Univerzitet Braa Kari Fakultet za preduzetni menadment

Odeljenje u Somboru

Informacione tehnologije I

Profesor: Pripremio: dr Cvijan Krsmanovi Vukovi Jovan

Pojam informacije, znaaj i uloga, pojam informacione tehnologije Informacioni sistem (IS) je skup metoda, tehnologije i resursa, oblikovanih tako da

se potpomogne postizanje ciljeva organizacije. Informacione tehnologije (IT) ine sve tehnoloke komponente informacionog

sistema, odnosno: hardver, softver, baze podataka, mree i komunikacije. IT je, prema ovome, podsistem informacionog sistema, nastala je spajanjem tri bazne tehnologije: mikroelektronske, komunikacione i raunarske tehnologije.

Podaci, informacije i znanje uobiajeno se danas oznaavaju pojmom informacioni resursi. Za ove pojmove ne postoje, meutim, jednostavne i opte prihvaene definicije prvenstveno zato to se oni mogu posmatrati i definisati sa razliitih stanovita. Podatak je bilo koja forma u kojoj su fiziki zabeleeni bilo kakav dogaaj, zapaanje ili injenica. Informacija predstavlja podatak ili skup podataka koji ima smisleno znaenje, upotrebnu vrednost za primaoca poveavajui njegov nivo saznanja.

Podatak i informacija mogu biti u razliitim oblicima simbola odnosno formama kao to su: slova, brojevi, specijalni znaci, slika, crte, zvuk i slino, kao i njihovim kombinacijama, odnosno multimedijalnom obliku. Bez obzira na formu prezentacije, informacija je uvek osnova ljudskog ili raunarskog odluivanja. Informacija je i osnov komuniciranja izmeu ljudi i/ili raunara, pa se esto istie i stav da podatak i informacija predstavljaju vest koju je uputio poiljalac primaocu a koja je dimenzionisana: obimom, nazivom i vrstom.

Klasini teorijski pristup informaciji ima svoje polazite u povezivanju informacije sa teorijom verovatnoe i entropijom. Ovaj pristup polazi od toga da informacija otklanja neodreenost sistema, odnosno neizvesnost promena, te da je informacija pojava suprotna entropiji. Entropija je sila koja nastoji da svaki sistem iz stanja reda i organizovanosti prevede u stanje nereda i haosa. Prema ovom pristupu informacija je deo saznanja kojim se smanjuje ili potpuno ukida neodreenost sistema i neizvesnost promena (Shannon).

Informaciju moramo prihvatiti kao resurs. To konkretno znai da se informacija smatra jednakim resursom kao to su to tradicionalni resursi: novac, materijali oprema. Tana, blagovremena informacija je postala resurs od izuzetne vanosti u donoenju odluka, ouvanju i proirenju trinog poloaja, konkurentnosti pa i opstanka na tritu.

Zakljuak: Informacija slui upravljanju. Informacija je poslovni resurs Raunarski sistem kao osnovno sredstvo IT, pojam i definicija Raunarski sistem ini raunar zajedno sa svim povezanim ulaznim, izlaznim

jedinicama i eksternim perifernim ureajima. Raunar (computer) je digitalni elektronski ureaj za obuhvat, obradu i distribuciju obraenih podataka na bazi odgovarajue programske podrke. Osnovno informatiko sredstvo je raunarski sistem. Raunarski sistem obezbeuje:

- da se podacima radi efikasnije, bre. - rad je kvalitetniji, obezbeuje se tanost, pouzdanost, pravovremenost. - liava nas subjektivnosti. - rad sa raunarima jeftiniji je od ljudskog rada. - humanije (primer knjigovoe, zamena za monoton rad knjienja).

2

Razvojne faze raunarskih sistema Prva faza - analogni raunarski sistemi. Vannevar Bush sa saradnicima

konstruisao je 1925. godine na Masausetskom univerzitetu za tehnologiju analogni raunar. Iako je imao elektrini motor, ovaj raunar je u sutini bio mehanika maina. Osnovna karakteristika ovih sistema je da se ulazni set informacija preslikava u analogni set. Rezultati obrade su analogni veliine koje mogu da se vide.

Druga faza elektronski digitalni raunarski sistemi. Prvi elektronski digitalni raunar je 1939. godine projektovao John Atanasof uz pomo svog studenta (Clifford Berry) na univerzitetu Ajova. Maina je nazvana ABC (Atanasoff-Berry Computer), i nikada nije bila kompletirana. 1942. godine angaovan je tim sa univerziteta Pensilvanija da napravi raunar za automatsko izraunavanje balistikih podataka za nove vrste artiljerijskih oruja. Projekat je nazvan ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). ENIAC (Slika 1) je zauzimao prostor od 10 X 20 m, i teio oko 30 tona. Mogao je da radi samo kada su sve komponente bile u ispravnom stanju, a proseno vreme izmeu dva kvara bilo je 7 minuta.

Celokupna tehnologija rada sa podacima zasniva se na funkcionisanju elektronskih logikih kola.

Slika 1. ENIAC

3

Razvojne etape raunarskih sistema

I Koncentracija raunarskih resursa

Slika 2. Procesna mo na jednom mestu, korisnici povezani serijskom -

terminalskom vezom sa centralnim raunarskim sistemom, obino twinax kablovima.

II Delimino distribuirani raunarski resursi

Slika 3. Delimina distribucija raunarskih resursa, postojanje HOST sistema,

korisnici povezani terminalima, mini i srednjim raunarskim sistemima sa HOST raunarom

4

III Potpuna distribucija raunarskih resursa

Slika 4. Potpuno distribuirani raunarski sistemi karakteristini su za savremene

uslove procesiranja i rada sa dB (bazama podataka) u lokalnim i svetskim raunarskim mreama, i predstavljaju mreno spregnute nezavisne raunarske

sisteme.

Pojavni tipovi raunarskih sistema mikro raunarski sistemi; mogu biti a) personalni raunarski sistemi,

(nepouzdani), b) profesionalni mikro raunarski sistemi (workstation, radne stanice za odreenu kategoriju posla, mogu biti jednokorisnike ili viekorisnike, pouzdani su i kvalitetni), c) viekorisniki sistemi (namenski raene maine za mogunou prikljuenja oko 32 korisnika)

srednji raunarski sistemi; predstavljaju onu klasu raunarskih sistema koja se koristi ne samo kod velikih kompanija ve i kod svih onih koji tom klasom raunara ele da ree problem upravljanja mreom (serveri) ili razvoja vlastitog specifinog softvera. Na ovim sistemima mogu je simultani rad vie desetina korisnika i poseduje veliku glavnu memoriju za rad sa bazama podataka, bazama znanja i sl. Ove sisteme karakterie 64-128 bitna duina rei uz veliki kapacitet glavne (operativne) memorije. Najei primeri takvih raunara su serije VAX (780) (Slika 5) firme Digital i AS-400 (serija 6000) firme IBM koji se koriste na skoro svim svetskim elektronskim berzama. Mini raunarski sistem, na

Slika 5. VAX 780

5

primer AS/400 e prihvatiti svaki raunarski hardver koji postoji u trenutku njegove implementacije pa e na primer PC raunar uz mrenu karticu i odgovarajui softver postati grafiki terminal ovakvog sistema. esta upotreba ovih raunara je u oblasti planiranja i upravljanja proizvodnjom.

veliki raunarski sistemi; mainframe; predstavljaju raunare najveih kapaciteta koji predstavljaju integraciju najsnanijih performansi raunarske tehnologije u datom trenutku. Namenjeni su kako najveim poslovnim sistemima, tako i nauno istraivakom radu koji zahteva izuzetno velike kapacitete memorije, brzinu rada, i to je najvanije, simultani rad vie desetina pa ak i stotina korisnika. Kvalitet Tip

Proizvoa Operativna memorija min/max

Masovna memorija (diskovi)

Broj procesora u sistemu

Broj moguih korisnika

Napomena

IBM 3090 (Slika 6) IBM

256 MB 1 GB

10 40 GB 1 4 128 512

Obavezan frontend procesor

VAX 8974 (Slika 7)

DEC (DIGITAL)

512 MB 2GB 20 GB min 1 4 128 512

VAX 8978 DEC (DIGITAL) 1 GB 4 GB 40 GB min 2 8

256 - 1024

Slika 6. IBM 3090

Slika 7. VAX 8974

6

super raunari; predstavljaju najmoniju klasu velikih raunara koji se u principu prave univerzalno koncipirani sa unapred tano odreenom namenom a to znai i specifinom konfiguracijom koja se moe modularno nadograivati. U sutini to vie nije jedan raunar ve skup viestruko povezanih centralnih procesorskih jedinica i specijalnog softvera koji omoguava paralelno procesiranje. Zahvaljujui tome brzina ovih raunara meri se u tera flopsima (trilion osnovnih matematikih operacija u sekundi). Oblast primene u velikim naunim institutima, svemirske agencije (NASA), vojna istraivanja i slino. Najvei svetski proizvoa ovakvih raunara je ve pomenuta kompanija CRAY. Najpoznatiji raunari ove kategorije su CRAY 1 i 2 (Slika 8).

Slika 8. Cray 1 i 2

Struktura raunarskog sistema Raunarski sistem ine sledee celine: tehnike osnove (hardver) programske osnove (softver) komunikacione osnove Tehnika osnova raunarskih sistema, pojam i klasifikacija elemenata tehnike osnove Tehniku osnovu raunarskog sistema ine: procesne jedinice memorijske jedinice ulazne jedinice raunarskog sistema interaktivne jedinice raunarskog sistema izlazne jedinice raunarskog sistema jedinice za komunikaciju

7

Procesne jedinice, uloga, tipovi i osnovne karakteristike Razvoj tehnologije tampanih ploa (VLSI Very Large Scale of Integration) i

njihova mikrominijaturizacija dovela je krajem prolog veka do realizacije celog procesora na jednom ipu, nazvanog mikroprocesor ( P ).

Sam ip u sutini predstavlja minijaturni komadi kristala silicijuma koji je po svojim svojstvima poluprovodnik. U prirodnom obliku predstavlja izolator, ali pod dejstvom elektrine energije menja svoja svojstva i postaje provodnik. Proizvodnja ipa je izuzetno sloena i bazirana je na postupcima fotolitografije, oksidacije i graviranja koji su dizajnirani i kontrolisani i to u postupku ogromnog umanjenja polazno oblikovanih komponenti.

CPU Central Procesing Unit (centralna procesorska jedinica, Slika 9). U sastavu CPU je upravljaka, aritmetiko logika jedinica i registri, to mu omoguava da upravlja radom itavog raunarskog sistema. Mikroprocesor odluuje o tome koje

operacije, kada i u kom redosledu treba izvriti, kao i o tome kada i koliko aktivirati neku od U/I jedinica. Ovakav procesor naziva se procesor opte namene. Postoje i procesori posebne namene, kao to su matematiki koprocesor, komunikacioni koprocesor itd. pri emu sam naziv govori o tome koje funkcije obavljaju. Kada mikroraunar poseduje dva ili vie procesora, tada procesor opte namene preputa izvoenje svih, npr. matematikih operacija matematikom procesoru, ija je to iskljuiva namena, ime se ukupna efikasnost raunara

Slika 9. CPU Intel poveava za nekoliko puta.

Upravljaka i aritmetiko logika jedinica ine jednu funkcionalnu celinu objedinjenu u CPU. Zadaci upravljake jedinice kao dela CPU su brojni, ali najvaniji su: upravljanje i koordinaciju U/I jedinica, upravljanje sledom instrukcija, upravljanje sledom podataka, modifikacija adresa, kontrola izvrenja aritmetiko logikih operacija. Zadaci aritmetiko logike jedinice su: obavljanje svih aritmetikih operacija i obavljanje svih logikih operacija sa fiksnom ili promenljivom duinom mainske rei.

Procesorsku snagu opredeljuju: radni takt meren u GHz, broj instrukcija u sekundi meren u MIPS-ima i broj matematikih operacija sa pokretnom takom u sekundi meren u MFLOPS-ima (milion operacija sa pokretnom takom u sekundi). Brzina savremenih procesora se danas meri u TFLOPS-ima tera flopsima (nekoliko triliona operacija u sekundi).

