HISTORIA KOMPUTERÓW

(1)

15

HISTORIA KOMPUTERÓW

Calculus ( áac.) o kamyk

Abakus (grecki) o tabliczka, deska

John NAPIER (1550 – 1617)

Logarytmy

Gottfied LEIBNIZ (1646 – 1716)

Zapis binarny liczb

„Jest rzecz ą niegodną wybitnych ludzi, by tracili czas, niczym niewolnicy wykonuj ący godzinami rachunki, które moĪna by zleci ü komuĞ innemu, gdyby tylko mieü pod rĊką odpowiednie

maszyny.”

Charles Babbage 1791 – 1871

1823 – 1833: budowa maszyny ró Īnicowej

(prakomputer nap Ċdzany maszyną parową!)

(2)

16

Maszyna ró Īnicowa 1847 –1849

Rekonstrukcja: Science Museum, London 1991

(3)

17

Augusta Ada BYRON (1815 -1852)

Pierwszy programista w dziejach ludzko Ğci

George BOOLE (1815 – 1864)

Dwuwarto Ğciowa algebra Boole’a,

rachunek symboliczny funkcji zmiennych binarnych, logika Boole’a (AND, OR, NOT).

Algebra Boole’a stanowi podstaw Ċ funkcjonowania wspó áczesnych komputerów.

Konrad ZUSE (Niemcy) – kalkulator programowalny Z-1 (1931), Z-2 (1933), Z-3 (1941)

George STIBITZ (USA) – binarny kalkulator (1937) John Atanasoff (USA) – pierwszy komputer cyfrowy (1939) Alan TURING (Wielka Brytania) – komputer Colossus (1941)

Howard H. AIKEN (USA) – komputer MARK I IBM (1944)

(4)

18

John von NEUMANN (1903 – 1957)

John von Neumann wrote "First Draft of a Report on the EDVAC" in which he outlined the architecture of a stored-program computer.

Electronic storage of programming information and data eliminated the need for the more clumsy methods of programming, such as punched paper tape — a concept that has characterized mainstream computer develop- ment since 1945. Hungarian-born von Neu- mann demonstrated prodigious expertise in hydrodynamics, ballistics, meteorology, game theory, statistics, and the use of mechanical devices for computation. After the war, he concentrated on the development of Prince- ton´s Institute for Advanced Studies computer and its copies around the world.

www.computerhistory.org/

Twórca struktury dzia áania wspóáczesnych komputerów

ARCHITEKTURA KOMPUTERÓW VON NEUMANNA OPARTA JEST NA WYKONYWANIU INSTRUKCJI

ZAPISANYCH W PAMI ĉCI KOMPUTERA.

Koncepcja EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) 1945

(5)

19

KOMPUTER ENIAC 1946

(ENIAC – Electronical Numerical Integrator and Computer)

(6)

20

BUDOWA: 1800 lamp, 70000 oporników, 10000 kondensa- torów, 1500 przeka Ĩników, 6000 przeáączników

PR ĉDKOĝû DZIAàANIA: 5000 operacji arytmetycznych/sek POWIERZCHNIA: 168 m

²

WYSOKO ĝû: 3m,

CI ĉĩAR: 30 ton

ĩUĩYCIE ENERGII: 150 kW

Alan Turing (1912 – 1954) Uniwersalna maszyna Turinga

– teoretyczny model dzia áania komputera cyfrowego

Test Turinga – czy komputer my Ğli?

(7)

21

Architektura komputera von Neumanna

Komputer pracuje w systemie dwójkowym (binarnym). Wszyst- kie informacje s ą przechowywane w okreĞlonych miejscach pami Ċci. CPU (jednostka centralna) przerzuca dane i wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne (algebra Boole’a) zgodnie z instrukcjami programu (odpowiednio zakodowany algorytm, rozpoznawany przez komputer), w takt wewn Ċtrznego zegara.

Gdy program potrzebuje pewnych danych, procesor lokalizuje je w pami Ċci, Ğciąga i powtarza, po czym cykl siĊ powtarza.

Ka Īda operacja wykonywana jest sekwencyjnie.

U rz ą d z e n ia w e jĞ c ia (k la w ia tu ra , m y s z )

Powolna

pami Ċü zewn Ċtrzna

U rz ą d z e n ia w y jĞ c ia (m o n it o r, d ru k a rk a )

Pami Ċü operacyjna

Jednostka steruj ąca

PROCESOR Dane

Program WYNIKI

Jednostka centralna CPU (Central Procesor Unit)

(8)

22

GENERACJE KOMPUTERÓW

GENERACJA „0”: do roku 1945

Przyk áady: Z-1, Z-2, Colossus GENERACJA „I”: 1945 – 1955

Przyk áady: ENIAC 1946, MARK I, EDSAC 1949, ….

GENERACJA „II”: 1955 – 1963

Zastosowanie tranzystorów i diod pó áprzewodnikowych GENERACJA „III”: 1964 – 1978

Zastosowanie uk áadów scalonych GENERACJA „IV”: 1978 –

Zastosowanie uk áadów scalonych o wielkiej skali integracji KOMPUTERY PRZYSZ àOĝCI (GENERACJA „V”)

Komputery optyczne Komputery kwantowe Komputery biologiczne

Komputery ??????

W ci ągu ostatniego póáwiecza prĊdkoĞü dziaáania komputerów wzros áa ponad bilion razy.

Komputer zwi Ċkszyá moc ludzkiego umysáu, przyczyniając siĊ do gáĊb- szego zrozumienia pewnych aspektów z áoĪonych tajemnic natury. Mimo kolosalnych zmian, jakie ju Ī spowodowaáy komputery i ich „nadludzkie”

mo ĪliwoĞci, wciąĪ mamy do czynienia dopiero z początkiem ery kompu- terowej, gdy Ī dziaáanie komputera zaleĪy od czáowieka ukáadającego program. Obecnie radykalnie wzrastaj ą moĪliwoĞci modelowania záoĪo- nej rzeczywisto Ğci za pomocą tych urządzeĔ.

P. Coveney, R. Highfield: „Granice záoĪonoĞci” 1997

Ludzko Ğü znajduje siĊ na progu rewolucji informa-

tycznej i poznawczej (cywilizacji informacyjnej).

(9)

23

PRZYSZ àOĝû KOMPUTERÓW

Komputery skalarne – jeden procesor, wykonuj ący zada- nia. Wi ĊkszoĞü urządzeĔ elektronicznych „próĪnuje”, cze-

kaj ąc na zakoĔczenie pracy procesora.

Komputery wektorowe, wieloprocesorowe – posiadaj ą wiele procesorów (od 64 do 8192).

Architektura równoleg áa.

Problem: synchronizacja pracy procesorów.

