1

Periferní zařízení

osobních počítačůČást 3

Základy informatiky a výpočetní techniky 1

2

TISKÁRNY

Podle principu tisku se dělí na

• jehličkové

• inkoustové

• laserové

• tepelné

• další typy

Důležité parametry tiskáren

• pořizovací cena

• hustota tisku (rozlišovací schopnost) – udává se v DPI (Dots Per Inch – bodů na palec)

• rychlost tisku – znaků za sekundu či stránek za minutu

• náklady na vytištění jedné strany

bezúderové technologie

úderová technologie (umožňujetisk několika kopií současně)

3

• znaky na papíře jsou vytvářeny sérií úderů jehliček tiskové hlavy pohybující se přes barvicí pásku

• jednotlivé jehličky jsou ovládány elektromagnety

• obvykle tiskárny 9- a 24-jehličkové

• poměrně velká hlučnost

• kvalita tisku závisí na opotřebování barvicí pásky

• hustota tisku obvykle 100 až 300 DPI

• nízké provozní náklady

Jehličkové tiskárny

4

V klidu

V provozu

elektromagnet

papír

tiskový válec

jehlička

pružina

barvicí páska

vodicí otvory

Jehličkové tiskárny

5

• znak vzniká podobně jako v jehličkové tiskárně, jen místo jehliček tiskové hlavy dopadají na papír kapky rychleschnoucího inkoustu

• rychlost tisku srovnatelná s jehličkovými tiskárnami

• kvalita tisku srovnatelná s laserovými tiskárnami

• téměř bezhlučný provoz

• kvalita tisku závisí na kvalitě použitého papíru

• po delší době nepoužívání může inkoustová náplň zaschnout

• vyšší provozní náklady než u jehličkové tiskárny

• nízká pořizovací cena

Inkoustové tiskárny

6

Technologie Bubble Jet

• tryskové komůrky tiskové hlavy se plní automaticky kapilárními silami inkoustem o objemu až 1 pl

• má-li se tisknout, zapne se na krátkou dobu (asi 2s) topné tělísko, které zahřeje inkoust na teplotu zhruba 300 °C

• vznikající parní bublinka vytlačuje inkoust z těla trysky

• inkoust nakonec opouští trysku ve formě malé kapičky rychlostí přibližně 100 km/h a dopadá na list papíru

• levnější tisková hlava než u technologie Piezzo

• poprvé v roce 1985 (Hewlett Packard – Thinkjet)

Inkoustové tiskárny

7

Technologie Piezo

• k vystřelení kapičky inkoustu se používá piezoelektrický měnič („destička, která se po přiložení elektrického napětí deformuje – prohne“)

• deformací piezoelektrického měniče vznikají v kanálku s inkoustem tlakové vlny, které vystřelují kapičky inkoustu

• výhoda oproti Bubble Jet: elektrické napětí je přímo převáděno na mechanický pohyb (vyšší rychlost)

• poprvé v roce 1977 (Siemens – PT 80i)

Inkoustové tiskárny

8

• teplem vyvolaná chemická reakce způsobí změnu barvy papíru

• nutnost použití speciálního tzv. teplocitlivého papíru (jako např. u faxu)

• nízká kvalita, rychlost i trvanlivost tisku

• téměř bezhlučný provoz

• použití: tiskárny elektronických pokladen v autobusech, tiskárny laboratorních přístrojů, …

Tepelné tiskárny

9

Laserové tiskárny

Laserová tiskárna pracuje obdobně jako u kopírka –využívá fotoelektrických vlastností polovodičů (selenu),který je nanesen na kovovém tiskacím (fotocitlivém)válci. Neosvětlený selen se chová jako izolátor, a protolze povrch fotocitlivého válce nabít elektrostatickýmnábojem.

Zjednodušený princip činnosti

Fotocitlivý válec je nejprve nabit. Poté se na nabitýpovrch fotocitlivého válce laserovým paprskem nakreslíobraz, který má být vytištěn. Místa, která byla laseremosvětlena, se vybijí. Na povrchu válce tak vznikne skrytý(latentní) obraz, který je nutno v dalších krocíchzviditelnit a přenést na tiskové médium.