Metode i tehnike povienja procesne moi raunarskih sistema (cluster i multiprocessing koncepti) Kako smo pomenuli, postoje razliite vrste procesora: procesori opte i specijalne

namene. Radi poveanja procesorske snage raunarskog sistema koriste se specijalne vrste procesora u kombinaciji sa procesorima opte namene, kao i stvaranje mutiprocesorskih sistema. RISC procesori (Reduced Instruction Set Computing) baziraju se na brzom korienju redukovanog seta instrukcija, to znai da se neke instrukcije iz samog procesora izbacuju. RISC procesori samim tim mogu da u jednom vremenskom ciklusu izvre mnogo vie instrukcija, ime se izuzetno dobija na brzini, ali ogranien set instrukcija koje procesiraju obino zahteva njihovo povezivanje sa CISK procesorima (Complex Instruction Set Computing) baziranim na kompleksnom setu instrukcija.

8

Multiprocesorski sistemi razvijeni su na bazi ideje paralelnog procesiranja i ini ih skup od dva ili vie procesora slinih mogunosti koji istovremeno realizuju izvoenje jednog ili vie programa uz korienje zajednike memorije i U/I jedinica.

Programi

CPU CPU CPU Zadatak 2 Zadatak 3

Rezultat

Zadatak 1

Slika 10. Paralelno procesiranje

Master unit

gazda procesor

Slave units Slave units Slave units

Izvrni procesor Izvrni procesor Izvrni procesor

Slika 11. Centralni procesor (master) rasporeuje zadatke izvrnim procesorima (slave)

esto je u praksi potrebno realizovati numeriki zahtevne algoritme kako bi se

reio konkretan problem. Iako se danas se na tritu mogu nai veoma brzi raunari sa velikom koliinom memorije, dimenzije nekih problema su i dalje prevelike za klasine PC raunare. Na primer, ukoliko je potrebno reiti sistem jednaina sa 30.000 nepoznatih, raunar sa 32-bitnom arhitekturom ne moe alocirati toliki prostor u memoriji. Poveanjem dimenzije ovog problema potreban prostor se kvadratno uveava, tako da ni promena arhitekture ne bi donela kvalitativni pomak. Napomenuu samo da se danas u praksi reavaju i mnogo vei sistemi (ak i do milion jednaina). Pored prostornog (memorijskog) problema, javlja se i vremenski (procesorski) problem. U standardnim konfiguracijama obino se nalazi jedan procesor, tako da se podaci moraju obraivati sekvencijalno. Jedno reenje za ovako zahtevne probleme jeste korienje mainframe raunara, ija upotreba danas nije ekonomski opravdana i taj koncept se polako naputa. Mainframe raunari su jo uvek u upotrebi, uglavnom iz razloga to je u njih do sada mnogo uloeno.

Drugo reenje nalazi se u umreavanju manjih i jeftinijih raunara, koji ovako objedinjeni formiraju raunarski sistem koji se naziva klaster (cluster - gomila). Ideja o ovakvom raunarskom sistemu nije uopte nova. DEC je jo 1980. napravio prvi

9

klaster raunar. Zbog niske cene PC raunara i mrene infrastrukture ovaj koncept se naglo razvio u poslednjih nekoliko godina. Razlozi umreavanja raunara su uvek bili deljenje resursa, a gledano istorijski ti resursi su se menjali. U poetku su to bili razni periferijski ureaji (tampai, skeneri...), zatim memorijski prostor (diskovi), dok se poslednjih godina lokalna mrea najee koristi za bezbedniji pristup globalnoj mrei - internetu. U konceptu klaster raunara mrea se koristi pre svega za deljenje procesora i memorije i zbog toga se ovakav koncept naziva distribuirano raunarstvo. Mrea koja odrava sistem je veoma brza i moe se postaviti na taj nain da odgovara problemu koji se reava. este su primene u meterologiji, graevinarstvu, mainstvu, mehanici, biologiji, astronomiji i u mnogim drugim prirodnim naukama, kao i u velikim sistemima za upravljanje bazama podataka, internet pretraivaima,

raunarskoj grafici, pa i u drutvenim naukama, naroito ekonomiji. Paralelno programiranje sigurno jeste b li isto tako je i sadanjost. Ve danas u Beogradu postMainskom fakultetu, Institutproblem predstavlja edukacijajeftino i na ve postojeoj infveina postojeih klaster raunedostatka programera koji bi

Slika 13. Klaster raunari

Trendovi u razvoju IT dalja minijaturizacija snienje cene raunars razvoj komunikacija izgradnja otvorenih rau

prikljuenja uz potovan Memorijske jedinice, nMemorija je onaj deo centr

uvaju informacije u binarnomMemorijske jedinice se dele memorijske jedinice sa memorijske jedinice sa Razlike: Kod memorijskih jedinica s

opstaje onoliko koliko je memudunost u raunarstvu, a

oji nekoliko klaster raunara (na Elektrotehnikom i u za fiziku, Hidrometerolokom zavodu...), ali vei programera. Klaster raunar moe se napraviti veoma rastrukturi raunara, u bilo kojoj instituciji. Na alost, nara kod nas je nedovoljno iskoriena upravo zbog ih koristili.

kih sistema

narskih sistema raunarskih mrea OSI (mogunost je propisanih standarda)

amena i osnovne karakteristike alne jedinice raunarskog sistema u koji se deponuju i obliku. na:

privremenim memorisanjem (interne) trajnim memorisanjem (spoljne, eksterne)

a privremenim memorisanjem sadraj unutar jedinice orijska jedinica pod naponom ili dok traje primena

10

aplikacije. Memorijske jedinice sa trajnim memorisanjem imaju trajno zapisan sadraj na nekom od medijuma.

Memorijske jedinice se meusobno razlikuju po konstrukciji ip tehnici, nameni, karakteristikama i ceni.

Kapacitet memorije se meri brojem znakova bajtova, koje raunar memorie i meri se danas u MB (milioni bajtova) ili ak GB (milijarda bajtova).

Srednje vreme pristupa memorijskim jedinicama meri se u s - mikro sekundama ili ak ps piko sekundama kod cache memorija

Memorijske jedinice sa privremenim memorisanjem: radne operativne memorije ultra brze cache memorije Jedinice radne (operativne memorije) U radnoj memoriji RAM (Random Access Memory memorija sa sluajnim

pristupom) nalaze se podaci (informacije) koji se neposredno obrauju tj. koji su nam potrebni upravo u tom trenutku. Svi ostali podaci i instrukcije nalaze se na eksternim spoljnim memorijama koje imaju velike kapacitete i velike interne brzine prenosa podataka do glavne memorije.

Slika 14. DDR i SD RAM moduli

U radnoj memoriji nalazi se: izvrni kod operativnog sistema izvrni kod aplikativnog programa koji se koristi ostale neophodne informacije koje procesna jedinica uzima u proceduru Jedinice ultra-brze (Cache) memorije Cache je specifina vrsta ultra brze memorije koja svakodnevno dobija na

znaaju budui da bitno poboljava ukupne performanse raunara. Nastala je na cesor najee obraa smeste u zaseban deo glavne memorije ili, to je danas najei sluaj, u poseban ip velike brzine i time ubrza pristup i prenos takvih podataka na obradu. Gotovo svi savremeni mikroraunari imaju i ke memoriju diskova kao meuzonu izmeu sporih U/I ureaja i mnogo brih kanala. Podaci se stoga prethodno smetaju u ovu memoriju a zatim se mnogo veim kanalskim brzinama prenose u operativnu memoriju i obratno. Uobiajena veliina ke memorija je 256 do 512 kB. Dananji tre

odlinoj ideji da se oni podaci kojima se pro

nd razvoja hardverskih ke

Slika 15. Cache me dinicu.

komponenti podrazumeva formiranjemorija memorije za svaku U/I je

11

masovno memorisanje (eksterna memorija) enzije

back

to su metalne ploe krunog oblika

Jedinice za Magnetni doboi - pripadaju prolosti, mali kapaciteti, velike dim Magnetne trake koriste se sa nekim od raunarskih sistema obino kao

- up trake za uvanje podataka baze. Postoje u nekoliko varijanti kao koturovi, strimeri ili kasete. Za njih je karakteristian sekvencijalni nain organizacije i pristupa podacima, za razliku od hard diskova koji podravaju sekvencijalnu i random organizaciju i pristup datotekama. Magnetni diskovi, ili hard diskovi. U sutini presvuene slojem eleznog oksida koji moe da se namagnetie. Disk je eksterna memorija koja doputa direktan pristup podacima. Sastoji se od vie ploa koje su montirane na istu osovinu i iznad kojih se nalazi glava za itanje i upis podataka.

Slika 16. Prvi komercijalno dostupan disk IBM 305 RAMAC iz 1956.g.

Slika 17. Magnetni disk sa opisom delova

Princip rada hard diska. Hard disk koristi krune ravne diskove zvane ploe (platters), koji su sa obe strane presvueni specijalnim materijalom (media) dizajniranim da skladiti informacije u magnetskoj formi. Ploe imaju otvor u centru i privrene su na valjkasti nosa ploa (spindle). Ploe se okreu velikom brzinom pomou specijalnog motora (spindle motor) koji slui da okree nosa, a samim tim i ploe. Specijalni elektromagnetski ureaji za itanje i upis koje se zovu glave (heads) postavljene su na slajdere (sliders) i slue za upisivanje na disk ili itanje sa njega. Svi slajderi su montirani na nosae slajdera (actuator arms), koji su mehaniki spojeni (zajedno se pomeraju) i pozicionirani iznad povrine diska pomou ureaja

12

koji se zove aktuator (actuator). tampana ploa, tj. kontrolerska logika na njoj, kontrolie aktivnosti svih komponenata diska i komunicira sa ostatkom raunara. Ceo hard disk mora biti izraen sa velikom preciznou zbog ogromne minijaturizacije komponenata i zbog poveanja pouzdanosti. Unutranjost diska je izolovana od spoljanjeg sveta da se ne bi dopustilo da praina i ostali vidovi kontaminacije dospeju na povrinu ploa, jer to moe dovesti do trajnog oteenja glava ili same povrine diska i time dovesti do gubitka podataka. Svaka ploa ima dve korisne povrine od kojih svaka moe da primi vie milijardi bitova podataka, koji su organizovani u vee grupe da bi bio omoguen laki i bri pristup informacijama. Svaka ploa ima dve glave, jednu za donju, a jednu za gornju povrinu ploe tako da disk sa npr. 3 ploe ima 6 glava.

Slika 18. Organizacija podataka i zona upisivanja

Koncentrine krunice koje glave opisuju po povrinama ploa i na kojima su upi

Trendovi razvoja hard diskova. Gustina zapisa: Gustina zapisa po hard disk plo

sani podaci nazivaju se trakama (tracks), a skup svih takvih krunica, na svim povrinama cilindrima (cylinders). Svaka traka je, dalje, ugaono podeljena na sektore (sectors), koji sadre po 512 bajtova i predstavljaju najmanji blok kome moe da se pristupi. Broj sektora moe biti jednak na svim cilindrima, a moe biti i manji na unutranjim, a vei na spoljnim, da bi se omoguila ravnomernija gustina zapisa i optimalnija upotreba veeg obima spoljnih cilindara. Ta tehnologija, koja se i danas koristi, naziva se ZBR (Zoned Bit Recording) i ima za posledicu neravnomernu brzinu transfera sa razliitih delova diska - podaci se bre prenose sa spoljnih nego sa unutranjih cilindara.

i nastavlja da se poveava neverovatnom brzinom i ak prevazilazi neka optimistika predvianja od pre nekoliko godina. U laboratorijama gustina zapisa po kvadratnom inu prevazilazi cifru od 35Gbit/in2, a komercijalno dostupni diskovi imaju kapacitet od 20GB po 3.5" ploi. Ovo predstavlja poboljanje od oko 5 miliona puta od prvog diska IBM 305 RAMAC! Kapacitet: Kapaciteti hard diskova nastavljaju da rastu sve brim tempom. Od 10MB u 1981. kapacitet je danas dostigao 180GB (Seagate Barracuda 180) za komercijalno dostupne hard diskove personalnih raunara. Brzina rotacije: Brzina rotacije ploa (spindle speed) se takoe poveava i taj trend e se sigurno nastaviti, jer se poveanjem brzine rotacije diska poboljavaju i vreme sluajnog pristupa (random access) i brzina sekvencijalnog itanja i upisa. Trenutne brzine rotacije za high-end IDE/ATA diskove dostiu 7200RPM (revolutions-per-minute - obrtaja u minuti), a za high-end SCSI diskove 15000RPM (Seagate Cheetah X15). Dimenzije: Dimenzije i veliina diskova pokazuju trend smanjivanja. Tako su 5.25" hard diskovi danas potpuno nestali sa

13

trita, dok 3.5" diskovi dominiraju u stonim (desktop) raunarima i serverskim primenama. U svetu prenosnih raunara 2.5" diskovi su trenutno standard, ali se koriste i diskovi manjih dimenzija. Tako je npr. IBM predstavio Microdrive seriju diskova kapaciteta 170MB ili 340MB ija je irina jedan in, a debljina manja od 0.25". U sledeih nekoliko godina desktop i server diskovi e najverovatnije prei na 2.5" format, jer smanjenje dimenzija donosi sa sobom i poveanje vrstine ploa diskova, smanjenje mase koje omoguava vee brzine rotacije kao i poveanu pouzdanost. to se tie broja ploa, hard diskovi danas najee koriste izmeu jedne i etiri ploe za mainstream diskove, dok se za high-end primene koriste i diskovi sa vie od etiri ploe. Performanse: Poveavaju se brzine transfera i poboljava preciznost pozicioniranja glava, koja omoguava i bolje performanse i vee kapacitete diskova. Poto se brzina prenosa podataka bre poveava nego preciznost, predvia se da e u narednih nekoliko godina inenjeri posebnu panju posvetiti poboljanju preciznosti i brzini pozicioniranja glava, koje su direktno povezana sa vremenom traenja (seek time) i latencijom (latency). Pouzdanost: Pouzdanost hard diskova se poveava kako proizvoai usavravaju proces proizvodnje i ugrauju nove tehnologije za poboljanje pouzdanosti, ali se ipak mnogo sporije razvija od gore navedenih karakteristika. Jedan od glavnih razloga za ovo je to se tehnologije izrade konstantno menjaju radi poveanja performansi, a veoma je teko poboljati pouzdanost neega to se rapidno menja.