Prawo Almdahla (1967): korzy Ğci jakie daje zwiĊkszenie liczby procesorów s ą ograniczone przez wąskie gardáa.

Architektura procesorów: koncepcja RISC (1971) (Reduced Instructions Set Computing)

10% instrukcji – 90% operacji (patrz: zasada Pareto 20/80).

PRAWO MOORE’A: moc pó áprzewodników podwaja si Ċ co 18 miesiĊcy.

PROCESORY PRZYSZ àOĝCI : nowa architektura

Bariera technologiczna procesorów krzemowych (prawa fizyki ograniczaj ą moĪliwoĞci miniaturyzacji ukáadów scalonych).

Problem: odprowadzanie ciep áa (procesor trójwymiarowy) Szybko Ğü dziaáania : TERAFLOPS

TERA – 10

¹²

(bilion)

FLOPS – Floating Points Operations per Second Jednostka wydajno Ğci obliczeniowej procesorów:

1 operacja zmiennoprzecinkowa / 1 sekunda.

Mózg ludzki dzia áa z szybkoĞcią 10 teraflopów i wiĊkszą

(10 bilionów operacji)

(10)

07 Komputery wczoraj i dzisiaj 24

Lampy elektronowe

1935 Przegl ąd lamp 1960

Tranzystory

Prototyp tranzystora

1947

Bell Labs, USA

(11)

Tranzystory

1950 - 1960

Uk áady scalone

Uk áad scalony INTEL 4004

1971 2300 tranz.

pow. 3u4 mm

4 bity

(12)

PENTIUM

1993 3,2 mln. tranz.

60-200 MHz

PENTIUM 4

2000 o 55 mln. tranz.

3GHz

(13)

07 Komputery wczoraj i dzisiaj 27 TaĞma perforowana

Karta perforowana

Eniac 1946 System komputerowy 1960 – 1970

Wspóáczesne komputery

(14)

TERA ħNIEJSZOĝû I PRZYSZàOĝû KOMPUTERÓW PALMTOPY (HANDHELD)

NOTEBOOKI

TABLETY

(15)

Tablet TOSHIBA Portege M200

(16)

KOMPUTERY TYPU BAREBONE

(17)

TOP500 List - November 2006 (1-100) | TOP500 Supercomputing Sites http://www.top500.org/list/2006/11/100

1 z 1 2007-02-26 18:38

TOP500 List - November 2006 (1-100)

R_maxand R_peakvalues are in GFlops. For more details about other fields, check theTOP500 description.

1 DOE/NNSA/LLNL

United States

BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution

IBM

131072 2005 280600 367000

2

NNSA/Sandia National Laboratories

United States

Red Storm - Sandia/ Cray Red Storm, Opteron 2.4 GHz dual core

Cray Inc.

26544 2006 101400 127411

3

IBM Thomas J. Watson Research Center

United States

BGW - eServer Blue Gene Solution

IBM

40960 2005 91290 114688

4 DOE/NNSA/LLNL

United States

ASC Purple - eServer pSeries p5 575 1.9 GHz

IBM

12208 2006 75760 92781

5

Barcelona

Supercomputing Center Spain

MareNostrum - BladeCenter JS21 Cluster, PPC 970, 2.3 GHz, Myrinet

IBM

10240 2006 62630 94208

6

NNSA/Sandia National Laboratories

United States

Thunderbird - PowerEdge 1850, 3.6 GHz, Infiniband Dell

9024 2006 53000 64972.8

7

Commissariat a l'Energie Atomique (CEA)

France

Tera-10 - NovaScale 5160, Itanium2 1.6 GHz, Quadrics Bull SA

9968 2006 52840 63795.2

8

NASA/Ames Research Center/NAS

United States

Columbia - SGI Altix 1.5 GHz, Voltaire Infiniband SGI

10160 2004 51870 60960

9

GSIC Center, Tokyo Institute of Technology Japan

TSUBAME Grid Cluster - Sun Fire x4600 Cluster, Opteron 2.4/2.6 GHz and ClearSpeed Accelerator, Infiniband

NEC/Sun

11088 2006 47380 82124.8

10

Oak Ridge National Laboratory

United States

Jaguar - Cray XT3, 2.6 GHz dual Core

Cray Inc.

10424 2006 43480 54204.8

(18)

50

Tablica znaków ASCII

ASCII – American Standard Code for Information Interchange Pierwsza wersja:

Wykorzystanie kodu 7-bitowego (2

⁷

= 128) 128 pozycji o numerach dziesi Ċtnych 0 y 127 Znaki: 0 y 31 o znaki steruj ące

Znaki: 32 y 127 o znaki alfabetu (alfabet angielski, 26 znaków) Inne wykorzystanie najstarszego bitu (BIT7 znak)

pozwala na rozszerzenie tablicy znaków.

Kod 8-bitowy (2

⁸

= 256 mo ĪliwoĞci).

Znaki: 128 y 255 o inne znaki (%, #, !, | itp.).

Alfabety narodowe (j Ċzyk polski).

POLSKIE ZNAKI ALFABETU – STANDARD WINDOWS

Przetwarzanie tekstu: wykorzystanie kodów ASCII Przetwarzanie obrazów i d ĨwiĊków :

specjalne metody kodowania

Kodowanie sygna áów analogowych (dĨwiĊk, obraz)

do zapisu cyfrowego

(19)

51

INTERNET: kodowanie UNICODE

UNIKOD przypisuje unikalny numer ka Īdemu znakowi, niezale Īnie od uĪywanej platformy, programu czy jĊzyka.

INTERNET: http://www.unicode.org Wersja kodu 3.2 obejmuje 95.156 znaków

(alfabet chi Ĕski, japoĔski, koreaĔski, rosyjski, hebrajski, perski, tajski oraz szereg innych j Ċzyków + symbole matematyczne

i graficzne).

Kody ASCII

(20)

52

ARYTMETYKA BINARNA

Praktycznie prawie wszystkie obliczenia matematyczne mo Īna sprowadziü do dziaáaĔ arytmetycznych, te zaĞ

mo Īna sprowadziü wyáącznie do dodawania.

