrazovky zabezpečuje grafická karta (grafický adaptér). Ako už bolo spomenuté, výkon grafickej karty musí korešpondovať s výkonom monitora. Ak použijeme veľký monitor s vysokými nárokmi na grafické zobrazenie – vysoké rozlíšenie, veľká farebná hĺbka, a málo výkonnú grafickú kartu, nedokáže buď karta vôbec využiť schopností monitora (nedovolí zobraziť obraz v dostatočnom rozlíšení, nedovolí nastaviť požadovanú farebnú hĺbku), alebo zobrazovanie bude veľmi pomalé a práca s počítačom v tomto režime nebude prakticky možná. Naopak inštalovanie zbytočne výkonnej grafickej karty pri použití málo výkonného monitora je neefektívne.

U starších počítačov sa môžeme stretnúť s grafickými adaptérmi Hercules pre monochromatické monitory, príp. s CGA, EGA a VGA adaptérmi. Adaptéry disponujú vlastnou pamäťou s kapacitou 256 alebo 512 kB a umiestňujú sa do ISA slotu.

Dnešné počítače pre kancelárske aplikácie sú osadené grafickými adaptérmi minimálne triedy SVGA, ktoré umožňujú použiť rozlíšenie 1 024 x 768 bodov pri 16 bitovej farebnej hĺbke s pamäťou 1 až 4 MB pre slot PCI alebo AGP, moderné grafické karty pre náročné grafické aplikácie sú vybavené samostatným grafickým procesorom (akcelerátorom) a pamäťou s kapacitou 32, 64 alebo 128 MB - aj viac a dokážu pracovať s rozlíšením 2048 x 1536 bodov pri veľkej farebnej hĺbke. Pre využitie ich výkonu je nutné ich osadzovať výhradne do dvoj- až štvorrýchlostných AGP slotov.

Orientačné ceny niektorých monitorov v r. 2002 Relisys 15“ 1024x768 6 000,- Sk Relisys 17“ 1280x1024 10 000,- Sk Relisys LCD 15“ 1024x768 21 500,- Sk Relisys LCD 15“ 1280x1024 37 000,- Sk Samsung 21“ 2048x1536 45 000,- Sk



Tabuľka vyjadruje, koľko bitov je potrebných pre zobrazenie potrebného odtieňa farieb (tzv. farebná hĺbka) a koľko MB videopamäte je potrebných pre prácu s určitým rozlíšením pri danej farebnej hĺbke:

požadovaný počet zobraziteľných odtieňov

256 65 536 16 777 216

potrebný počet bitov 8 16 24 požadované rozlíšenie potrebná veľkosť videopamäte v MB

640 x 480 1 1 1 800 x 600 1 1 2 1024 x 718 1 2 4

1280 x 1024 2 4 4 1600 x 1200 2 4 8 1800 x 1440 8 8 16 2048 x 1536 16 16 32

. Výkonné a drahé grafické karty obsahujú okrem obvodov výstupu pre monitor aj výstup pre televízor,

videoprehrávač a existujú aj modely umožňujúce vstup signálu z videorekordéra a strih signálu. Grafický adaptér, pracujúci súčasne aj ako digitálna videostrižňa, stojí až 50 000 Sk.

Grafické karty pre CRT monitory musia previesť digitálny signál na analógový, s ktorým pracujú obvody monitora. princípom je samostatné riadenie jasu troch zdrojov farieb – Red, Green a Blue. Spôsob kódovania farieb sa preto tiež nazýva RGB.

Grafické adaptéry pre LCD displeje pracujú s normami XGA alebo SXGA, ktoré používajú digitálny výstup a priame adresovanie zobrazovacích buniek, na výstupe používajú normu Digital Flat Panel – DFP, novšie Digital Visual Interface DVI. Existujú grafické karty s kombinovaným výstupom RGB/DVI.