Optiki diskovi, memorija zasnovana na laserskoj tehnologiji upisivanja

Magnetno optiki diskovi predstavljaju hibridno reenje kojim se pokuala

230 AP (na

podataka izuzetno velikih kapaciteta. Dugi niz godina, svetom komercijalne muzike dominirale su gramofonske ploe i ostali analogni izvori zvuka - sve dok se jednog dana nisu pojavili kompakt diskovi i uneli pometnju, ne zbog (tada) visoke cene i izvanrednih tehnikih mogunosti, ve zbog pomalo misterioznog podatka da se na njih zvuni zapis smeta digitalno. Narednih godina je nagli rast broja kunih raunara postupno skidao veo tajne s pojma digitalnog zapisa, ali ta karakteristika kompakt diskova omoguila im je mnogo iru primenu od snimanja muzike - bilo je samo pitanje dana kada e se useliti u raunare, jer je digitalni zapis upravo ono to je potrebno za uvanje podataka. U sutini, optiki diskovi su vrlo jednostavan medij: na plastinoj podlozi nalazi se sloj materijala koji odbija svetlost, a u procesu upisivanja podataka se, u vidu sitnih taaka, delovima povrine oduzima sposobnost refleksije; te take rasporeene su u obliku spirale (slino brazdi na gramofonskoj ploi), a reflektivna i nereflektivna podruja predstavljaju nule i jedinice. Laserski zrak u itau obasjava povrinu, a zatim se ispituje odbijeni zrak i tako skupljaju podatke.

iskoristiti prednost optikih diskova u delu gustine zapisa i brzine pristupa, kao i prednost magnetnih diskova u delu brzine zapisa podataka i mogunosti praktino beskonanog formatiranja i ponovnog upisa podataka..

MO (magnetno optiki) drajv MCJ 3slici 19) se lako instalira umesto standardnih 3,5" disk drajvova. Kapacitet od 2,3GB zamenjuje skoro 1.600 3,5" disketa, sa brzinom rada koja omoguava snimanje MPEG-2 datoteka u realnom vremenu. Obezbeena je komaptiblnost "na dole", to znai da ovi MO disk drajvovi itaju i piu sve prethodne diskove kapaciteta od 128MB, 230MB, 540MB, 640MB i 1,3GB.

14

Slika 19. MO disk

Eksterni MO diskovi DynaMO 640 i 1300 imaju

Slika 20. eksterni MO disk

Flopy disk ili meki disk, najee se kratko naziva disketa i u sutini

kapacitet od 640 i 1.300 MB i raspolau USB interfejsom. Namenjeni su "portabl" korisnicima sa PC/Apple LapTop raunarima.Teki su oko 600g i imaju kompaktno kuite. Kompatibilni su sa Windows 98/SE, ME i 2000 Professional, kao i sa MAC OS 8, 9 i X.

predstavlja jednu plou hard diska. Standardna veliina diskete je 3,5 ina sa kapacitetom og 1,44 MB. Istina, ranije su se koristile i diskete od 5,25 ina, ali to ve danas pripada prolosti mikroraunara. Za razliku od hard diska, flopi disk je promenljiv i prenosiv, to moe biti vrlo znaajno kada se prenose podaci sa jednog na drugi raunar, a koji meusobno nisu povezani. Disketa e nam u takvom sluaju utedeti znaajan trud i vreme na ponovnom unoenju podataka, programa ili npr. crtea. Disketa je postavljena u mali plastini omota u cilju fizike zatite podataka koji se nalaze u njenim stazama i sektorima od npr. dodira rukom i slino. Pored toga, postoji i mogunost zatite od upisivanja i neeljenog brisanja podataka na disketi koja se postie pomeranjem malog plastinog prekidaa postavljenog u uglu omotaa. Disketa se u tu A jedinicu postavlja tako da joj je etiketa okrenuta na gore i kada je pravilno gurnete u pogon ujete tiho zvuno kljoc i najee vidite signalnu sijalicu koja oznaava da je flopi disk u radu.

Slika 21. Flopy disketa Slika 22. ZIP drajv

Standardno, disketa od 3,5 ina se formatizuje u 80 staza sa po 18 sektora na svakoj stazi. Staze se oznaavaju (kao i kod HD) redom od 0 79. Diskete koriste obe povrine za upis podataka (tzv. double-sides disk). itanje i pisanje podataka vri se analogno principima HD preko pokretnog mehanizma, odnosno glave za itanje i pisanje. Podaci na disketi mogu biti u standardnom ili pakovanom (ZIP) obliku. Upravo za ovakvu vrstu podataka u pakovanom obliku razvijena je pre par godina i jedna posebna vrsta disketa poznata pod nazivom ZIP Drive. Takve diskete imaju kapacitet od 100 300 MB i rade na principu magnetnog zapisa kao i obini flopi disk. Ipak, i ovakav kapacitet i brzina pristupa su jo uvek znatno loiji nego kod CD-a, tako da

15

nije izvesno da e postati standardni deo opreme. Osim malog kapaciteta, disketa ima i neke druge loe osobine: izuzetno je osetljiva na aero-zagaenja, ukljuujui i duvanski dim, ne sme biti u blizini ureaja koji generie neko elektromagnetno polje, mora se uvati na normalnoj temperaturi (10 - 20oC) itd. Iz svih tih razloga sve vie se zamenjuje sa optikim diskovima i CD/DVD ureajima.

USB flash memorija, prenosiva memorija kapaciteta od 64 MB do 2 GB

USB Flash memorija

rednosti i nedostaci magnetnih i optikih memorijskih medija,

medija (hard diskova, CD, DVD) mogu se

itet, ose

netno optiki diskovi predstavljaju hibridno reenje kojim se pokuala isk

edinice diskretnog ulaza podataka i informacija e jedinice, joy-stick i

joymali ulazni ureaj koji omoguava kretanje po ekranu i izbor neke

opc

Slika 23.

Pciljevi i mogunosti hibridizacije Kao prednosti magnetnih medija i optikihnavesti veliki kapaciteti i brzine rada, mogunost direktnog pristupa podacima i

lakoa upisa i brisanja podataka, to je posebno znaajno u interaktivnom radu. Prednosti flopi diskova su promenljivost i prenosivost, a mane mali kapactljivost na zagaenja, ne sme biti u blizini ureaja koji generie elektromagnetno

polje, mora se uvati na sobnoj temperaturi te se sve vie zamenjuje CD i DVD ROM ovima.

Magoristiti prednost optikih diskova u delu gustine zapisa i brzine pristupa, kao i

prednost magnetnih diskova u delu brzine zapisa podataka i mogunosti praktino beskonanog formatiranja i ponovnog upisa podataka..

JTastatura i pointing (pokazivake) jedinice (mouse i mouse lik-disk, light pen). MI (mouse) je ije na taj nain to ete pokazati ta elite i pritiskom na levi ili desni taster mia

(tzv. klik) aktivirati izabranu opciju. Na vrhu mia nalaze se dva ili tri tastera, a ispod njega - mala kugla koja se pomera u skladu sa pomeranjem samog mia. Pomeranjem kugle vidimo da se na ekranu pomera mala kosa strelica (ili neki drugi uoljiv znak) koja se zove pokaziva mia ili kurzor i koja omoguava izbor eljene opcije. Mi se moete pomerati po bilo kojoj podlozi, ali je originalni podmeta najbolje reenje jer, izmeu ostalog, spreava prljanje unutranjosti mia gde se nalaze senzori za pomeranje. U unutranjosti kugle mia skupljaju se estice praine, pa je dobro posle izvesnog vremena otvoriti i oistiti ovo leite. Ovaj mali ureaj je svoj puni razvoj doiveo upravo sa razvojem Windowsa i grafikog okruenja jer je zamenio mukotrpan rad kucanja naredbi preko tastature. Tek sa miem e se efikasno i lako iskoristiti sve dobre osobine Windowsa kao to su:

16

- pokazivanje objekta na ekranu na kome elite neto da radite, - izbor i aktiviranje eljene opcije (brzo pritisnete i otpustite levi taster mia), - odvlaenje objekta, to postiete: pokazivanjem objekta, drite pritisnuti levi taster mia i pomerajte ga na eljeno mesto (tek kada objekat doe na eljeno mesto otpustite taster). Ulogu mia kod Notebook raunara (raunar malih dimenzija pogodan za noenje) preuzima Trackball koji se ne pomera ali ima kuglicu koju pomerate prstima i na taj nain pozicionirate pokaziva tj. kurzor. Danas na tritu preovladavaju optiki mievi u odnosu na prvobitno navedene mieve sa kuglicama.

Slika 24. Light pen Slika 25. Mi u kombiniciji sa Trackball ure.

vetlosno pero pokazivaka jedinica koja zahteva poseban monitor optiki

ose

asprostranjeniji ureaj za unoenje podataka i znakovnu kom

alfabetski deo obuhvata

) numeriki deo tastature se aktivira pritiskom na taster Num Lock. Kada je

Stljiv da bi se uspostavila komunikacija sa perom. Skupa varijanta koja nema

mnogo praktinih primena. Tastatura je danas najrunikaciju sa raunarskim sistemom, zasnovane na principu AD/DA konverzije

(pretvaranje analognih u digitalne veliine, i obrnuto). Tastature sadre 101/102 tastera sa standardnim amerikim tzv. QWERTY rasporedom slova. Oblici tastatura

su danas razliiti, zavisno od proizvoaa, s tim to je danas sve popularnija tzv. ergonomska tastatura. Na standardnoj tastaturi tipke su grupisane u etiri grupe tastera:

a) najee 48 tastera poreanih u etiri reda u standardnom rasporedu slova, mada ima i onih na kojima su obeleeni YU znaci (, , , itd). Ovoj grupi pripada i posebno izdvojeni taster: Space koji je vizuelno vei od svih ostalih i slui za unos blanko znaka koji je nevidljiv ali je ravnopravan sa svim vidljivim znacima.

Slika 26. Tastatura

bpritisnut, na tastaturi svetli led dioda iznad koje je natpis Num Lock i u raunar se unose dekadne cifre. Ukoliko Num Lock nije aktivan, svaki od numerikih tastera proizvodi dejstvo koje je ispisano ispod cifre na samom tasteru.

17

c) funkcionalni tasteri su oznaeni kao F1, F2, itd. F12 i njihova uloga zavisi od programa do programa, tako da se obavezno navodi uz opis, tj. upustvo za korienje programa. Tako npr. najea funkcija tastera F1 je Help dakle poziv za pomo koji emo uputiti raunaru kada neznamo ta (moemo) da uradimo, kako i sl. Kao rezultat dobiemo objanjenje i pregled alternativnih mogunosti za reavanje naeg problema. Zato se i kae da funkcionalni tasteri u sutini predstavljaju zamenu za neku esto potrebnu i korienu komandu u datom programu.

d) kontrolni ili komandni tasteri ine vrlo znaajni deo tastature. Pregled takvih najvanijih tastera i njihova funkcija data je u sledeoj tabeli.