0 + 0 = 0 1 + 0 = 1 0 + 1 = 1

1 + 1 = 0 z przeniesieniem 1 Operacja negacji liczby:

zast ąpienie 0 przez 1, a 1 przez 0 (uzupeánienie do 1) ALGEBRA BOOLE’A

Podstawa dzia áania komputerów a, b – zdania

a0 = 0 a1 = a a + 0 = a

ab = ba a + b = b + a

Arytmetyka

a + 1 = 1 aa = a a + a = a

aa = 0 a + a = 1

Logika Boole’a a - negacja

Suma i iloczyn logiczny

Prawa de Morgana

(21)

53 Iloczyn logiczny

Suma logiczna

RóĪnica symetryczna

UK àADY LOGICZNE KOMPUTERA

Operacje Algebra Boole’a:

– alternatywa (OR) – koniunkcja (AND) – negacja (NOT)

– zestaw aksjomatów i twierdzeĔ

B R A M K I L O G I C Z N E (funktory logiczne)

A B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1

AND ^A

B X

A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1

OR ^A

B X

A B X

0 1

1 0

NOT ^A

B X

A B X 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

NAND (NOT AND)

A

B X

A B X 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0

NOR (NOT OR)

A

B X

A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

XOR ^A

B X

(22)

54

BUDOWA BRAMEK LOGICZNYCH

Bramka AND

Wej Ğcie 1

Wyj Ğcie Zasilanie

Wej Ğcie 2

T1

T2

Bramka OR

Wej Ğcie 1

Wej Ğcie 2 Zasilanie

Wyj Ğcie

T1

T2

Przerzutniki proste flip – flop Bloki funkcjonalne:

– bloki komutacyjne – bloki arytmetyczne – rejestry i pami Ċci – liczniki

TRANZYSTORY NMOS, MOSFET

UK àADY SCALONE

(23)

55

SUMATOR CZTEROBITOWY

System dziesiĊtny: System binarny (dwójkowy):

17 18 35

0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1

7 2 9

A, B – wej Ğcia, X – wyj Ğcia, przeniesienia

SUMATOR CZTEROBITOWY = 4 SUMATORY JEDNOBITOWE

SUMATOR JEDNOBITOWY: 1 bramka AND

6 bramek NAND 3 bramki OR

àAēCUCHY SUMATORÓW JEDNOBITOWYCH POZWALAJĄ NA SUMOWANIE LICZB DOWOLNEJ D àUGOĝCI.

WYSPECJALIZOWANE UK àADY LOGICZNE POZWALAJĄ NA DODAWANIE KILKU BITÓW JEDNOCZE ĝNIE

1 1 1 0

1 1 1

0 1

0 0

0 0 1

0 0

1 1

0 A B A B A B A B

X X X

X

(24)

15 Dziaáanie komputera 63

Architektura komputera von Neumanna

PROGRAM

PamiĊü zewnĊtrzna

PamiĊü operacyjna

Jednostka sterująca

PROCESOR

Urządzenia wyjĞcia Urządzenia

wejĞcia

Jednostka centralna CPU

(Central procesor unit) DANE

WYNIKI

PamiĊü operacyjna

Urządzenia wyjĞcia Urządzenia

wejĞcia

Jednostka centralna CPU (Central proce-

sor unit) Akumulator

Arytmometr Ukáad sterowania

Rejestr rozkazów

PROCESOR

(25)

15 Dziaáanie komputera 64

KOMPUTER – jednostka centralna i urz ądzenia zewnĊtrzne

DANE

PROGRAM WEJ ĝCIE

PAMI ĉû OPERACYJNA PROCESOR

Uk áad sterowania

Rejestry (licznik rozkazów, rejestr rozkazów) Arytmometr

Akumulator

JEDNOSTKA CENTRALNA

WYJ ĝCIE

(26)

65

PODZIA à KOMPUTERÓW

KOMPUTER – urz ądzenie elektroniczne do przetwarzania informacji:

– liczbowych, – tekstowych, – obrazów, – dĨwiĊków,

– sygnaáów czujników wielkoĞci fizycznych.

KOMPUTER = HARDWARE + SOTFWARE (komputer = sprz Ċt + oprogramowanie)

Superkomputery

Wielkie komputery

Minikomputery

Stacje robocze

Komputery osobiste PC

( ik k )

Desktop (biu- Notebook

Palm-top Hand-held

m Obliczenia naukowe, inĪynierskie, ekonomiczne m Multimedia

Pomiary, sterowanie, automatyzacja, eksploatacja itp.

^

Podzia á komputerów ze wzgl Ċdu na wymiary,

cen Ċ i moĪliwoĞci

(27)

66

Wzrost szybko Ğci dziaáania komputerów

(28)

69

Obudowy komputerów

Budowa komputera PC

(29)

70

(30)

71

Wn Ċtrze komputera PC

Tylna Ğciana obudowy komputera

Panel urz ądzeĔ wejĞcia/wyjĞcia

(31)

72

Sloty do kart rozszerze Ĕ, przykáady karty

(32)

73

UPROSZCZONA BUDOWA KOMPUTERA PC

Angielskie nazewnictwo podstawowych elementów

URZ ĄDZENIA WEJ ĝCIA:

klawiatura

mysz

joystick

skaner

mikrofon

URZ ĄDZENIA WYJ ĝCIA:

monitor

drukarka

ploter

g áoĞniki

inne

PAMI ĉCI ZEWNĉTRZNE:

Dysk twardy HDD

Dyski elastyczny FDD

Nap Ċdy CD, DVD

PAMIĉû ROM

PAMIĉû RAM

MIKROPROCESOR

MAGISTRALA

CPU

(33)

74

ROZBUDOWANY SCHEMAT BLOKOWY KOMPUTERA PC

Páyta rozszerzeĔ Blok

procesora

BLOK DMA

BLOK STERO-

WANIA

BLOK RAM

BLOK ROM

BLOK We/WY

KLAWIATURA GàOĝNIK

Záą c z a

Wielofunkcyj- na páyta wej-

Ğcia/wyjĞcia

Blok dysków

Blok monitora

Páyta gáówna

magistrala zewnĊtrzna magistrala

systemowa

ObjaĞnienie: blok DMA steruje bezpoĞrednim dostĊpem do pamiĊci

(34)

75

Zasilanie komputera

Start „gor ący” (warm boot) o CTR+ALT+DEL.

Start “zimny” (colt boot) o wy áączenie komputera za pomoc ą wyáącznika prądu.

RESET oponowny rozruch komputera

Pobór mocy przez podzespo áy komputera

(35)

76

P àYTY GàÓWNE

Motherboard

Podstawowe elementy p áyty gáównej ATX

(36)

77

P áyta gáówna komputera PC

Na p áycie gáównej montowane są wszystkie podstawowe ele- menty komputera.

Coraz cz ĊĞciej páyta zawiera prawie wszystkie elementy, nie-

zb Ċdne do pracy komputera.

(37)

78

(38)

79

Podstawowe szyny na p áycie gáównej

(39)

80

PODSTAWOWE ELEMENTY P àYTY GàÓWNEJ

Procesor

Podstawowy element komputera („serce” komputera) ZEGAR – synchronizacja dzia áaĔ procesora oraz caáego kom-

putera (równie Ī okreĞlanie daty i godziny) Cz ĊstoĞü taktowania procesora: 1 – kilka GHz

Cz ĊstoĞü taktowania magistrali: setki MHz (1 Hz = 1 cykl/sek) Ró Īnica w czĊstoĞci taktowania wpáywa

na wydajno Ğü pracy caáego komputera.