Tlačiarne Sú určené na výstup informácií na papier

Najdôležitejším parametrom, ktorým sa určuje kvalita tlače, je počet bodov, z ktorých tlačiareň vytvorí úsečku s dĺžkou jeden palec – tzv. Dot Per Inch – DPI. Čím viac bodov, tým jemnejší a ostrejší obraz tlačiareň vykreslí, ale tým tiež musí byť väčší súbor dát, ktorý daný obraz predstavuje.

Podľa príncípu tlače rozdeľujeme tlačiarne na : • maticové (ihličkové) • ink.jet (atramentové) • laserové a LED • tepelné • termotransferové

Maticové (ihličkové) tlačiarne - Princíp tlače spočíva v ovládaní ihličiek písacej hlavy tlačiarne, ktoré úderom cez atramentom napustenú pásku vytvárajú požadovaný obraz na založenom papieri. Ihličky sú v hlave usporiadané vo vertikálnom smere a sú ovládané miniatúrnymi elektromagnetmi, ktoré sú riadené mikroprogramom ( firmware ) tlačiarne, na základe informácií z počítača. Maticové tlačiarne sú schopné pracovať v grafickom aj textovom režime. Počet ihličiek v písacej hlave je 9 alebo 24 a určuje kvalitu tlače. Rýchlosť je okolo niekoľko desiatok znakov za sekundu, špičkové tlačiarne aj 300 – 500 znakov za sekundu. Maticové tlačiarne sa (dnes už vynímočne) využívajú aj pre farebnú tlač. Ich nevýhodou je , že sú hlučnejšie, pomalšie a majú najhoršiu kvalitu tlače voči tlačiarňam laserovým alebo atramentovým.

Atramentové (Ink-jet) tlačiarne - Využívajú v písacej hlave namiesto ihličiek miniatúrne trysky, ktoré podľa pokynov programu s využitím efektu elektrostatického poľa vystrekujú malé množstvo špeciálneho atramentu na papier. Trysková hlava obsahuje niekoľko trysiek (64, 128 i viac). Používa sa taký papier, na ktorom sa atrament nerozpíja. Výhodou je rýchlosť a tichý chod.. Tieto tlačiarne umožňujú pracovať aj s farbou na veľkom priestore, vytvárať farebné prechody a rastovaním nové odtiene farieb. Ink.jet trysky sú hlavne výhodou pre grafiku. Kvalita tlače závisí aj od kvality atramentu (málo kvalitný atrament má tendenciu vyblednúť už po niekoľkých dňoch) a od kvality papiera. Náklady na prevádzku sú vyššie ako u ihličkových tlačiarní, závisia od ceny atramentu. Štandardne sa mení celý zásobník (cartridge) s atramentom, z úsporných dôvodov sa niekedy pristupuje k viacnásobnému plneniu zásobníka atramentom, čo zlepšuje hospodárnosť prevádzky. Kvalita tlače sa pohybuje medzi 300 až 800 DPI. V súčasnosti sú atramentové tlačiarne najrozšírenejším typom.

Laserové tlačiarne - využívajú fotoelektrické vlastnosti polovodičov (selénu), ktorý je nanesený na oceľovom valci. Neosvetlený valec sa chová ako izolant, takže je možné povrch valca nabiť elektrickým nábojom.



Otáčajúci sa valec je najprv nabitý a potom je na jeho povrch laserovým lúčom nakreslený text alebo obraz. Na osvetlených miestach sa elektrický náboj vybije (selén sa stal vodivým) do oceľového podkladu. Potom sa na tlačiaci valec nanáša farbiaci prášok (toner), ktorý sa uchytí iba na nabitých miestach a pretlačí sa na papier. Nakoniec sa papier zahrieva na 180 °C - kvôli stabilite vytlačeného dokumentu. Tlačia celé strany naraz. Výhodou laserových tlačiarní je rýchlosť a kvalita tlače, ktorá dosahuje 1200 DPI, 2400 DPI aj viac. Nevýhodou je vysoká cena. Laserové tlačiarne tlačia aj farebne.