Jedinice kontinuiranog (masovnog) obuhvata podataka Table za digitalizaciju (digitizeri, digitalni tablet) i digitalni skener. Skener je ureaj koji omoguava unoenje slike ili crtea u raunar u digitalnom

obliku. Takva digitalizovana fotografija kao zapis (film) na disku moe se onda dalje obraivati uz pomo odgovarajuih programa ili putem slati nekom prijatelju. Skeneri ne razlikuju tekst od ilustracije (slino fotokopiranju) tako da i svaki tekst prenesu kao sliku. Nakon skeniranja dokumenta, pretvaranja slike u digitalni oblik, vre se postupci: filtriranja (pragovanja), uklanjanja mrlja, stanjivanje, vektorizacija i prepoznavanje. Da bi na takvom skeniranom i obraenom tekstu naknadno neto radili, tj. menjali ga, neophodno je da imamo posebne programe za prepoznavanje teksta tzv. OCR programe (Optical Character Recognition). Ovi programi su u praksi izuzetno korisni ali zahtevaju da preuzeti tekst i slova budu isti i jasni. U suprotnom moe doi do estih greaka u itanju slova, posebno naih slova tipa , , , itd. Kvalitet slike, odnosno rezolucija skenera odreena je brojem taaka po inu (dots per inch) koje mogu da skeniraju. Danas je uobiajena rezolucija oko 2400 dpi, uz napomenu da se odgovarajui softverskim postupcima ona moe poveati za nekoliko puta. To znai da takav skener ima u stvari 2400 senzora/ inu.

18

Veza sa raunarom ostvaruje se prek

uni skeneri su jeftiniji, pogodni za kunu upo

lika 27. Digitalni skener

Digitizer (digitalni tablet osetljiv na pritisak) je ureaj sline namene kao i skener koj

Interaktivne jedinice raunarskih sistema inice

iju vrstu ureaja iji je zad

eg interfejsa, tzv. VDA (Voice Data Entry) ureaja, ozna

izg ovaj zadatak, jedinice govornog ulaza moraju biti opremljene

mik

ve vie iezavaju ogranienja koja su ranije postojala kod ovih jedinica u sm

nom bojom ljudskog glasa,

glasa koji se preko mikrofona unosi u raunar danas se

o grafike video kartice: ISA, ASPI; SCSI, itd. Skeneri mogu biti monohromatski i kolor (od 256 boja na vie), odnosno runi, stoni i drum skeneri (sistem bubnja).

Rtrebu i situacije u kojima kvalitet skenirane

slike nije previe bitan. Stoni skeneri su fiksni i obezbeuju pravolinijsko ravno-merno kretanje papira, a time i znatno bolji kvalitet slike. Digitalne skenere razlikujemo po formatu, odnosno veliini dokumenta koji je mogue skenirati, po max. rezoluciji, broju piksela po kvadratnom inu, i mogunosti skeniranja crno bele ili kolor slike.

S

i omoguava digitalizaciju napisanog teksta na tabli pomou specijalne olovke ili izvoenje odreenih funkcijskih radnji uz pomo razliitih folija koje prekrivaju tablu i odgovarajueg softvera (primer - softverska kua Autodesk proizvodi namenski softver za ove svrhe, obino za tehniko crtanje i konstruisanje). Tabla za digitalizaciju nije nita drugo do fina gusta mrea provodnika, prekrivenih veoma tvrdom i elastinom folijom, koji pod pritiskom menjaju svoja provodna svojstva i obavetavaju procesor o tanim koordinatama mesta na koje je izvren pritisak. Na osnovu digitalnih podataka o koordinatama softver raunara stvara sliku koja odgovara nizu binarnih brojeva koji predstavljaju otisak olovke na tabli. Na funkcionalnost kao i kvalitet utiu: veliina table (standardni formati A3, A2 a rade se i A0, A1 formati), kao i gustina mree provodnika (o,o2 mm razmak ica kod profesionalnih tabli do 0,25 mm)

Monitor raunarskog sistema i voice programming jedJedinice govornog ulaza. Ove jedinice predstavljaju novatak da pretvaraju rei govornog jezika u digitalne signale prema kodu centralne

jedinice. To podrazumeva: - postojanje odgovaraju- postojanje unapred memorisanog renika koji raunaru omoguava da prepovorene rei. Da bi obavileroprocesorom sa funkcijom prijema glasa od mikrofona (input), njegovog

pojaanja, sintetiziranja, pretvaranja u strujne impulse i prenosa do centralne jedinice (Slika 28).

Danas sislu zahteva za: - tano odree- ogranienim renikom. Identifikacija boje ljudskog uglavnom zadrava jo samo kod mera zatite od neovlaenog pristupa

podacima. U svim ostalim situacijama (npr. CD-i uenje stranih jezika) raunar e prihvatiti glas bez analize prepoznavanja govornika. Slian, a to znai izuzetno brzi,

19

ovih jedinica se pribliava brzini razgovetnog ljudskog govora. Pre

sa raunarom,

a

razvoj beleimo i kod renika podataka koji danas prepoznaju preko 100.000 rei govornog jezika.

Brzina rada dnosti jedinica govornog ulaza su: - jedinstveno i lako komuniciranje - smanjivanje broja greaka na ulazu i, - eliminisanje trokova pripreme podatak

Slika 28. Digitalizacija glasa

Pored navedenih ulaznih jedinica, stalno se javljaju i nove vrste ureaja vezane za

Monitor predstavlja interaktivnu jedinicu koji radi na principu katodne cevi, dakle sli

Bez obzira na razliku u ceni, monohromatski ekrani su ve danas praktino isti

CRT (Cathode Ray Tube) monitori. Ova vrsta monitora, koja je danas naj

pojedine kategorije i delove hardvera, kao to su npr. SMART kartice u bankarstvu koje imaju vlastiti mikroprocesorski ip i memoriju, itd.

no TV aparatima i predstavlja na prozor u svet. Njegovim radom neposredno upravlja video kartica adapter koja treba da podrava isti standard rezolucije koju ima i sam monitor. Danas je to u svakom sluaju SVGA standard koji opredeljuje bitnu osobinu: rezoluciju monitora (1024x1280 ili ak 1200x1600). (Rezolucija kao broj takica koje se mogu prikazati na ekranu je prethodno ve objanjena). Druga osobina po kojoj se razlikuju monitori je tip: a) monohromatski (crno beli ekran bez boja), b) kolor ekran, koji podrava rad sa vie stotina boja ili jo nekoliko miliona nijansi boja.

snuti iz upotrebe. Najvie razlika u praksi ima u pogledu veliine monitora koja se kree u rasponu od 12 23 ina. Veliina se meri dijagonalno od jednog do drugog ugla, s tim to je vano utvrditi koliki je tano realno vidljivi prostor ekrana. Svi klasini ekrani rade na principu katodne cevi CRT). Razvoj kolor ekrana visoke rezolucije doveo je, meutim, do primene LCD (Liguid Crystal Display) tehnologije, ije su mogunosti u tom smislu mnogo vee. Pored toga, zbog vrlo male teine, LCD ekran ekran sa tenim kristalom, je izuzetno pogodan za prenosive raunare. Pomenimo jo da se monitori razlikuju i prema: a) propusnoj moi, tj. moguoj uestalosti prijema ulaznih signala, b) uestalosti osveavanja slike, to znai koliko puta u sekundi se slika obnavlja. Ukoliko elimo ekran bez podrhtavanja slike, on treba da bude od 100 Hz na vie.

zastupljenija, je bazirana na TV tehnologiji. Povrina ekrana (prednji deo katodne cevi) je pokrivena osnovnim elementima, tj. fosfornim takama ili trakama. Na zadnjem kraju katodne cevi se nalazi elektronski top (tanije tri topa crvene, plave i

20

zelene boje) koji alje snop elektrona u pravcu pojedinih taaka i, u zavisnosti od intenziteta zraka, dobija se svetlija ili tamnija taka date boje na ekranu. Kombinovanjem intenziteta crvene, plave i zelene boje se dobija bilo koja eljena boja. Snop elektrona se usmerava magnetima promenljive jaine koji se nalaze sa strana katodne cevi (zbog toga dolazi do poremeaja boje slike kada pribliite magnet televizoru). Taj snop poinje ciklus osvetljavanjem gornje leve take na ekranu, i onda se pomera udesno dok ne doe do suprotne strane ekrana. Vreme

koje je potrebno zraku da pree ovo rastojanje, tj. da osvetli jednu horizontalnu liniju na ekranu se zove Horizontal Active Time. Tada se zrak gasi, i Horizontal Sync signal postaje aktivan - govori monitoru da treba da pomeri zrak skroz ulevo i jedan red nadole. Vreme za ovo pomeranje (dok je zrak ugasen) je Horizontal Blank Time. Kada se iscrta cela povrina ekrana (zrak doe u donji desni ugao) aktivira se Vertical Sync signal koji obeleava kraj prethodnog i poetak sledeeg vertikalnog ciklusa i nalae monitoru da vrati zrak u gornji levi ugao ekrana.

Analogno gore navedenom, vreme koje je potrebno zraku da pree tu dijagonalu je

Slika 29. Prikaz katodne cevi

Vertical Blank Time. Vertikalna frekvencija osveavanja ekrana (Vertical Refresh Rate) je broj izvrenih vertikalnih ciklusa u sekundi, koja moe biti 50-150Hz kod dananjih monitora (u zavisnosti od prikazane ). Horizontalni refresh-rate je broj horizontalnih ciklusa u sekundi (jedan ciklus traje hactive+hblank).

rezolucije

LCD monitori. Teni kristali pronaeni su jo davne 1888. godine od strane austrijskog botaniara Fridriha Rajnicera. On je zagrevanjem holesterol benzoata otkrio da taj materijal ima dve razliite take topljenja. Najpre bi se postepenim zagrevanjem dolo do stanja koje je imalo i osobine vrstih tela i osobine tenosti, zatim bi se daljim zagrevanjem dolo do potpuno tenog stanja. Ovo srednje stanje koje nastaje u prvoj taki topljenja on je nazvao fazom tenih kristala. Ovaj materijal nije naao nikakve primene sve dok osamdeset godina kasnije amerika kompanija RCA u svojim laboratorijama nije poela da eksperimentie sa tenim kristalima. Oni su uspeli da naprave prvi ekran od tenih kristala 1968. godine, ali materijali sa kojima su oni radili su imali veoma malu toleranciju na promene temperature i bili su veoma nestabilni. Par godina kasnije dolazi do otkria cijanbifenila koji donosi eljenu stabilnost. Prvi patent na ekran od tenih kristala se podnosi 1971. godine. Nastavlja se na istraivanjima i u sledeih nekoliko godina dolazi do raznih usavravanja i otkria boljih materijala. Kompanija Sharp predstavlja 1973. godine prvi kalkulator koji koristi displej od tenih kristala. Tri godine kasnije uvodi u proizvodnju uvrnutu-nematik (twisted-nematic) tehnologiju. Prvi LCD monitor konstruiu naunici Spir i Lekomber na Dandi univerzitetu u kotskoj 1979. godine. Prvobitna namena ekrana od tenih kristala bila je pre svega u raznim prenosnim ureajima zbog male potronje energije i malog prostora koji zauzimaju, meutim, napretkom tehnologije njihova namena je znaajno proirena i na druge oblasti poput kompjutera i televizora. Osnovni sastojak LCD ekrana (Liquid Crystal Display), kao to smo rekli, je materijal sa svojstvima kristala izmeu vrstog i tenog agregatnog stanja. Postoje

21

krani sa pasivnom matricom

etiri bitne injenice koje omoguavaju postojanje ekrana sa tenim kristalima. Prvo, svetlost moemo polarizovati (usmeriti u odreenu ravan), drugo, teni kristali mogu menjati tu ravan, tree, tene kristale moemo kontrolisati strujom, i etvrto, struju moemo dovesti do tenih kristala korienjem providnih materijala. Zahvaljujuci ovim osobinama materijala moemo sklopiti ekran od tenih kristala. Postoje dve osnovne vrste ekrana sa tenim kristalima, a razlikuju se po vrsti matrice koju formiraju providne elektrode koje dovode struju do sloja tenih kristala. Dakle, ekrani mogu biti sa pasivnom i aktivnom matricom. Pogledajmo detaljnije ta donose te tehnologije.