PROCESOR – przetwarzanie informacji zgodnie z zapisan ą li- st ą rozkazów w tzw. kodzie maszynowym (zapis binarny).

Pierwszy mikroprocesor: INTEL 4004 (1971)

100 kHz, 2300 tranzystorów, sáowo 4-bitowe

Procesor INTEL 80286 (1982) – dla pierwszych komputerów PC

6 – 25 MHz, 130.000 tranzystorów, sáowo 16-bitowe

Procesor PENTIUM (INTEL 80586, 1993)

do 500 MHz, ponad 5 mln tranzystorów, technologia RISC, sáowo 32-bitowe, (RISC – Reduced Instructions Set Computing, obli- czenia ze zredukowaną listą instrukcji, zwiĊkszające wydajnoĞü procesora, porównaj PRAWO PARETO 20/80)

PRAWO MOORE’A

Moc pó áprzewodników podwaja siĊ co 18 miesiĊcy.

(40)

81 TECHNOLOGIA WYKONANIA MIKROPROCESORÓW – litografia

Ograniczenia technologiczne – nie moĪna zbyt gĊsto upakowywaü tranzystorów na maáej powierzchni (odlegáoĞci miĊdzy elementami tranzystora są rzĊdu 0,18 – 0,13 mikrona). Kolejny problem – wydzielanie ciepáa

G áówni producenci procesorów:

INTEL – Pentium Celeron, Centrino (lider innowacyjno Ğci) AMD – Athlon, Duron (lider wydajno Ğci)

VIA – Cyrix III

(41)

82 Krzemowa páytka procesora PENTIUM III Copermine

Powierzchnia: 106 mm² Liczba tranzystorów: 28,1 mln Moduá L2: pamiĊü podrĊczna 256 kB Technologia wykonania: CMOS 0,18 mikrona

W przesz áoĞci procesory mocowane byáy bezpoĞrednio do páyty gáównej.

Obecnie: gniazda typu Socket.

Ch áodzenie procesora – wentylatorki, coraz czĊĞciej cháodzenie wodne.

(42)

83

UK àADY CHIPSET

Uk áady scalone typu chipset – krĊgosáup komputera

Architektura p áyty gáównej daleka jest od doskonaáoĞci – káopoty w wy- mianie informacji.

CHIPSET – zestaw dwóch uk áadów scalonych (mostek póánocny i mo- stek po áudniowy) do przesyáania informacji miĊdzy procesorem i caáym

systemem.

Zadania uk áadów chipset na páycie gáównej

(43)

84

MAGISTRALE

MAGISTRALA (szyna, ang.: bus) – zespóá áączący dwa lub wiĊcej ukáadów bĊdących nadawcą lub odbiorcą informacji. Wspólna droga, która kontaktują siĊ poszczególne

elementy komputera wedáug ĞciĞle okreĞlonych reguá.

Magistrale stanowią newralgiczne elementy komputera.

Magistrala systemowa, magistrala zewnĊtrzna, magistrala lokalna.

Elementy magistrali:

– Szyna adresowa – wskazywanie adresów w pamiĊci; szyna 20-bitowa adre- suje 2²⁰ bajtów (1 MB).

– Szyna danych – dwukierunkowa wymiana informacji miĊdzy procesorem, pamiĊcią, ukáadami we/wy; najczĊĞciej szyna 32-bitowa o czĊstotliwoĞci taktowania 33 MHz. SzerokoĞü szyny danych jest jednym z elementów decydu- jącym o szybkoĞci komputera.

– Szyna sterowania – sterowanie wymianą informacji.

OBCIĄĩENIE MAGISTRALI: wyĞwietlanie obrazu na monitorze prze kartĊ graficzną SVGA o rozdzielczoĞci 1280u1024 dla koloru 24-bitowego, z czĊstotliwoĞcią odĞwie- Īania obrazu 70 razy na sekundĊ wymaga przesáania:

1280u1024u70u3 = 275 251 200 bajtów/sekundĊ # 263,5 MB/s.

Standardy magistrali

Standard ISA (I pokolenie), 16 bitowa, 8 MHz, 8 MB/s Standard EISA (II pololenie), 32 bitowa, do 33 MB/s

Standard PCI (III pokolenie), 32 bitowa, 33 MHz, 132 MB/s, umoĪliwia automatyczne rozpoznanie i konfigurowanie podáączanych urządzeĔ (Plug and Play)

Standard USB (Universal Serial Bus) – nowy standard do poáączenia do 127 urzą- dzeĔ (urządzenia peryferyjne, aparaty cyfrowe itp.), Plug and Play.

Standard IEEE-1394 – nowy standard, mający w przyszáoĞci zastąpiü wszystkie magistrale (inne nazwy: FireWire, Lynx, I-link).

MAGISTRALE LOKALNE

Przyspieszaj ą wymianĊ informacji.

Magistrala FSB – szyna komunikacji procesora z otoczeniem.

Magistrala AGP – szyna komunikacji procesor – karta graficzna – moni- tor (grafika trójwymiarowa 3D).

24 bity/8 = 3 bajty

(44)

85

INTERFEJSY (ang. INTERFACE)

Poáączenie i interakcja pomiĊdzy sprzĊtem, oprogramowanie i uĪytkownikiem.

Rodzaje:

– Interfejsy sprzĊtowe (wtyczki, porty, magistrale, przewody).

– Interfejsy programowe (jĊzyki, kody, programy do przesyáania komunikatów).

– Interfejsy uĪytkownika (mysz, klawiatura, polecenia DOS, interfejsy graficzne Windows).

ELEMENTY INTERFEJSÓW: oprogramowanie podporządkowane standardom i pro- tokóáom (software), zespóá Ğrodków technicznych (hardware).

STANDARDY:

– Transmisja szeregowa, bit po bicie pojedynczą linią.

– Transmisja równolegáa, kilka bitów jednoczeĞnie, kilkoma liniami.

TRANSFER DANYCH: przesyáanie informacji miĊdzy urządzeniami podáączonymi do páyty gáównej (RAM, HDD, FDD, CD-ROM), kB/s, MB/s.

TRANSMISJA DANYCH: przesyáanie informacji miĊdzy komputerem a urządzeniami zewnĊtrznymi (sieci komputerowe, Internet), kb/s, Mb/s.

KOMPUTERY PC:

– Porty szeregowe RS-232, oznaczone COM (mysz, modem), PS/2 (mysz, kla- wiatura), USB (do 127 urządzeĔ).