Modifikáciou laserových tlačiarní sú LED tlačiarne, ktoré pracujú na rovnakom princípe, iba namiesto laserového lúča využívajú LED diódy. Sú výrazne lacnejšie ako laserové, dosahujú však menších hodnôt DPI – 300 až 800.

Tepelné tlačiarne - Pracujú na princípe tepelného pôsobenia radu mikroskopických odporových teliesok na špeciálny papier s teplocitlivou vrstvou. Pôsobením teploty okolo 90 C zohriate body papiera tmavnú a vytvárajú požadovanú kresbu (resp. písmo). Ich výhodou je tichý chod, jednoduchá konštrukcia, nevýhodou je nízka grafická úroveň výstupu a nutnosť používania špeciálneho papiera, čo zvyšuje náklady na tlač. Používajú sa najčastejšie vo faxoch, registračných pokladniciach, vreckových prístrojoch a pod.

Termotransferová tlačiareň – je veľmi drahá a využíva sa na profesionálnu farebnú tlač. Farebný obraz sa vytvára sútlačou štyroch farieb: azúrovej (cyan – C), purpurovej (magneta – M), žltej (yellow – Y) a čiernej (blacK – K), technika sútlače farieb sa nazýva CMYK.

Na tlač sa používa špeciálny papier, podobný fotopapieru, ako zdroj farieb sa využíva rola fólie, na ktorej sa pravideľne striedajú pruhy C-M-Y-K –C-M-Y-K- atď. Každý pruh musí byť veľký ako tlačený formát. Farba je na fólii tvorená tenkou vrstvou voskovitého farbiva, ktoré sa pôsobením odporových teliesok roztaví a vsiakne do povrchu pritlačeného papiera. Po vytlačení jednej farby sa papier znova vkladá do tlačiarne a aplikuje sa pruh s ďalšou farbou. Každý obrázok sa tlačí 4x – postupne zvlášť pre každú farbu. pri každej tlači musí byť papier veľmi presne polohovaný, aby obraz jednotlivých farieb nebol vzájomne posunutý. Tlač je veľmi drahá – na vytlačenie jediného obrázku sa spotrebujú štyri pruhy veľmi drahej fólie, a to aj v prípade, že z niektorého farebného pruhu sa nespotrebuje žiadna farba a z ďalších pruhov iba nepatrné percento farbiva. Kvalita tlače je však veľmi vysoká.

Ďalšie typy tlačiarní Medzi staré, dnes iba vynímočne používané typy tlačiarní patria tlačiarne s typovým valcom, typovým

kolieskom či typovou reťazou. V podstate vychádzajú z princípu písacieho stroja. Medzi moderné typy tlačiarní patria bublinkové, sublimačné a plazmové. V praxi sa s nimi však stretneme

zriedka.

Ploter - súradnicový zapisovač Je kresliace zariadenie, ktoré sa používa pri využití počítača na rôzne kresliace a konštrukčné práce. Existujú

v prevedeniach s valcom alebo s pohyblivým mostom. Plotery s pohyblivým mostom sa vyrábajú v rôznych veľkostiach pre spracovanie výkresov formátu A0 až

A4. Na vodiacich lištách sa pohybuje pomocou krokových motorčekov nosný most, ktorý polohuje kresliace zariadenie. Na kreslenie sa využívajú rôzne perá, zásobníky môžu niesť niekoľko farieb alebo aj zariadenia na priame opracovanie materiálu (vŕtacie plotre, vyrezávacie plotre). S počítačom sú spojené pomocou sériového alebo paralelného rozhrania.

Plotery s valcom predstavujú modernejšiu koncepciu súradnicových zapisovačov. Papier sa upevní na valec, ktorý pomocou presného posuvného mechanizmu dokáže papierom pohybovať v obidvoch smeroch. Šírka výkresu je daná šírkou valca, ktorá sa môže pohybovať v rozmedzí 1,5 až 3 metre. Dĺžka výkresu je teoreticky takmer neobmedzená, prakticky dosahuje niekoľko metrov. Nad valcom sa pohybuje hlava buď s kresliacimi pierkami, alebo – dnes skôr – s ink-jet hlavou a zásobníkmi s atramentom (zásobníky so 4 farbami v modeli CMYK). Súčasný pohyb valca s papierom a hlavy nad valcom umožňuje vykresliť ľubovoľnú krivku, je možné namiešať ľubovoľnúý farebný odtieň..