E sastoje se od dva sloja providnih elektroda koji se

nal

da:

na njega se u jednom trenutku prim

c

aze sa obe strane sloja tenih kristala. Elektrode su rasporeene paralelno u redovima s tim da su dva sloja postavljena tako da meusobno formiraju matricu.

Pogledajmo na slici 30. kako to izgleU trenutku adresiranja odreenog

piksela, enjuje odreeni napon to primorava

molekule tenih kristala da se drugaije poreaju i tako postaju neprovidni (crni). Kada napon prestane, kristali se ponaaju poput kondenzatora koji se prazni, tako da se molekuli polako vraaju u svoj prvobitni poloaj i tako ponovo postepeno poinju da proputaju svetlost. Iz navedenog je jasno da je vreme odziva (vreme potrebno rn i obrnuto) preveliko za dananje potrebe

kada je izraena potreba korisnika za multimedijalnim sadrajima na monitoru. Zato a prela na proizvodnju ekrana sa aktivnom

da se piksel promeni iz potpuno belog u Slika 30. Pasivna matrica LCD monitoraje u dananje vreme veina proizvoamatricom

krani sa aktivnom matricom TFT E . Kao to smo ve napomenuli, zbog izuzetno

slabog vremena odziva piksela kod ekrana sa pasivnom matricom i jo nekih mana poput slabog kontrasta proizvoai su u potrazi za tehnologijom koja bi prevazila te mane, tokom devedesetih godina prolog veka napravili prve ekrane sa aktivnom matricom. Ovi ekrani se zovu jo i TFT odn. thin film transistor (tanak film sa tranzistorima), upravo zato sto su aktivni elementi te matrice zapravo tranzistori koji kontroliu svaki piksel ponaosob. Na slici 31. vidimo kako izgleda jedna aktivna matrica: Na slici vidimo da postoji specijalna matrica tranzistora (plava boja na slici).

Slika 31. Aktivna matrica

22

piksel TFT ekrana:

Za svaki piksel ponaosob postoji tranzistor koji se ponaa kao prekida koji kontrolie napon kojim se pobuuju teni kristali. Na slici 32. moemo videti kako izgleda jedan

Mala ljubiasta kockica je oznaka za tranzistor koji kontrolie jedan piksel. Na ovaj nain proizvoai LCD ekrana su znaajno redukovali problem sporog odziva i osetno poboljali kontrast i osvetljenost (brightness) ekrana. Osim toga, TFT ekrani su mnogo tanji i laki od ekrana sa pasivnom matricom.

Slika 32. Piksel TFT ekrana Ono to je problem kod proizvodnje TFT ekrana je to celokupna matrica sa tranzistorima mora biti proizvedena na jednom skupom silikonskom sloju i dovoljno je prisustvo nekoliko estica praine da dovede do neupotrebljivosti celog filma sa tranzistorima. Ovo dovodi do visokog procenta karta u proizvodnji i to je jedan od glavnih razloga visoke cene TFT monitora. Takoe, zbog prisustva filma sa tranzistorima koji nisu potpuno providni poput elektroda pasivne matrice, potrebno je jae pozadinsko osvetljenje (backlight). U daljem tekstu obratiemo panju na funkcionisanje TFT LCD monitora koji su u informatikom svetu u dananje vreme preuzeli primat u odnosu na ekrane sa pasivnom matricom. Skrenuemo panju na njihove glavne mane, kao i prednosti u odnosu na klasine monitore sa katodnom cevi (CRT monitore). Pogledajmo sada kako izgleda ceo LCD panel sa aktivnom matricom:

Na slici 33. moemo da vidimo konstrukciju jednog TFT LCD panela poev od pozadinskog osvetljenja (uta svetlost), preko filtera i sloja od stakla do tankog filma sa tranzistorima i sloja od tenih kristala. Vidimo kako se svetlost polarizuje i kako pikseli koji su iskljueni ne propustaju svetlost (u gornjoj polovini panela), za razliku od piksela koji su ukljueni i koji proputaju svetlost.

Ono to moemo da vidimo na slici, a o emu dosad nismo nita rekli jeste sloj sa filterom za boje. Naravno, svi moderni LCD monitori danas omoguavaju prikaz boja i proizvoai se takmie sa modelima koji se po prikazu boja pribliavaju ak i CRT monitorima. Kako je kod LCD panela omoguen prikaz boja?

Slika 33. Konstrukcija TFT LCD ekrana

23

Kod svih monitora i televizora danas boja se formira od tri osnovne boje: crvene, zelene i plave. Na isti nain se formira i boja kod LCD ekrana. Svaki piksel se sastoji od tri takozvana podpiksela (subpixel). Svaki od ta tri je zaduen za jednu osnovnu boju. Poto podpikseli sami po sebi nemaju boju ve samo proputaju odreenu koliinu belog svetla (bela svetlost u sebi sadri sve boje), problem je reen tako sto je ispred svakog od tri podpiksela postavljen filter koji absorbuje sve boje osim jedne od tri osnovne. Tako imamo tri podpiksela sa tri osnovne boje za svaki pojedinani piksel. Prostom raunicom dolazimo do brojke od 2.359.296 podpiksela potrebnih za prikaz rezolucije 1024x768. Jasno je da ovo u mnogome uslonjava proizvodni proces gde je sada potrebno imati film sa tranzistorima za svaki pojedinani podpiksel, odnosno tri puta vie tranzistora nego za monohromatski monitor. Iz navedenog je jasno zato su kvalitetniji TFT LCD monitori esto i nekoliko puta skuplji od njihovih CRT pandana. Problemi koji se javljaju u prikazu boja kod LCD monitora se pojavljuju iz razloga sto je svaki podpiksel potrebno kontrolisati sa 256 nivoa osvetljenja da bismo dobili pravu 24bit paletu boja (preko 16.000.000 boja). Ovo ne polazi za rukom svim proizvoaima. Problem se manifestuje trakastim prelazom izmeu nijansi jedne boje ili preliva izmeu vie boja gde se jasno vide granice tamo gde ne bi smelo da ih bude. Ovo moemo posmatrati kod glatkog prelivanja izmeu dve udaljene boje, na primer plave i crvene. Ako prelaz iz jedne boje u drugu nije potpuno ravnomeran ve se na pojedinim mestima pojavljuju trake ili linije iste boje, moemo rei da problem postoji.

Prednosti LCD monitora. Jedna od najoiglednijih prednosti LCD monitora pre svega u odnosu na monitore sa katodnom cevkom odnosi se na ergonomiju. Pogledajmo na slici 34. na ta mislimo:

Slika 34. Odnos veliine LCD i CRT monitora

Na slici vidimo odnos u veliini LCD monitora (sa leve strane) i CRT monitora (sa desne strane) oba dijagonale od 17 (17 ina je oko 42cm). Jasno je da je uteda radnog prostora ogromna. Osim toga, vidimo da je i razlika u masi takoe ogromna. Druga velika prednost odnosi se na potronju. Dok LCD monitori troe 25-40W, monitori sa katodnom cevi troe i do 160W to je 4-8 puta vie. Iz ovoga proizilazi i trea velika i izuzetno znaajna prednost monitora sa tenim kristalima, a to je

24

koliina zraenja. LCD monitori emituju zanemarljivo malu koliinu zraenja, za razliku od CRT monitora koji emituju zavidnu koliinu zraenja koja raste srazmerno veliini monitora. Slino tome LCD nema nikakvih problema sa magnetnom interferencijom koja se moe javiti ka posledica magnetnog izvora nedaleko od monitora (zvunika na primer). Nasuprot tome, CRT ima problema sa ovime, i treba paziti da se ne nalaze u blizini nekog izvora magnetnog polja poto moe doi do ozbiljnih deformacija slike. Dalje, prednosti prilikom samog rada na LCD monitoru tiu se naina na koji ovi monitori formiraju sliku. Poznato je da se slika na obe vrste monitora formira od velikog broja piksela kao najmanje jedinice, dovoljno sitne da je praktino nevidljiva ljudskom oku. LCD monitori su idealni za prikaz iz dva razloga. Prvo, svaki piksel na LCD monitoru ima svoje mesto i idealnog kvadratnog oblika je. Samim tim je slika savreno geometrijski definisana. Znamo koliko je teko postii savrenu geometriju na monitorima sa katodnom cevi, ak i na najskupljim modelima. Tekst na LCD monitorima izgleda savreno precizno i isto, a sam ekran je perfektno ravan. Kada to spojimo sa malim zraenjem ovih monitora dolazimo do toga da je pravo olakanje za oi rad na njima posle rada na standardnim CRT monitorima. Takoe, mnogi modeli LCD monitora podravaju i rad u takozvanom portret reimu pri kome je mogue ekran zarotirati za 90 stepeni. Tako zaokrenut ekran idealan je za itanje ili rad sa prelomom teksta, pripremu za tampu ili za surfovanje internetom. Naravno, fokus je uvek savren, a problemi sa konvergencijom koji se esto javljaju kod CRT monitora, kod LCD monitora ne postoje. Druga prednost prilikom prikaza slike na LCD monitoru odnosi se na to da danas veina modela podrava upotrebu digitalnog signala putem DVI prikljuka. ta se deava sa signalom ako nema DVI prikljuka ve se koristi standardni analogni 15-pin prikljuak (isti kao kod CRT monitora)? Grafika kartica u tom sluaju konvertuje digitalni signal u analogni i tako ga alje monitoru, a monitor ga potom ponovo konvertuje u digitalni i tako prikazuje. Ova dvostruka konverzija, kao to pretpostavljamo, ima svoju cenu u kvalitetu slike. Nasuprot tome, kod monitora sa DVI prikljukom, grafika karta ne gubi vreme na konverziju signala ve ga alje direktno monitoru, koji takoe ne gubi vreme konvertujui analogni signal, ve prikazuje sliku tano onakvu kakvu je poslala grafika kartica. Postoji odreeni broj modela koji jo uvek koriste analogni prikljuak ali je sve manje takvih, a sve vie modela sa DVI ulazom. Postoji i jedan mali broj CRT monitora koji koriste DVI prikljuak, ali poto je princip rada ovih monitora analogni, onda dolazi do konverzije signala iz digitalnog u analogni u samom monitoru umesto u grafikoj kartici. Jo jedna prednost odnosi se na vidljivu dijagonalu monitora. Kod CRT monitora je vidljiva dijagonala uvek manja od deklarisane. Tako ako kupimo monitor od 17 ina, stvarna vidljiva dijagonala e biti 16 ina. Kod monitora od 19 ina stvarna vidljiva dijagonala bie oko 18 ina itd. Kod LCD monitora vidljiva dijagonala je jednaka deklarisanoj, pa tako, ako kupimo monitor koji ima deklarisanu dijagonalu od 17 ina onda e i vidljiva dijagonala biti 17 ina. Tako dolazimo dotle da LCD monitor od 17 ina ima veu dijagonalu nego CRT monitor od 17 ina i po vidljivoj dijagonali je blii CRT monitoru od 19 ina. Kad sagledamo sve prednosti, jasno je zato veina korisnika LCD monitora posle izvesnog vremena smatra da nikad ne bi mogla da se ponovo vrati na stari monitor sa katodnom cevi. Ipak da pogledamo i nedostatke LCD tehnologije.

Mane LCD monitora. Kao to smo pomenuli kad smo govorili o nainima izrade, veoma je teko u LCD tehnologiji postii svih 256 nijansi osvetljenosti jednog piksela (odnosno podpiksela) to je neophodno za veran prikaz 24-bitnih boja. Meutim kako tehnologija napreduje, danas ve postoje modeli monitora koji postiu zavidan kvalitet prikaza boja i gotovo su konkurentni monitorima sa katodnim cevima.