– Porty równolegáe Centronics, oznaczone LPT (drukarka, skaner).

– Porty FireWire (standard IEEE-1394) do DVD, kamer cyfrowych.

– Porty podczerwieni IrDA, szeregowe, najczĊĞciej w komputerach przenoĞnych.

– Porty radiowe bluetooth, zasiĊg 10 – 100 m.

(45)

86

(46)

87

ARCHITEKTURA KOMPUTERA

IDE – komputery domowe; SCSI – serwery (duĪa wydajnoĞü, wysoka cena) ISA – 16 bitowa, 8 MHZ; PCI – 32 bitowa, 33 MHz, 132 MB/s

STEROWNIK (driver) – program poĞredniczący miĊdzy ukáa-dami we/wy i SO (systemem operacyjnym)

PORTY – záącza do podáączania urządzeĔ zewnĊtrznych

P ^procesor

North Bridge

CHIPSET

South Bridge Monitor

K a rt a g ra fi c z n a

RAM

port szeregowy PS/2

(mysz, klawiatura)

port równoleg áy LPT

(drukarka)

porty szeregowe

karta d ĨwiĊkowa karta sieciowa

(LAN)

karty rozszerze Ĕ

HDD Skaner CD, DVD

drukarka mysz klawiatura

g áoĞniki audio, video

modem kamery cyfrowe

pami Ċci zewnĊtrzne inne (do 127 urz ądz.)

FSB

AGP

szyna danych

EIDE (IDE), SCSI

PCI (ISA) USB (Universal Serial Bus)

(47)

88

Sterowanie systemami komputera

PROCESOR Ukáad scalony nadzorujący i synchronizujący pracĊ

CHIPSET Ukáady scalone áączące Pprocesor z systemami páyty gáównej

BIOS PamiĊü ROM uruchamiająca komputer, czĊĞü systemu operacyjnego (Basic Input Output System)

SDRAM PamiĊü dynamiczna RAM

PCI Standard podstawowej magistrali

LAN Podáączenie do sieci (Local Area Network)

SCSI Interfejs do podáączania urządzeĔ zewnĊtrznych (HDD, CD-ROM, skaner)

EIDE Sterownik napĊdów HDD

EISA Magistrala do urządzeĔ zewnĊtrznych (zastĊpowana przez PCI) USB Nowy standard magistrali (Universal Serial Bus)

Magistrala – wiązka przewodów (ĞcieĪek) do równolegáej transmisji informacji we- wnątrz páyty gáównej

Interfejs (interface) – zespóá reguá i Ğrodków do áączenia szeregowego lub równole- gáego komputera z urządzeniami zewnĊtrznymi (software + hardware)

Karty rozszerzeĔ – moduáy zwiĊkszające funkcjonalnoĞü komputera

MIKROPROCESOR

Mostek pó ánocny

Mostek po áu- dniowy

AGP

SDRAM

LAN SCSI

BIOS

Magistrala lokalna AGP

Magistrala EISA

MAGISTRALA PCI

USB

Kontroler EIDE

Sterowanie systemem

Ukáad CHIPSET

Magistrala pamiĊci Magistrala

lokalna FSB

(48)

89

PAMI ĉCI

PAMIĉCI – ukáady zdolne do przyjmowania, przechowywania i wysyáania informacji w postaci ciągów binarnych.

REJESTRY – niewielkie, wydajne ukáady do przechowywania wartoĞci operacji we- wnĊtrznych procesora (adresy, wartoĞci przetwarzanych danych itp.).

PAMIĉû PODRĉCZNA – pamiĊü o bardzo krótkim czasie dostĊpu, do przechowywania danych w procesorze (pamiĊci L1, L2, L3); obszar pamiĊci RAM rezer- wowany przez system operacyjny do przyspieszania operacji dyskowych (kopie najczĊĞciej uĪywanych plików).

PAMIĉû OPERACYJNA – potocznie pamiĊü RAM, w której komputer przechowuje aktualnie wykorzystywane dane tak, aby byáy one jak najszybciej dostĊpne dla procesora, pamiĊü wymagająca staáego zasilania.

PAMIĉCI ZEWMĉTRZNE – pamiĊci masowe, takie jak twardy dysk, napĊdy dyskie- tek, CD-Rom, DVD, pen-drive, do trwaáego przechowywania olbrzymich iloĞci informacji potrzebnych do realizacji przez komputer róĪnych zadaĔ.

Rejestry

PamiĊü pod- rĊczna (cache)

PamiĊü operacyjna

PamiĊü ze- wnĊtrzna (dodatkowa)

SzybkoĞüdostĊpu

PojemnoĞü pamiĊci

Hierarchia pami Ċci

w komputerze

(49)

90

Pami Ċü staáa ROM

ROM – Read Only Memory (pamiĊü tylko do odczytu)

PamiĊü zawierające dane, które moĪna jedynie odczytaü, bez moĪliwoĞci ich modyfi- kacji. Nowoczesne pamiĊci pozwalają na wymianĊ zawartoĞci ROM. PamiĊü podtrzymywana baterią (akumulatorkiem).

PamiĊü RAM typu EEPROM – jednorazowo zaprogramowana pamiĊü za pomocą sygnaáów elektrycznych.

PamiĊü RAM typu FLASH – pamiĊü umoĪliwiająca wymianĊ zawartoĞci (zastosowanie uaktualnieĔ (up-grade), tzn. nowszych wersji oprogramowania).

BIOS (Basic Input-Output System) – program zapisany w pamiĊci ROM páyty gáównej (jak równieĪ innych urządzeĔ, jak np. karta graficzna). BIOS testuje sprzĊt po wáą- czeniu komputera, uruchamia system operacyjny, kontroluje wspóápracĊ miĊdzy Pro- cesorem, twardym dyskiem, napĊdem CD-Rom itp. Za pomocą programu Setup moĪna zmieniaü standardowe ustawienia programu (ryzykowne dla wiĊkszoĞci uĪyt- kowników komputerów). W przyszáoĞci program BIOS zostanie zastąpiony przez nowsze rozwiązania.

CMOS – podtrzymywana bateryjnie pamiĊü, w której przechowywane są informacje niezbĊdne do uruchomienia komputera (ustawienia napĊdów, iloĞü pamiĊci RAM itd.), dziĊki którym BIOS moĪe rozpocząü pracĊ. DziĊki pamiĊci CMOS komputer

„zna” aktualną datĊ i godzinĊ.

Pami Ċü RAM

RAM – Random Access Memory (pamiĊü o dostĊpie swobodnym).

PamiĊü RAM potocznie utoĪsamiana jest z pamiĊcią operacyjną, do którejáadowane są aktualnie uĪywane przez procesor dane. PamiĊü

RAM wymaga szybkiego dostĊpu do tych informacji.