Špičkové plotre dosahujú 2400 DPI a ich ink-jet hlava obsahuje až 12 zásobníkov s rôznymi farbami pre dosiahnutie maximálneho farebného podania. Rýchlosť tlače sa pohybuje okolo 10 m2 / hod. pri 1200 DPI.

Dataprojektor Zobrazovacie zariadenie, ktoré sa pripája buď namiesto monitora, alebo

súbežne s ním, a umožňuje premietať výstup počítača na plátno tak, že prácu s počítačom môže sledovať viacero divákov. Využitie – premietanie prezentácií, jednotlivých digitálnych fotografií, premietanie videa, výuka práce s programom, ukážky možností prezentovaného programu. Používa sa na konferenciách, výstavách a pod.

Prevedenie:Staršie prevedenie je vo forme LCD datarámiku – je to vlastne rámik s priehľadným displejom s rozmermi približne A4, na ktorom sa zobrazuje rovnaký obraz, ako na monitore. Rámik sa pokladá namiesto fólie na



bežný spätný projektor („Meotar“) a obraz je premietaný spätným projektorom. Kvalita obrazu závisí od rozlíšenia rámiku a dosiahnutej farebnej hĺbky. Sveteľný výkon je daný výkonom spätného projektora.

Novšie zariadenia – skutočné dataprojektory – predstavujú vlastne premietačku, ktorá premieta obraz vytváraný priehľadným LCD displejom vnútri prístroja (namiesto filmu) alebo miniatúrnym reflexným monitorom. Rozmer displeja je v tomto prípade iba niekoľko cm2.Nie je potrebné žiadne pomocné premietacie zariadenie. Dataprojektory sa rozdeľujú najmä podľa sveteľného výkonu na prenosné (sveteľný výkon od 1000 ANSI lm do 2000 ANSI lm a hmotnosť do 4 kg), sú vhodné pre menšie a dobre zatienené miestnosti, a konferenčné (sveteľný výkon až 5000 ANSI lm a hmotnosť až 40 kg) určené pre veľké premietacie plátna v nedostatočne tienených sálach. Pripájajú sa na adaptéry SVGA alebo XGA. Cena jediného dataprojektoru sa pohybuje od niekoľkonásobkov ceny štandardného PC po stonásobky ceny bežného počítača.

Reproduktorové sústavy Pre plnohodnotné využitie schopností

multimediálneho počítača je nevyhnutné kvalitné zariadenie na reprodukciu zvuku – reproduktorová sústava. Jednoduché sústavy používajú zvuk dvojkanálový (stereo), kvalitné využívajú päťkanálový (príp. aj viackanálový) zvuk. Reprosústavy je možné využívať buď špeciálne dodávané ako doplnkové zariadenie k PC, alebo je možné zvukový výstup pripojiť na existujúcu sústavu (HiFi vežu) a využívať jej reprosústavu. Hlavnými parametrami reprosústavy je okram počtu kanálov aj šírka prenášaného pásma (aký najhlbší a aký najvyšší tón dokáže aparatúra prehrať), útlmová charakteristika pre rôzne frekvencie, skreslenie a samozrejme hudobný výkon vo wattoch.

Od lacných plastikových reproduktorov v cene okolo 1000 Sk nemožno očakávať realistickú reprodukciu náročných hudobných skladieb, na bežné počúvanie populárnej hudby, výuku jazykov a ozvučenie multimediálnych aplikácií dostačuje. Na verný zvuk a dostatočný hudobný výkon však treba investovať do reproduktorovej sústavy niekoľko tisíc až niekoľko desaťtisíc korún.