25

Napomenuli smo kako se moe manifestovati problem prilikom prelivanja vie boja iz jedne u drugu i to je stvar na koju valja obratiti panju prilikom kupovine. Kontrast se kod LCD monitora izraava u odnosu osvetljenja najsvetlije take prema najtamnijoj taki. to je vei taj odnos to je vei i broj nijansi koji je mogue prikazati izmeu pa je samim tim i bolji kontrast. Prethodnih godina maksimalni kontrast koji su LCD monitori mogli da izvuku iao je do 300:1, danas je napretkom tehnologije omogueno da kontrast bude i do 500:1 kod najkvalitetnijih modela. Meutim, ako pogledamo da kod kvalitetnijih CRT monitora kontrast ide do 700:1 jasno je da u ovoj oblasti LCD monitori jo uvek nisu dosegli kvalitet CRT monitora. Brzina odziva kod LCD monitora se izraava u mili sekundama (ms) i odnosi se na zbir takozvanih fall i rise vremena. To je vreme koje je potrebno jednom pikselu na monitoru da pree iz potpuno bele u potpuno crnu boju i nazad. Ovde je izuzetno znaajno da je to vreme to krae inae se prilikom brze promene sadraja ekrana javljaju odreena zamuenja kao posledica toga to pikseli ne mogu dovoljno brzo da dostignu eljenu promenu stanja (odn. boje). Brzina kojom se teni kristali pobuuju i smiruju zavisi od mnotva faktora kao to je temperatura okoline, i naravno kvalitet tenih kristala, matrice provodnika i tranzistora. Ovaj efekat se mogao primetiti kod starijih modela monitora koji su imali odziv od 40ms pa navie, a najvie je problema pravio prilikom gledanja multimedijalnih sadraja, filmova ili prilikom igranja igara. Ako pogledamo neki film, obino je broj slika u sekundi izmeu 25 i 30 (frejmovi u sekundi ili fps skraeno). Teorijsko vreme odziva za postizanje minimalnih 25fps je 40ms. U ovakvoj situaciji ljudsko oko moe registrovati odreene meukorake gde pokreti na ekranu deluju zamueno, to su takozvani duhovi (ghosting). Nekada je standard za odziv bio 40ms, meutim danas je standard 25ms, a kod kvalitetnijih modela je ve dosegao 20ms odnosno 16ms kod najskupljih i najkvalitetnijih modela monitora. Ovakav napredak u tehnologiji omoguava glatko gledanje filmova i multimedijalnih sadraja, kao i igranje igara. Treba napomenuti da vertikalno osveavanje nema isti znaaj kod LCD monitora kao kod monitora sa katodnom cevkom. Poto se kod LCD monitora slika prikazuje odjednom i cela, praktino svako osveavanje preko 30Hz omoguava sasvim prijatan rad, mada je za sve modele standardno 60 Hz, a na novim odelima i 75 Hz. Kao to znamo glavni nosilac svih informacija koje vidimo na monitoru je svetlost koja stie od pozadinskog osvetljenja. Glavna osobina svetlosti je da se kree pravolinijski od svog izvora. Obzirom da je LCD panel u stvari svojevrstan blokator svetla i da polarizujui filter u stvari usmerava svetlost u pravcu pod pravim uglom napred u odnosu na povrinu ekrana, javlja se problem ugla gledanja. Ovde je re o tome da ako pogledamo u LCD ekran iz nekog drugog ugla osim pod pravim uglom direktno ispred ekrana primeujemo da se kvalitet slike i boja na ekranu drastino menja. to vie gledamo iskosa, pod veim uglom u ekran to e boje biti ispranije, a razaznavanje sadraja ekrana tee. Ovo je jedna od najveih mana LCD monitora uopte. Ugao gledanja proizvoai izraavaju u stepenima i odnosi se na granicu vertikalnog i horizontalnog ugla gledanja posle kojeg slika na ekranu postaje neprihvatljiva. Ovaj problem kod nekih modela moe biti izraen do te mere se kontrast i boje menjaju kako skreete pogled iz centralne take ekrana prema nekom od okova! esto se primedbe na kvalitet kontrasta i boja kod LCD ekrana zapravo mogu pripisati ogranienom uglu gledanja koji je takoe odgovoran i za srebrnkastu sliku kod nekih modela. Ovaj problem se delimino prevazilazi upotrebom posebnog filma na povrini panela koji ima ulogu da razbija polarizovanu svetlost u svim pravcima. Postoje i nove tehnologije poput MVA (Multi-domain Vertical Alignment) koje se bore sa ovim nedostatkom. U svakom sluaju, na novijim modelima monitora ovaj problem nije toliko izraen kao ranije.

26

Plazma monitori. Osnovna ideja plazma displeja je da aktivira (osvetli) male obojene fluorescentne estice za stvaranje slike. Svaki piksel je sainjen od tri fluorescentne estice za stvaranje svetla - od crvene, zelene i plave estice. Isto kao i na ekranu katodne cevi, i plazma displej menja intenzitete razliitih svetlosti da bi se stvorio ceo opseg boja. Centralni element za stvaranje ove fluorescentne svetlosti je plazma, gas koji je sastavljen od slobodnih jona (elektrino optereenih atoma) i od elektrona (negativno optereenih estica). Pod normalnim uslovima, gas je uglavnom sastavljen od nenaelektrisanih estica. To znai, atomi odreenog gasa sadre isti broj protona (pozitivno naelektrisanih estica u jezgru atoma) i elektrona. Negativno naelektrisani elektroni potpuno uravnoteavaju pozitivno optereene protone, tako da je ukupno optereenje atoma jednako nuli.

Ukoliko unesete mnogo slobodnih elektrona u gas uspostavljanjem elektrinog napona u gasu, situacija se vrlo brzo menja. Slobodni elektroni se sudaraju sa atomima gasa i, pri tome, izbijaju slabo vezane elektrone iz atoma gasa. Kada izgubi jedan elektron, atom remeti svoju elektrinu ravnoteu. On postaje pozitivno naelektrisan, postaje pozitivno naelektrisan jon. U plazmi kroz koju protie elektrina struja, negativno naelektrisane estice se kreu prema pozitivno naelektrisanim delovima plazme, a pozitivno naelektrisane estice se kreu prema negativno naelektrisanim oblastima. U

Slika 35. Kako atomi emituju svetlost ovoj ludoj jurnjavi, estice se stalno meusobno sudaraju. Ovi sudari pobuuju atome gasa u plazmi, i dovode do toga da atomi gasa oslobaaju energiju u vidu fotona. Atomi ksenona (Xenon) i neona, inertnih gasova iji se atomi i koriste u plazma ekranima, oslobaaju fotone svetlosti kada se pobude. Ovi atomi, uglavnom oslobaaju ultravioletne fotone svetlosti, koja je nevidljiva za ljudsko oko. Meutim, ultravioletni fotoni mogu da se iskoriste da pobude fotone vidljive svetlosti.

ta se nalazi unutar displeja? Gasovi ksenon i neon u televizijskim plazma

displejima se nalaze u obliku stotina hiljada malih elija rasporeenih izmeu dveju staklenih ploa. Unutar ovog "staklenog" sendvia, smetene su, takoe, i dugake elektrode, sa obe strane elija. Elektrode za adresiranje se nalaze iza elija, izmeu elija i zadnje staklene ploe. Providne, transparentne, displej elektrode, koje su okruene izolatorskim dielektrinim materijalom i prekrivene zatitnim slojem od magnezijum oksida, su montirane ispred elije, izmeu elije i prednje staklene ploe. Obe grupe elektroda se prostiru po celom displeju. Displejske elektrode su postavljene u horizontalnim redovima du ekrana a adresne elektrode formiraju vertikalne kolo-ne. Kao to to moete i da vidite na slici 36, vertikalne i horizontalne elektrode formiraju osnovnu reetku.

27

Da bi se jonizovao gas u odreenoj eliji, raunar plazma displeja dovodi naelektrisanje na elektrode koje odgovaraju toj eliji. On to ini hiljadama puta u sekundi, pobuujui tako redom sve elije displeja. Kada su odgovarajue elektrode naelektrisane (i time uspostavljena potencijalna razlika izmeu njih), potee elektrina struja kriz gas u toj eliji. Kao to smo videli u prethodnom tekstu, protok struje stvara brz tok naelektrisanih estica, koje stimuliu atome gasa da oslobaaju ultravioletne fotone. Osloboeni

Slika 36. Prikaz preseka plazma displeja ultravioletni fotoni stupaju u interakciju sa fosfornim materijalom kojim je obloen unutranji zid elije. Fosfori su supstance koje emituju svetlost kada se izloe dejstvu druge svetlosti. Kada jedan ultravioletni foton pogodi atom fosfora u eliji, jedan od elektrona u atomu fosfora prelazi na vii energetski nivo i atom se zagreva. Kada se elektron vraa na svoj normalan energetski nivo, on oslobaa energiju u obliku fotona vidljive svetlosti.

Fosfori u plazma displeju generiu obojenu svetlost kada su pobueni. Svaki piksel je sainjen od tri odvojene subpikselske elije, od kojih svaka sadri razliito obojene fosfore. Jedan subpiksel sadri fosfor koji daje crvenu svetlost, drugi stvara zelenu a trei subpiksel generie plavu svetlost. Ove boje se meaju i tako zajedno generiu ukupnu boju piksela.

svim obzira

Menjajui impulse struje koji protiu kroz razliite elije, sistem za regulaciju e smanjivanjem ili poveavanjem intenziteta svake boje R, G ili B piksela moi da proizvede stotine razliitih kombinacija crvene, zelene i plave svetlosti. Na taj nain, sistem za regulaciju moe da proizvede boje iz itavog spektra. Glavna prednost plazma tehnologije je da moete da napravite vrlo irok ekran od vrlo tankih materijala. Druga prednost, koja potie od injenice da svaki piksel moe da se posebno aktivira, sastoji se u tome da je slika vrlo svetla i da

Slika 37. Raspored R,G,B piksela izgleda sa dobro bez na ugao pod kojim je posmatrate. Kvalitet slike nije ba sasvim isti kao kvalitet slike koju posmatrate na najboljim televizijskim prijemnicima sa katodnim cevima, ali svakako zadovoljava oekivanja veine gledalaca.

Najvea zamerka ovoj tehnologiji je njena jo uvek visoka cena. Sa cenama koje se kreu od par hiljada pa sve do 20.000$, ovi prijemnici jo uvek ne odlaze brzo iz prodavnica. Ali kako cene padaju sa usavravanjem tehnologije, svakako e oni potisnuti starinske prijemnike sa katodnim cevima.

28

Izlazne jedinice raunarskih sistema, uloga i osnovne karakteristike Izlazne jedinice raunarskih sistema dokumentuju ili prikazuju rezultat naeg rada

na raunarskom sistemu i ine ih: tampai (printers) Automatske crtae table (plotters) Jedinice za kopiranje (hard copy units)

Osnovne karakteristike izlaznih jedinica raunarskog sistema procenjuje sa na osnovu sledeih karakteristika:

Format izlaznog dokumenta Rezolucija (kvalitet odtampanog dokumenta) Brzina rada (brzina izrade dokumenta)

tampai, vrste tipovi i uporedna analiza tampai su najee koriena izlazna jedinica, s obzirom da je pisani oblik

dokumentacije jo uvek neophodan svakome od nas pojedinano, kao i poslovnim sistemima. Postoje razne vrste tampaa klasifikovanih obino na sledei nain:

Linijski tampai Matrini tampai Laserski tampai Ink jet Led tampai

Linijski tampai. U praksi poslovnih sistema rasprostranjena je jo uvek grupa

linijskih tj. mehanikih paralelnih tampaa. Princip njihovog rada zasniva se na tome to nosilac tipografskih znakova (lanac, bubanj, dot band i dr.) rotira velikom brzinom. Na njemu se nalaze nekoliko desetina puta ponovljene sve potrebne zalihe znakova, tako da su praktino svi znaci, koje treba odtampati u jednom redu, u svakom trenutku raspoloivi za tampu. Prednost ove vrste tampaa je u ceni, mogunostima tampe u vie kopija, i brzini tampanja. Tako npr. klasini linijski

tampa radi brzinom od 1100 3000 redova u minuti (1 red = 132 znaka), kasniji modeli tampaju brzinama i do 9600 lpm (linija u minuti). Nedostatak ovih tampaa je velika buka koju stvaraju, velika koliina papirne praine, nema mogunosti poboljanja promene rezolucije tampe. U upravi carina i danas su u masovnoj upotrebi linijski tampai IBM model 4234 sa dot bandom odnosno trakom sa utisnutim slovnim i brojnim oznakama.

Slika 38. Linijski tampai

29

Matrini tampa proizvodi otisak udarajui iglicama u mastiljavu traku postavljenu izmeu glave i papira. Slova se, dakle, sastoje od takica pa njihova itljivost uvek tei da bude neprijatno slaba to je raunarskoj obradi teksta donelo slabu reputaciju - i dalje ete na tritu nai knjige koje su pripremane na matrinom tampau to sa estetske strane deluje izrazito loe.