DostĊp swobodny – moĪliwoĞü odczytania zawartoĞci kaĪdego bajtu, niezaleĪnie od danych poprzedzających lub danych zawartych w dalszych obszarach pamiĊci.

PamiĊü RAM jest znacznie szybsza od pamiĊci ROM, dziaáa tylko przy wáączonym zasilaniu. Przechowuje podstawowe oprogramowanie komputera, takie jak system operacyjny, aplikacje, programy sterujące i nadzorujące dziaáanie komputera. Pod- stawowe parametry RAM: pojemnoĞü (dzisiaj 512 MB, 1 GB i wiĊcej) oraz czas do- stĊpu (10 ns). KaĪda páyta posiada gniazda pozwalające rozszerzaü pamiĊü RAM (záacza typu SIMM lub DIMM) poprzez doáączanie odpowiednich moduáów.

(50)

91

Pami Ċci zewnĊtrzne

PamiĊü o dostĊpie sekwencyjnym

Dyski magnetyczne

Dyski magnetooptyczne

Dyski optyczne

PamiĊci USB flash

TaĞmy magnetyczne PamiĊü o dostĊpie

bezpoĞrednim

staáe wymienne

CD – ROM CD – R, RW DVD – ROM DVDrR, RW

póáprzewodnikowe magnetyczne

optyczne Karty

pamiĊci

HD-DVD Blu-ray DVD

(51)

92

TWARDY DYSK (HDD – Hard Disk Drive)

1985 – pojemnoĞü 5 – 9 MB

2005 – pojemnoĞü 250 – 500 GB, czas dostĊpu ok. 6-10 ms.

(52)

93 Budowa twardego dysku HDD

PODSTAWOWE POJ ĉCIA:

FAT (File Allocation Table) – system (tablica) opisująca poáoĪenie plików na twardym dysku.

PARTYCJA – wyodrĊbniony logicznie obszar dysku, skáadający siĊ z przylegających do siebie cylindrów, mogący byü zarządzany jako oddzielny napĊd dyskowy (np. C:/ - dyski systemowy, D:/ - praca, E:/ - rozrywka itp.)

ĝCIEĩKA – okrĊgi na twardym dysku, podzielone na sektory. Te same ĞcieĪki na róĪnych talerzach tworząCYLINDER.

SEKTOR – najmniejsza porcja informacji jako moĪe byü zapisana (odczytana) na dysku (najczĊĞciej 512 bajtów).

KLASTER (cluster) – jednostka záoĪona z grupy sektorów, najmniejszy fragment dysku zagospodarowywany przez FAT (kaĪdy plik zapisany na HDD zajmuje jeden lub wiĊcej klastrów).

(53)

94

INTERFEJSY s áuĪące do podáączania wewnĊtrznych HDD do kom- putera:

– IDE (ATA-1), wspóápracujący z magistralą ISA, max. pojemnoĞü HDD do 528 MB.

– EIDE (ATA-2), kontroler napĊdu, do 8,4 GB, do 4 urządzeĔ, szybkoĞü transferu do do 17 MB/s.

– SCSI, interfejs sáuĪący do podáączania do komputera HDD, ale równieĪ skanerów i CD-romów, o duĪej niezawodnoĞci, szybkoĞci (do 20 MB/s), wystĊpujący w kilku wersjach.

– Serial ATA, Ultra ATA – nastĊpcy standardu IDE.

– IEEE 1394, nowy interfejs mający w przyszáoĞci zastąpiü wszystkie záącza w kom- puterze (dzisiaj – bardzo drogi, znany jako FireWire, Lynx, I-Link).

ZewnĊtrzne (przenoĞne) HDD moĪna podáączyü do komputera za pomocą záącza (interfejsu) USB.

DYSKIETKI (FDD – Floppy Disk Drive)

Pierwsze dyskietki – 5,25”, pojemnoĞü 360 – 720 kB (juĪ wycofane).

Dyskietki 3,5”, pojemnoĞü 1,44 MB – wycofywane.

Nowe komputery są sprzedawane bez napĊdów FDD (zakup opcjonalny)

PAMI ĉCI FLASH

PamiĊü typu FLASH sáuĪą do wielokrotnego zapisu i odczytu, zachowując swoją zawartoĞü bez koniecz- noĞci zasilania. WystĊpują jako Flash ROM (w tym Flash BIOS) oraz Flash RAM. Wytrzymują do 300000 cykli zapisu, są stosunkowo tanie.

PAMI ĉCI PEN-DRIVE

PrzenoĞne pamiĊci, wypierające z rynku dyskietki FDD. PojemnoĞci od 64 kB, do 2-4 GB. Wygodne w

uĪyciu, podáączane do komputera za pomocą stan- dardowego portu USB. Cechują siĊ maáymi gabary- tami, odpornoĞcią na wstrząsy (nie ma ruchomych czĊĞci), trwaáoĞcią. Jedyna wada – wolny transfer

danych

KARTY PAMI ĉCI

PamiĊci Flash montowane w wielu urządzeniach przemysáowych i urządzeniach elektroniki uĪytkowej – aparaty cyfrowe, kamery cyfrowe, komórki, odtwa-

rzacze MP-3, notebooki itp.

(54)

95

PAMI ĉCI (DYSKI) OPTYCZNE

CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory, Philips 1985)

1,2 mm 0,12Pm Nadruk informacyjny

Lakier (ochrona) Warstwa aluminium

Przezroczysty poliwĊglan

PIT LAND

ĝwiatáo z lasera Budowa páyty CD-ROM

Zasada dziaáania napĊdu CD-ROM: promieĔ lasera odbija siĊ od warstwy aluminium znajdującego siĊ pod warstwą z danymi. Gdy laser trafi na za- gáĊbienie (pit), jego promieĔ jest rozpraszany, jeĪeli trafi na obszar páaski (land), promieĔ odbitego Ğwiatáa trafia do komórki fotoelektrycznej.

W warstwie aluminium wytáoczona jest fabrycznie koncentrycznie ĞcieĪka o dáugoĞci ok. 6000 m i szerokoĞci 0,4 Pm. PrĊdkoĞü odczytu – 150 kB/s (pierwsze napĊdy).

Wspóáczesne napĊdy – 32x (40x) razy szybciej niĪ 150 kB/s. Standardowa pojem- noĞü 650 MB.

(55)

96

CD-R (Compact Disk – Recordable, 1989)

Páyta do jednokrotnego zapisu. Zamiast warstwy aluminium zastosowano trwaáy barwnik ftalocyjanowy, zmieniający wáaĞciwoĞci optyczne pod wpáywem wiązki Ğwia- táa laserowego (barwnik przezroczysty – pit, mĊtny – land).