Na pripojenie reproduktorov je však nutné vybaviť počítač zvukovým adaptérom, ktorý mení digitálny signál na analógový zvukový výstup. Kvalita zvuku je daná počtom tónov a reprodukovateľných „farieb“zvuku, a to zase súvisí s počtom bitov, ktoré sú k dispozícii na vyjadrenie príslušného zvuku. Kvalitná zvuková karta poskytuje zvuk vyjadrený pomocou 16 bitov, špičková zvuková karta využíva 32 bitov pre zvuk. Špičkové zvukové karty poskytujú aj rôzne nástroje na spracovanie zvuku – pásmové filtre, ekvalizéry a možnosti mixovania. Cez rozhranie Midi, ktoré je štandardom pre pripojenie hudobných nástrojov, je možné snímať a digitalizovať zvuk nástroja, prípadne celej kapely a digitálne nahrávku upravovať a mixovať.

Modem Je to zariadenie, ktoré umožňuje pripojiť počítač k telefónnej sieti a prenášať údaje. Je štandardným

prostriedkom na pripojenie počítačov v domácnostiach a v malých firmách k Internetu. Modem môže byť inštalovaný buď vo forme zásuvnej karty priamo do slotu základnej dosky, alebo ako

samostatné externé zariadenie pripojené prostredníctvom sériového alebo USB portu. Rozhodujúcimi parametrami modemu sú prenosová rýchlosť (štandard je 56 kb/s) a podporované komunikačné protokoly (ovplyvňujú rýchlosť aj spoľahlivosť komunikácie). S nástupom ISDN sa do popredia dostávajú aj ISDN modemy, určené na komunikáciu

Orientačné ceny niektorých výstupných zariadení v r. 2002 Canon bubble jet S200 2880x720 Dpi 3 400,- Sk Canon bubble jet S750 2400 Dpi 11 500,- Sk Canon bubble jet S900 2400 Dpi fotokvalita 21 000,- Sk Minolta MagiColor 2200DL farebna laserova 54 000,- Sk Hewlett Packard Laser Jet 1000W 13 000,- Sk Dataprojrktor 1000 ANSI lm 98 000,- Sk Dataprojektor 4500 ANSI lm 650 000,- Sk



po digitálnej ISDN sieti. Ich základná prenosová rýchlosť je 64 kb/s, pri použití dvoch prenosových pásiem potom 128 kb/s.

Akčné členy automatizačnej a regulačnej techniky Pri priemyselnom nasadení sa počítače využívajú ako riadiace členy systémov regulačnej a automatizačnej

techniky. Výstupný signál sa odovzdá prostredníctvom štandardných rozhraní vhodnému D/A prevodníku, ktorý zmení digitálny signál na analógový elektrický signál vhodného priebehu. Na konci reťazca je príslušný akčný člen, ktorý zabezpečí vykonanie požadovanej zmeny parametrov procesu:: Napr. topné teliesko, elektromotorček, elektromagnet, ventil, zdroj svetla atď.

Záver

Tento stručný prehľad hardwarových zariadení nie je a ani nemôže byť úplný. Zámerne neboli spomínané HW komponenty počítačových sietí, ako wireless sieťové adaptéry, huby, switche a routery, čo sú vlastne počítače úzko špecializované na smerovanie a riadenie komunikácie v LAN sieťach alebo na Internete,. pretože týmto zariadeniam sa venujeme v inom tematickom celku, špecializovanom na počítačové siete.

Pominuli sme aj špecializované oblasti zariadení virtuálnej reality, grafických a návrhárských štúdií, a určite by sa našli ďalšie a ďalšie oblasti použitia počítačov so špeciálne riešenými jadrami HW techniky aj perifériami.

Poskytnutý prehľad je však podľa mienky autorov pre študentov prvého ročníka strednej školy naprosto dostačujúci.

Documents

Hardware - strednaskola.eu · 2012. 3. 16. · Vstupno-výstupné obvody (interface) – slúžia na spracovanie dát, odovzdávaných vonkajšími zariadeniami pre procesor a naopak