Takasta struktura slova se, jasno, manje primeuje ako su take gue rasporeene to znai da tampai koji imaju vie iglica nude kvalitetniji otisak. Zato matrine tampae obino delimo na 9-pinske i 24-pinske - kod prvih se svaka vertikala slova sastoji od 9 a kod drugih od 24 takice.

9-pinski matrini tampai su, jeftini, brzi, jednostavni za upotrebu, jeftini za odravanje i (zbog svega toga) veoma iroko rasprostranjeni. U raznim prospektima proitaete da matrini tampa u svakom sekundu ispisuje 150, 180 ili ak 200 znakova ali su ovi podaci veoma varljivi - kvalitetan 9-pinski matrini tampa umerene cene e u sekundi proizvesti najvie stotinak slova to znai da tampanje standardne lajfne teksta (1960 znakova) potrajati otprilike pola minuta. Korisniku je ostavljena mogunost da uspori ispis na nekih dvadesetak znakova u sekundi poboljavajui otisak - svaki se red ispisuje po dva puta uz mikroskopsko pomeranje papira pa se stie utisak da je matrica taaka koja odreuje svaki znak bitno poveana (npr. 24*16). Na ovaj nain nastaje takozvani NLQ ili Near Letter Quality (blisko pisaoj maini) ispis.

Jedna od karakteristika koje su uinile matrine tampae popularnima je grafika - i raunarska slika se sastoji od takica to znai da je moete preneti na papir! Rezultati ovakvih primena nisu, na alost, ba idealni - vee zatamnjene povrine nisu ravnomerne, traka se prebrzo troi a glava sa iglicama postepeno propada. Mnogo ea primena grafike je definisanje karaktera - svakome su potrebna naa latinina slova a ponekome i specijalni simboli koje proizvoai nisu uvrstili u set znakova. Zato svi matrini tampai poseduju kontrolne kodove kojima se menja oblik nekih znakova prema potrebama korisnika; promena, jasno, traje samo dok je tampa ukljuen.

Poznatiji 9-pinski matrini tampai su Epson-ovi modeli RX-80, FX-85, FX-85, LX-80, LX-86 i LX-800, zatim Star NL-10, Canon PW-1080A i Panasonic KX-P1081.

Prvi 24-pinski tampai su nastali mnogo godina posle 9-pinskih i 16 pinskih, kada je minijaturizacija komponenti omoguila da se 24 iglice stave na prostor koji je nekada zauzimalo njih 9. Ukoliko vam se skok sa 9 i 16 na 24 uinio prevelikim ak i za modernu tehniku, unekoliko ste u pravu: glava 24-pinskog tampaa zaista ima 24 iglice ali su one rasporeene u dve veoma bliske kolone od po 12 iglica. Desna kolona je malo smaknuta u odnosu na levu to znai da su iglice rasporeene u cik-cak. Rastojanje izmeu pina 1 i pina 24 je jednako rastojanju izmeu prvog i devetog pina na starim modelima to znai da je veliina slova jednaka; bitno su poveane rezolucija, kvalitet otiska, brzina i, na alost, cena.

Najpopularnije modele 24-pinskih tampaa ponovo prodaje Epson - oznake su LQ-500, LQ-550, LQ-680 (slika 39.), LQ-800, LQ-850 i LQ-2500; mnogi se odluuju i za NEC-ove i Panasonic-ove 24-pince.

Svaki korisnik koji se bavi stonim izdavatvom treba da nabavi matrini tampa - njime se ne moe proizvesti konani otisak ali je neophodan za izvlaenje teksta koji ide na korekturu. Ovakav tekst bi se, jasno, mogao tampati i na laserskom tampau ali je repromaterijal koji troi matrini tampa (praktino iskljuivo traka) znatno jeftiniji. Treba se opredeliti za neki 9-pinski model pristojne brzine u koji se relativno lako ugrauju naa slova - najbolje Epson FX-85 ili LX-800.

Kod matrinih tampaa mogue je postii efekat obojenosti jedino korienjem indigo traka u boji (crvena, plava, uta).

30

Slika 39. Matrini tampa EPSON LQ 680 Slika 40. Laserski tampa Laserski tampai. U 1980-im godinama preovladavali su matrini i laserski

tampai, dok se ink-jet tehnologija nije znaajnije pojavljivala sve do 1990-ih. Laserski tampa je uvela firma Hewlett-Packard 1984. godine, na osnovu tehnologije koju je razvila frima Canon. Radio je na nain slian onom kod aparata za fotokopiranje, s tim to je razlika u izvoru svetlosti. Kod aparata za fotokopiranje stranica se skanira sa sjajnom svetlou, dok je kod laserskog tampaa izvor svet-losti laser, to ne treba da iznenadi. Posle toga proces je manje-vie isti: svetlost stvara elektrostatiku sliku stranice na naelelktrisnaom fotoreceptoru, koji sa svoje strane privlai toner u obliku elektrostatikog naelektrisanja.

Laserski tampai su brzo postali popularni zahvaljujui visokom kvalitetu svoje tampe i relativno malim trokovima rada. Na tritu za koje su laserski tampai razvijeni, konkurencija izmeu proizvoaa je postajala sve surovija, naroito u proizvodnji jevtinijih modela. Cene su ile sve nie i nie, kako su proizvoai pronalazili nove naine da smanje svoje trokove. Kvalitet tampe se poboljavao, pa je rezolucija od 600 taaka po inu postala standardna, dok se sama konstrukcija smanjila, to ju je uinilo pogodnom za kunu upotrebu.

Laserski tampai imaju brojne prednosti u odnosu na konkurentsku ink-jet tehnologiju. Oni proizvode mnogo kvalitetnije tekstualne crno-bele dokumente od ink-jet tampaa i tee da budu projektovani za naporniji rad - to znai da izbacuju vie stranica meseno, po manjoj ceni po stranici od ink-jetova. Dakle, ako se trai "kancelarijska teglea marva", laserski tampa moe da bude najbolji izbor. Drugi znaajan inilac, za kunog kao i za poslovnog korisnika je rad sa kovertima, karticama i drugim neduobiajenim medijumima, gde laserski tampai opet nadmauju ink-jet tampae.

Imajui u vidu ega sve ima u laserskom tampau, pravo je udo kako oni mogu da se proizvode po tako maloj ceni. Po mnogo emu, sastavni delovi koji ine laserski tampa su daleko sloeniji od onih u raunaru. Rasterski procesor slike (RIP - raster image processor) bi mogao da koristi napredni RISC procesor, inenjerstvo koje dolazi sa leajevima za ogledala je vrlo usavreno, a izbor hemikalija za valjak i toner, mada esto nepogodan za okolinu, upravo fascinira. Dobijanje slike sa ekrana PC raunara na papir trai jednu zanimljivu meavinu ko-dovanja, elektronike, optike, mehanike i hemije.

31

Laserski tampa mora da ima sve informacije o stranici u svojoj memoriji pre nego to pone tampanje. Kako se slika prenosi iz memorije PC raunara na laserski tampa zavisi o tipu tampaa koji se koristi. Najsiroviji postupak je prenos bit mape slike. U tom sluaju nema mnogo toga to raunar moe da uini da bi poboljao kvalitet, pa jedino to radi je da alje taku po taku. Meutim, ako sistem zna vie o slici nego to moe da prikae na ekranu, postoje bolji naini za komunikaciju podataka. Standardni list A4 je dimenzija 8,5 ina puta 11 ina (210 mm puta 297 mm). Rezolucija od 300 taaka po inu predstavlja vie od osam miliona taaka, poreeno sa osam stotina hiljada piksela na ekranu rezolucije 1024 puta 768. Oigledno ima svrhe za mnogo otriju sliku na papiru - ak i vie na 600 taaka po inu, gde stranica moe da ima 33 miliona taaka.

Glavni nain na koji kvalitet moe da se pobolja je pomou slanja opisa stranice koji se sastoji od informacija vektora/glavnih crta i dozvoljavanja tampau da ih iskoristi na najbolji nain. Ako se tampau kae da nacrta liniju od jedne do druge take, on moe da primeni geometrijski princip da linija ima duinu, ali nema irinu, i da nacrta tu liniju u irini jedne take. Isto vai i za krive linije, koje mogu biti toliko fine koliko dozvoljava rezolucija tampaa. Ideja je u tome da jedan jedini opis stranice moe da se poalje bilo kom pogodnom ureaju, koji e ga posle toga tampati najbolje to moe - odakle mnogo korieni termin nezavisno od ureaja.

Karakteri teksta se sastoje od pravih i krivih linija, pa sa njima moe da se radi na isti nain, ali bolje reenje je da se upotrebi unapred opisan oblik fonta kao to su formati TrueType ili Type-1. Pored preciznog odreivanja mesta, jezik za opis stranica (PDL - page description language) moe da uzme oblik fonta, rotira ga ili uopte manipulie sa njegovim sutinskim sadrajem. Postoji i dodatna prednost u tome to se zahteva samo jedna datoteka po fontu, suprotno od situacije u kojoj se trae po jedna datoteka za svaku veliinu fonta.

Posedovanje unapred definisanih skica za fontove dozvoljava raunaru da alje malu koliinu informacija - jedan bajt po karakteru - i proizvede tekst sa mnogo razliitih stilova i veliina fontova.

Kada mu je slika koja treba da se tampa saoptena posredstvom jezika za opis stranice, prvi posao tampaa je da je da te instrukcije pretvori u bit mapu. To radi tampaev unutranji procesor, a rezultat je slika (u memoriji) svake take koja treba da se postavi na papir. Modeli oznaeni kao "Windows tampai" nemaju svoje sopstvene procesore, pa matini raunar stvara bit mapu, upisujui je direktno u memoriju tampaa. U srcu laserskog tampaa nalazi se mali rotirajui valjak - organska fotoprovodna kaseta (OPC - organic photo-conducting cartridge) - sa slojem koji mu dozvoljava da dri elektrostatiko naelektrisanje. Laserski zrak skenira preko povrine valjka, selektivno dodeljujui takama na toj povrini pozitivno naelektrisanje, tako da e one na kraju predstavljati izlaznu sliku. Povrina valjka je ista kao ona od lista papira na kojoj e se slika na kraju pojaviti, a svaka taka na valjku odgovara taki na papiru. U meuvremenu, papir se proputa kroz naelektrisa-nu icu koja na njemu ostavlja negativno naelektrisanje.

Na prvim laserskim tampaima, selektivno naelektrisanje se postie ukljuivanjem i iskljuivanjem lasera dok skanira rotirajui valjak, upotrebom sloene konstrukcije obrtnih ogledala i soiva. Princip je isti kao kod lopte sa ogledalima u disko-klubovima. Svetlost se odbija od lopte na pod, ide po podu i nestaje kako se lopta okree. U laserskom tampau, valjak se obre izuzetno brzo i sinhronizovano sa ukljuivanjem i iskljuivanjem lasera.

U dananjim laserskim tampaima svetlosni zrak iz laserske diode direktno pobuuje valjak izazivajui jonizaciju take koja je osvetljena. Nakon ovog postupka, kada se valjak okrene za pun krug, vri se postupak dejonizacije ime je valjak spreman za ponovni upis.

32

Slika 41. Princip rada prvih laserskih tampaa

Unutar tampaa, valjak rotira da bi izgradio jednu horizontalnu liniju u jednom trenutku. Jasno, to mora da se uradi vaoma precizno. to je manja rotacija, to je vea rezolucija niz stranicu - korak rotacije kod savremenog laserskog tampaa iznosi tipino 1/600 deo ina, to daje vertikalnu rezoluciju od 600 taaka po inu. Slino tome, to se laserski zrak bre ukljuuje i iskljuuje, vea je rezolucija preko stranice. Kako valjak rotira da bi predstavio sledeu povrinu za lasersku obradu, ispisana povrina se kree kroz laserski toner. Toner je vrlo fini crni prah, naelektrisan negativno to je uinjeno da bi on bio privuen takama sa pozitivnim naelektrisanjem na povrini valjka. Tako, posle jedne potpune rotacije, povrina valjka sadri sve crno to je potrebno na slici.

List papira sada dolazi u dodir sa valjkom, to se izvodi pomou gumenih cilindara. Kako izvrava svoju rotaciju, on uzima toner sa valjka pomou magnetskog privlaenja, prenosei tako sliku na papir. Negativno naelektrisana podruja valjka ne privlae toner, a rezultat su bele povrine na papiru.