CD-RW (Compact Disk – ReWritable, 1997)

Páyta do wielokrotnego zapisu – warstwa aluminium zostaáa zastąpiona warstwą záo- Īonego stopu, posiadającego wáaĞciwoĞci morfizacji i rekrystalizacji pod wpáywem ciepáa wydzielanego przez promieĔ Ğwiatáa laserowego.

WIEK XXI BĉDZIE (JEST) WIEKIEM CHEMII.

PATRZ: WPàYW CHEMII NA ROZWÓJ INFORMATYKI.

DVD 1995

Pierwsze DVD – Digital Video Disk. Dzisiaj: Digital Versatile Disk.

Budowa – zagĊszczony CD-ROM. PojemnoĞü – 4,5-8,4 GB, prĊdkoĞü odczytu – ponad 10 MB/s.

(56)

97

STANDARDY DVD

DVD-ROM – páyta tylko do odczytu DVD-RAM – páyta do zapisu

DVD-R DVD+R

– páyta do jednokrotnego zapisu wg standardu firmy Pionier (-) lub Stowarzyszenia DVD+Alliance (Philips, Sony i inni) DVD-RW

DVD+RW

– páyta do wielokrotnego zapisu wg standardu firmy Pionier (-) lub Stowarzyszenia DVD+Alliance (Philips, Sony i inni) DVDrRW – nagrywarki hybrydowe, obsáugujące oba standardy DVD-Video

DVD-Audio – standardy aplikacyjne (multimedia, przemysá filmowy)

NAST ĉPCY DVD

HD-DVD: High-Definition (DVD wysokiej rozdzielczoĞci), pojemnoĞü do 15/30 GB (przewiduje siĊ do 45 GB). Wersje: HD-DVD-ROM, HD-DVD-R.

Microsoft, Toshiba, Sanyo, przemysá filmowy.

Blu-Ray Disc: nowa generacja wykorzystująca laser niebieski (dáugoĞü fali Ğwiatáa laserowego krótsza niĪ tradycyjnego lasera czerwonego stosowanego w DVD, stąd wiĊksza gĊstoĞü zapisu). PojemnoĞü: 27/54 GB (przewiduje siĊ do 100 GB , co ma umoĪliwiü zapis 8 godzin filmu).

Zainteresowani: Philips, Sony, TDK.

KTÓRY STANDARD ZWYCIĉĩY – ZOBACZYMY.

(57)

98

PERSPEKTYWY

Pozycja HDD do roku 2008 wydaje siĊ byü niezagroĪona. PóĨniej mogą pojawiü siĊ pamiĊci, które wyeliminują elementy mechaniczne z naszych

komputerów.

Komputer bĊdzie siĊ uruchamiaá w mgnieniu oka, poniewaĪ zawartoĞü pamiĊci operacyjnej nie ulegnie skasowaniu po wyáączeniu komputera.

PAMI ĉCI MRAM

Nowy, intensywnie rozwijany typ pamiĊci, wykorzystujący do przechowywania danych zjawisko magnetyzmu (MRAM – Magnetic Random Access Memory). Przewiduje siĊ, Īe ten typ pamiĊci zastąpi pamiĊci DRAM (prze- chowywanie danych na drodze elektrycznej) oraz pamiĊci FLASH i znaj- dzie szerokie zastosowane w notebookach, odtwarzaczach audio i video,

w telefonach komórkowych itd.)

KOSZTY PRZECHOWYWANIA DANYCH

(58)

99

URZ ĄDZENIA ZEWNĉTRZNE

KLAWIATURA – standard 101 klawiszy + dodatkowe klawisze internetowe i multi- medialne. Podstawowe czĊĞci: zestaw klawiszy, matryca (obwody elektryczne poáączone z klawiszami), mikroprocesor sterujący. Poáączenie klawiatury z komputerem: áącze szeregowe, podczerwieĔ (IrDA), fale radiowe (Bluetooth – nadajnik + odbiornik podáączony do komputera za pomocą portu USB). Podsta- wowy ukáad klawiszy – QWERTY.

MYSZ – urządzenie przetwarzające ruch i stany kilku przycisków na sygnaáy elektryczne przekazywane do komputera. Poáączenie z komputerem: áącze szeregowe PS/2, USB, podczerwieĔ, fale radiowe. Myszki mechaniczne (z kóákiem, wykorzystujące gumową kulkĊ do ustalenia poáoĪenia oraz dwa – trzy przyciski do sterowania), myszki optyczne (wykorzystanie Ğwiatáa do ustalenia swojego poáoĪenia), myszki laserowe (wykorzystanie Ğwiatáa laserowego).

KOMPUTER Urządzenia zewnĊtrzne INTERNET

Urządzenia

wejĞcia Urządzenia

wyjĞcia PamiĊci

zewnĊtrzne

Mysz Klawia-

tura Monitor Terminale

GáoĞniki Drukarka

Ploter

Urządzenia:

– pomiarowe – rejestrujące – przeáączające – sterujące

Rzutnik komputerowy PióroĞwietlne

Skaner OCR

Czytnik kodów kreskowych Urządzenia audio/video

Digitizery (tablety) Digitizery (tablety) Urządzenia pomiarowe Czujniki sygnaáów elektrycz-

Manipulator (joy-stick) Inne

OBJAĝNIENIA:

Urządzenia podstawowe Urządzenia pomocnicze

patrz rysunek

(59)

100

MONITORY

Przedstawianie barw na ekranie monitora: standard RGB, w którym trzy podstawowe kolory (Red,Green, Blue) mieszane w róĪnych proporcjach dają dowolną barwĊ. Po- ziom nasycenia kaĪdego koloru zmienia siĊ w zakresie 1 bajtu, dając 2⁸ = 256 moĪ- liwoĞci (od 0 do 255).

Standard RGB daje nastĊpujące moĪliwoĞci:

– Kolor 16-bitowy (R – 6 bitów, G i B – po 5 bitów, razem 16 bitów), 2¹⁶ = 65 536 kolorów.

– Kolor 24-bitowy (3 razy po 8 bitów), 2²⁴ = 16 777 216 kolorów.

– Kolor 32-bitowy, True Color – dodatkowe 8 bitów wykorzystywane jest do zwiĊk- szenia szybkoĞci przesyáania obrazów.

Paleta kolorów – zbiór wszystkich moĪliwych do wyĞwietlenia kolorów (ludzkie oko ma ograniczone moĪliwoĞci ich odbioru).

KARTA GRAFICZNA – karta rozszerzeĔ, odpowiadająca za wyĞwietlanie obrazu na ekranie monitora. Karta posiada wáasną pamiĊü RAM. Nowe karty posiadają akcele- ratory graficzne, pozwalające na ekranie generowaü wraĪenie gáĊbi ostroĞci. Karta poáączona jest z procesorem (chipsetem) za pomocą magistrali lokalnej AGP (patrz obciąĪenie magistrali AGP).