10

Laserové tiskárny

Zviditelnění obrazu se provádí nanesením barvicíhoprášku (toneru), který se přichytí na válci jen navybitých místech. Toner obvykle mívá stejný nábojjako povrch válce, proto tam, kde válec zůstal nabit,se toner neuchytí. Z válce se toner přenese na papír,na kterém je tepelně fixován (zažehlen) průchodempapíru přes vyhřívané válce.

11

Laserové tiskárny

LaserRotující zrcadlo

Zásobníktoneru

Nabíjení povrchu válce

Papír

Čisticíbřit

Zažehlovacíjednotka

Čistý papír Papír s nanesenýmtonerem

Hotový výtisk

Zjednodušený princip činnosti

12

Laserové tiskárny

• vysoká kvalita tisku – rozlišení obvykle 600 DPI, u kvalitnějších tiskáren až 2400 DPI.

• vysoká rychlost tisku – obvykle 6 až 40 stránek za minutu (podle typu tiskárny)

• téměř bezhlučný provoz

• vyšší pořizovací cena a dražší provoz

• měl by se používat xerografický papír z důvodu menšího opotřebení tiskového válce a vyšší kvality tisku – stejně jako u kopírky

• při provozu laserové tiskárny vzniká lidskému zdraví škodlivý ozón, který způsobuje dráždění sliznice, kašel a bolesti hlavy (stejně jako u kopírky), proto bývají moderní laserové tiskárny vybaveny ozónovým filtrem

13

Princip barevného zobrazení (tisku)

Tiskárna

• subtraktivní mechanismus skládání barev

• model CMY (Cyan, Magenta, Yellow – azurová, purpurová, žlutá)

• platí: azurová + purpurová + žlutá = černá

Monitor

• aditivní mechanismus skládání barev

• model RGB (Red, Green, Blue – červená, zelená, modrá)

• platí: červená + zelená + modrá = bílá

14

Barevný model CMY (tiskárna)

YM

C

15

Barevný model RGB (monitor)

R G

B

16

RGB CMY

Srovnání barevných modelů RGB a CMY

17

Barevná obrazovka (vakuová)

Delta

Inline

Trinitron

18

Grafická karta

• přídavná karta sloužící k ovládání grafiky na obrazovce

• nazývá se též grafický adaptér, videokarta apod.

• někdy bývá přímo integrována na základní desce

• je schopna ovládat zobrazování na obrazovce po jednotlivých bodech (zhasínat je nebo rozsvěcovat, přiřazovat jim barvu)

• má vlastní grafický procesor a paměť (tzv. videopaměť)

• čím větší část práce s přípravou zobrazení grafický procesor vykoná, tím více času zbude centrálnímu procesoru na ostatní úkony a tím rychleji počítač poběží

• podle typu rozšiřovací sběrnice (každá má jiný konektor a jiný způsob komunikace) můžeme grafické karty rozdělit na PCIe (dnes), AGP, PCI a ISA (zastaralé)

19

Grafická karta

• standardy grafických karet SuperVGA (dříve např. CGA, EGA, Hercules, VGA – ke každému typu grafické karty musel být připojen odpovídající typ monitoru)

• pixel – zkratka z angl. picture element (obrazový bod)

• důležité parametry grafické karty: maximální rozlišení a maximální počet barev, které je schopna grafická karta současně zobrazit; kapacita videopaměti

• dnes je běžné rozlišení nejméně 1024 × 768 bodů s více než 16 miliony barev – tzv. režim TrueColor

• kapacita videopaměti bývá běžně více než 128 MB

• běžné jsou grafické karty s podporou trojrozměrných (3D, 3-dimensional) operací

20

Grafická karta

Příklad

Jak velkou část videopaměti musíme vyhradit pro uloženívšech bodů na obrazovce, pracujeme-li v režimuTrueColor (24 bitů) s rozlišením 1280 × 1024 bodů?