Toner je posebno napravljen da se brzo topi i sistem za spajanje sada primenjuje toplotu i pritisak na oslikan papir, da bi se toner privrstio za stalno. Jedan od sastojaka tonera je vosak i on ga ini pogodnijim za proces spajanja, dok su valjci za spajanje uzrok zato se papir pojavljuje iz laserskog tampaa, jo uvek topao na dodir. Poslednja faza je ienje valjka od bilo kakvih ostataka tonera, da bi bio spreman da ponovo otpone ceo ciklus. Postoje dva oblika ienja, fiziko i elektrino. Kod prvog, toner koji nije prenesen na papir, mehaniki se odstranjuje sa valjka i odbaeni toner prikuplja u tacni. Elektrino ienje je pokrivanje valjka sa istovetnim naelektrisanjem, tako da laser moe opet da upisuje po njemu. Oba elementa, onaj za mehaniko i onaj za elektrino ienje, treba da se uredno menjaju u odreenim periodima.

33

Laserski tampai u boji. Laserski tampai su obino monohromatski ureaji, ali se oni, kao i mnoge druge takve tehnologije, mogu se prilagoditi za rad u boji. To se postie upotrebom plavog, crvenog i utog u kombinaciji, da bi se proizvele razne boje za tampu. Izvode se etiri prolaza kroz elektro-fotografski proces, obino postavljajui po jedan toner na stranicu istovremeno, ili gradei sliku od etiri osnovne boje istovremeno na jednoj posrednoj povrini za prenos.

Slika 42. Princip rada laserskog tampaa u boji

Veina savremenih laserskih tampaa imaju prirodnu rezoluciju od 600 ili 1200 taaka po inu. Modeli sa manjom rezolucijom esto mogu da menjaju intenzitet svojih laserskih/LED taaka, to rezultuje pre meavinom kontonskog i polutonskog tampanja nego kontinualnim tonskim izlazom. Brzine tampanja variraju izmeu 3 i 5 stranica u minutu u boji i 12 do 14 stranica u minutu u monohromatskoj tampi. Glavna oblast razvoja, gde je prva bila firma Lexmark sa svojim LED tampaem brzine od 12 stranica u minutu koji je izbaen na trite u jesen 1998. godine, bila je da se povea brzina tampanja u boji do istog nivoa kao kod monohromatske tampe, pomou istovremene obrade etiri tonera i tampe u jednom prolazu.

tampa Lexmark Optra Colour 1200N to postie tako to ima potpuno nezavisne procese za svaku boju. Kompaktnost koja rezultuje zbog upotrebe LED matrica umesto nezgrapne skalamerije za fokusiranje koja ide uz laserski ureaj za sliku, dozvoljava da se maina u boji izgradi sa etiri potpune glave za tampanje. Kasete sa tonerima se postavljaju u liniji niz put papira, a svaki ureaj ima svoj fotoprovodni valjak. Podaci mogu da se alju na sve etiri glave istovremeno.Proces poinje sa crvenom bojom, prolazi kroz plavu i utu, a zavrava se crnom bojom.

Pored njihove brzine, jedna od glavnih prednosti laserskih tampaa u boji trajnost njihovog izlaza to je funkcija hemijski inertnih tonera koji su stopljeni na povrini papira, za razliku od veine ink-jetova kod koji su oni apsorbovani u papiru. To dozvoljava laserskim tampaima u boji da tampaju na nizu razliitih medijuma, bez problema kao to su mrlje i iezavanje koji se sreu kod ink-jet tampaa. Pored toga, kontrolisanjem toplote i pritiska prilikom procesa stapanja, izlazu se moe dati krajnja obrada koja zavisi odk korisnika od mata da visokog sjaja.

LED tampai. tampanje stranica pomou LED dioda (light-emitting diode

svetlosna dioda) koje je pronaeno u firmi CASIO, favorizovano u Oki i isto tako korieno u firmi Lexmark bilo je sredinom 1990-ih godina nueno tritu kao sledee veliko dostignue u laserskoj tampi. Meutim, posle pet godina ne

34

osporavajui njegovu pogodnost za zatitu ivotne sredine tehnologija jo uvek treba da napravi znaajniji uticaj na tritu.

Tehnologija daje iste rezultate kao i konvencionalno lasersko tampanje i koristi isti osnovni metod nanoenja tonera na papir. Statiko naelektrisanje se nanosi na fotoprijemni valjak i, kada ga pogodi svetlost sa LED diode, naelektrisanje obre polaritet, stvarajui tako uzorak taaka koji odgovara slici koja se na kraju pojavljuje na stranici. Posle toga nanosi se naelektrisan suvi toner, koji se lepi za povrine na valjku kojima se obrnuo polaritet naelektrisanja, a zatim nanosi na papir koji prolazi preko valjka na svom putu ka izlaznoj tacni. Razlika izmeu dve tehnologije je samo u metodu distribucije svetlosti.

LED tampai rade pomou matrice LED dioda ugraenih u poklopac tampaa obino vie od njih 2500 pokriva celu irinu valjka koje stvaraju sliku kada sijaju nanie pod uglom od 90 stepeni. LED tampa rezolucije 600 taaka po inu e imati 600 LED dioda po inu, preko cele irine stranice. Prednost je u tome to je red LED dioda jevtiniji da se napravi od lasera i ogledala sa mnogo pokretnih delova i, shodno tome, ta tehnologija predstavlja jevtiniju alternativu konvencionalnim laserkim tampaima. LED sistem je takoe koristan jer je kompaktan u odnosu na konvencionalne laserske tampae. Ureaji za rad u boji imaju etiri reda LED dioda po jedan za plavi, crveni, uti i crni toner to dozvoljava da se tampa u boji brzi-nama istim kao kod ureaja za monohromatsku tampu.

Glavni nedostatak LED tehnologije je u tome to je njena horizontalna rezolucija apsolutno fiksirana i, mada se mogu primeniti neka poboljanja rezolucije, nijedno od njih nee biti tako dobro kao mogua usavravanja rezolucije kod pravih laserskih tampaa. Pored toga, valjak LED tampaa radi najefikasnije i najbre kada se trai neprestano tampanje velikog obima. To je vrlo slino kao kod elektrine sijalice koja e trajati manje kada se stalno ukljuuje i iskljuuje, pa se tako i ivotni vek valjka LED tampaa skrauje kada se on esto koristi za kratkotrajno tampanje. Najvea mana ove vrste tampaa je potreba obezbeenja gotovo sterilnih uslova rada jer svaka, pa i najmanja, neistoa moe izazvati probleme u tampanju.

tampai sa tenim kristalima (LCD) rade na slinom principu, koristei panele

sa tenim kristalima kao izvor svetlosti umesto matrice LED dioda. Ink-jet tampai. Iako su ink-jet tampai mogli da se nabave 1980-ih godina,

tek su im 1990-ih cene pale dovoljno da ova tehnologija postane ire rasprostranjena. Firma Canon tvrdi da su oni izumeli ono to se naziva bubble jet tehnologijom 1977. godine, kada je jedan istraiva zagrejanom lemilicom sluajno dodirnuo pric napunjen mastilom. Toplota je istisnula kap mastila iz igle prica, i tako je poela da se razvija jedna nova metoda tampanja.

Ink-jet tampai su ostvarili brz tehnoloki napredak u poslednjih nekoliko godina. Trobojni tampa je na tritu ve nekoliko godina i uinio je dostupnim tampanje u boji pomou ink-jet tehnologije, ali, kako je etvorobojni model postao jeftiniji za proizvodnju, zamenljivi model kertrida je postepeno izaao iz upotrebe.

tampanje pomou ink-jet tampaa, kao i lasersko, spada u neudarni metod. trcaljke isputaju mastilo kada preu preko vie razliitih moguih medijuma, a rad ink-jet tampaa je mogue lako vizuelno predstaviti: teno mastilo se u tankom mlazu nanosi na papir da bi se formirala slika. Glava tampaa skenira stranicu u horizontalnim trakama, koristei sklop motora da bi se pomerala sleva na desno i nazad, dok drugi sklop motora postepeno vertikalno pomera papir. Kada je jedna traka slike odtampana papir se pomera, spreman za tampanje sledee trake. Da bi se proces ubrzao, glava tampaa ne tampa samo po jedan red piksela pri svakom horizontalnom prolasku, ve istovremeno tampa i jedan vertikalni niz piksela.

35

Princip rada Ink-jet tampaa,zapravo je vrlo jednostavan. Mastilo se dovodi iz rezervoara do ispisne glave gde se onda mala kapljica mastila istisne kroz malu mlaznicu I izbaci na papir. to se vie mlaznica nalazi na ispisnoj glavi I to su kapljice manje, to e konaan kvalitet ispisa biti bolji. Slina je analogija bila I kod matinih tampaa, samo su tamo mesto mlaznica bile iglice, pa je vei broj iglica znailo I vei kvalitet ispisa. Zato bi smo mogli rei da tampai koji koriste mastilo na neki nain predstavljaju nastavak nekada vrlo popularnije matine tehnologije, broj mlaznica na modernoj ispisnoj glavi daleko je vei nego to su nego to su to iglini tampai ikada mogli ostvariti. Otuda I daleko vei kvalitet i sposobnost ispisa ink-jet tampaa. Uobiajena je brojka od etrdeset osam mlaznica, a vrlo esto se pojavljuju i vei brojevi, sve u elji za boljim i preciznijim ispisom

Slika 43. Prikaz termo ink-jet glave

Najvei broj ink-jet tampaa koristi termiku tehnologiju, kod koje se primenjuje toplota da bi se mastilo fiksiralo na papiru. Ova metoda obuhvata tri glavne etape. Usled zagrevanja mastila, u trcaljki se formira mehuri koji se pod pritiskom ras-prsne i mastilo kapne na papir. Tada mehuri splasne usled hlaenja elementa, a vakuum koji pri tome nastaje povlai novu koliinu mastila iz rezervoara na mesto onog koje je prethodno izbaeno. Ovo je metod kojim se najradije slue firme Canon i Hewlett-Packard.

Vlasnika ink-jet tehnologija firme Epson koristi piezo kristal postavljen na zadnjoj strani rezervoara za mastilo. To je veoma slino membrani zvunika - vibrira kada struja protie kroz njega, tako da kad god se trai taka, struja se dovodi do piezo elementa, element se ugiba i na taj nain istiskuje kapljicu mastila iz trcaljke. Piezo metod ima vie prednosti. Ovaj proces doputa veu kontrolu nad oblikom i veliinom istisnute kapljice. Siune oscilacije unutar kristala doputaju da dimenzije kapljica budu manje, a samim tim gustina trcaljki vea. Uz to, za razliku od termike tehno-logije, mastilo ne mora da se zagreva i hladi izmeu dva ciklusa. Ovo tedi vreme, a pri proizvodnji mastila vie se obraa panja na njegova upijajua svojstva nego na mogunost da izdri visoke temperature. To prua veu slobodu za razvijanje novih hemijskih svojstava mastila.

Kod termalne ink-jet tehnologije izbacivanje mastila podrazumeva malu eksploziju-brzina zagrevanja ide do 1015 0c/s . Prednost ovog pristupa je u tome to mehurii vazduha, ako se zatekne u komori, nisu u stanju da blokiraju izlazak

36

mastila- proces je buran a brzina izbacivanja velika. Druga prednost je niska cena izrade ink-jet glave, koja se pravi iz nekoliko slojeva plastinih ili metalnih folija koje su slepljene jedne za drugu, dok se kanali I komore prave poput tampane ploe foto postupka I hemijsko nagrizanje. Jedino se same mlaznice bue laserom, to je postalo neophodno od kad je zapremina kapljice smanjena ispod 30pl samo se laserom mogu precizno izbuiti veoma precizno otvori prenika 1/100 milimetara. Zato je kod termalnih glava lako(I jeftino) poveati broj mlaznica u glavi I na taj nain linearno poveati brzinu tampe. Loe strane kod termalne ink-jet su otezana kontrola ponaanja izbaenog mastila,kapljica se esto rasprsne, pa se osim glavnog tiska javljaju sateliti,koji se vide kao duhovi na papiru.

Slika 44. Ink jet tampai

Svaki ink-jet tampa ima etiri osnovna dela:

Ink-jet glava Mehanizam za transport glave preko papira Mehanizam za transport papira Elektronika koja kontrolie itav ureaj

Prva tri predstavljaju mehaniki deo tampaa i od njih dolaze razliitosti koje karakteriu modele, elektroniku je izgleda lake kopirati.

Mlaznice za kolorna mastila mogu da budu grupisana za svaku boju posebno, jedna iznad druge ili u