(60)

101 STANDARDY KART GRAFICZNYCH

– Standardy MDA, HGC (Herkules), CGA, EGA – wycofane.

– Standard VGA, rozdzielczoĞü 640u480 pikseli (piksel – najmniejszy punkt, jaki moĪe byü wyĞwietlony na ekranie, widoczne po powiĊkszeniu obrazu 10-20 razy), 256 kolorów.

– Standard SVGA (firma VESA), rozdzielczoĞci 800u600, 1024u768, 1280u1024 oraz 1600u1200.

– Standardy XGA, SXGA, UXGA – j. w., inny producent (IBM).

MONITORY KINESKOPOWE CRT

Monitory LR – Low radiation, wspóáczesny standard, wczeĞniej – specjalne osáony antyradiacyjne.

WielkoĞü obrazu: 15”, 17”, 19” i 21”.

CzĊstotliwoĞü odĞwieĪania obrazu: 80 – 120 Hz (bezwáadnoĞü ludzkiego oka: 30 – 50 Hz, migotanie obrazu)

(61)

102

„Odchudzanie” monitorów CRT

MONITORY CIEK àOKRYSTALICZNE LCD

Monitory páaskie, z matrycą pasywną (przeszáoĞü, rozmycie obrazu przy ruchu) i matryca aktywną (do kaĪdego piksela przypisany jest tranzystor kontrolujący jakoĞü obrazu).

Początkowo monitory LCD stosowane byáy w notebookach, obecnie są coraz szerzej stosowane w komputerach biurowych (oszczĊdnoĞü miejsca). Pod wzglĊdem jakoĞci obrazu ustĊpują monitorom CRT (waĪne dla plastyków i przy obróbce fotografii cyfrowych).

MONITORY PLAZMOWE PDP

Páaski ekran, zbudowany ze specjalnych paneli, miĊdzy którymi stosowany jest zjoni- zowany gaz Ğwiecący pod wpáywem prądu (zbiór miniaturowych lamp jarzeniowych).

(62)

103

MONITORY POLIMEROWE PDP

Przewiduje siĊ, Īe ekrany oparte na technologii LEP i OLED (polimery organiczne) znajdą szerokie zastosowanie monitorach, duĪych ekranach i publikacjach cyfrowych.

(63)

104

DRUKARKI

Konflikt: Ludzkie oko – monitor - drukarka

Ludzkie oko – ograniczone moĪliwoĞci odbioru barw.

Monitor – tworzenie barw RGB na drodze elektronicznej.

Drukarka – tworzenie barw CMYK na drodze mechanicznej.

Dla uzyskania profesjonalnych efektów wymagana jest kalibracja kolorów na linii skaner – monitor – drukarka.

CMY – báĊkit (cyan), purpura (magenta), Īóáty (yellow) o odwrócony schemat RGB.

PoniewaĪ mieszanie barw CMY nie daje peánej czerni, zestaw ten uzupeániono o czerĔ K oCMYK (dla drukarki kolor czarny jest kolorem podstawowym).

PARAMETR ROZDZIELCZO ĝCI DRUKAREK

DPI (dots per inch) – liczba punktów na dáugoĞci 1 cala (1 cal = 2,54 cm).

Im wiĊksza wartoĞü liczbowa DPI, tym obraz jest wyraĨniejszy i lepiej nasycony barwami. StopieĔ ostroĞci obrazu.

Drukarki atramentowe – 300-1200 dpi.

Drukarki laserowe – 600-2400 dpi.

Skanery – do 2400-4800 dpi.

(Monitor komputerowy – do 100 dpi).

RozdzielczoĞü optyczna – moĪliwa fizycznie do uzyskania na skanerze i drukarce.

RozdzielczoĞü interpolowana – uzyskiwana za pomocą odpowiedniego oprogramowania (moĪliwoĞü pogorszenia jakoĞci).

(64)

105

DRUKARKI IG àOWE

Zastosowania – drukowanie kilku kopii prze kalkĊ (biura, banki).

Drukarki 9- i 24-igáowe. Niska jakoĞü druku, bardzo wolna praca

Schemat dziaáania drukarki igáowej

DRUKARKI ATRAMENTOWE

Typ drukarki, w której obraz powstaje w wyniku wystrzeliwania mikroskopijnych kropel kolorowych tuszów na papier. UmoĪliwiają otrzymywanie wy- druków o wysokiej jakoĞci (przy zastosowaniu specjalnych papierów – o jakoĞci fotograficznej).

Wady – wolna praca, kosztowne tusze (drukarka posiada dwa pojemniki – na tusz czarny i na trzy tusze kolorowe CMY).

Biurowa drukarka atramentowa

Wielkoformatowa drukarka atramentowa (ploter)

(65)

106

DRUKARKI LASEROWE

Drukarka wykorzystująca do tworzenia wydruku promieĔ Ğwiatáa laserowego, dziaáa- jącego na odpowiedni bĊben. Druk kolorowy wymaga stosowania kilku pojemników z tonerem. Wysoka jakoĞü wydruków, duĪa szybkoĞü pracy. Wady – wydzielanie szko- dliwych substancji.

Schemat dziaáania drukarki laserowej

Drukarka monochromatyczna Drukarka kolorowa

SKANERY

Skaner – urządzenie optyczno-mechaniczne przetwarzające obrazy (zdjĊcia) i teksty w formĊ cyfrową, zrozumiaáą dla komputera i moĪliwą do dalszej komputerowej ob- róbki (zasada dziaáania jest podobna do dziaáania kserokopiarki).

Podáączanie skanera – porty USB.

Skanery rĊczne (czytniki kodów kreskowych) – handel.

Skanery páaskie – skanowanie obrazów, klisz i tekstów.

Skanery bĊbnowe – zastosowania profesjonalne.

(66)

107 Do kaĪdego skanera doáączone jest specjalistyczne oprogramowanie OCR (Optical Character Recognition), umoĪliwiające zamianĊ zeskanowanego tekstu w plik umoĪ- liwiający jego obróbkĊ i edytowanie (programy Recognita, FineReader).

Skanery znajdują coraz szersze zastosowanie w archiwizacji danych (biblioteki, ar- chiwa).

Skaner rĊczny Skaner biurowy Skaner bĊbnowy

PLOTER

Urządzenie do rysowania wielkowymiarowych rysunków za pomocą zestawu kolorowych pisaków o róĪnej gruboĞci. Stosowane przede wszystkim w biurach projekto- wych do tworzenia rysunków technicznych z zastosowanie programów CAD (Compu- ter Aided Design).