V režimu TrueColor je pro každý bod na obrazovcevyhrazeno 24 bitů, tj. 3 bajty. Každá barevná složkaR, G, B je uložena v jednom bajtu, současně tedymůžeme zobrazit 224 = 16 777 216 barev.Při rozlišení 1280 × 1024 bodů potřebujeme vyhraditve videopaměti prostor s kapacitou 1280 × 1024 × 3 B,což je 3 932 160 B, tedy necelé 4 MB.

21

Nejdůležitější parametry

• úhlopříčka – 10”,14”, 15”, 17”, 19”, 21”

• rozlišení – 640 × 480, 800 × 600, 1024 × 768, 1152 × 864, 1280 × 1024, 1600 × 1200

• max. obnovovací frekvence (refresh frequency) – 60 až 160 Hz (optimální 85 až 100 Hz), udává počet snímků zobrazených za jednu sekundu

• splňované normy – MPR II, TCO92, TCO95, TCO99

• typ obrazovky

• možnosti – OSD resp. OSM (On Screen Display resp. On Screen Menu), vestavěné reproduktory, USB, ...

Monitory

22

Poznámka

Obnovovací frekvence není závislá jen na monitoru, ale i nagrafické kartě a jejím ovladači. Pokud grafická karta zvládá přizvoleném rozlišení např. 75 Hz a monitor 100 Hz, bude monitorpracovat s obnovovací frekvencí 75 Hz. Pokud však nastavíme na videokartě obnovovací frekvenci např. 100 Hz a monitorbude zvládat pouze 85 Hz, zobrazí se na monitoru několik přessebe překrytých obrazů. U novějších monitorů zůstane černáobrazovka s nápisem např. Frequency out of range (Frekvenceje mimo rozsah).

Při koupi monitoru se nevyplatí šetřit!

Monitory

23

Nastavení vlastností zobrazení

YM

C

24

Displeje s kapalnými krystaly (LCD)

Liquid Crystal Display

Použití: monitory,

displeje kalkulačekpřenosných počítačů, digitálních hodinek,mobilních telefonů, ...

polarizační fólie

kapalné krystaly, které jsouschopny působením elektrického pole měnit rovinu kmitů polarizovanéhosvětla

25

Zvuková karta

• rozšiřující karta do sběrnice (PCI) základní desky

zajišťující zvukový vstup a výstup

• často bývá přímo integrována na základní desce

• vstup je možný buď z mikrofonu připojeného ke konektoru Microphone nebo z externího zdroje zvukového signálu (audio výstup z televize, rádia, hudební věže) prostřednictvím konektoru Line-In

• výstup zvukové karty může být buď linkový (konektor Line-Out) pro připojení k hudební věži či zesilovači, nebo výkonový pro připojení sluchátek či reproduktorů (konektor označený Phone-Out nebo Speakers)

• většinou obsahuje i tzv. Game Port pro připojení joysticku nebo kláves s rozhraním MIDI pro zájemce o tvorbu hudby

26

Reproduktory ke zvukové kartě

• reproduktory (reprobedny) mohou být buď pasivní nebo aktivní

• pasivní reprobedny obsahují pouze samostatné reproduktory (bez zesilovače) a nevyžadují externí napájení

• aktivní reprobedny obsahují výkonový zesilovač společně s dalšími obvody (např. pro regulaci hloubek, výšek atd.), vyžadují externí napájení, jsou kvalitnější, po přepnutí se dají používat i jako pasivní

• při koupi reproduktorů se nenecháme zmást udávaným čistě teoretickým maximálním výkonem obou reproduktorů dohromady (P.M.P.O.); např. pro daný P.M.P.O. 240 W získáme jednoduchými výpočty skutečný použitelný výkon kolem 6 W na jednu reprobednu

27

Síťová karta

• rozšiřující karta sloužící ke vzájemné komunikaci mezi počítači

• v provedení PCI

• typ síťové karty musí odpovídat typu počítačové sítě (Ethernet, Token Ring nebo Arcnet)

• důležitým parametrem je přenosová rychlost dat (obvykle od 100 Mb/s)

• může obsahovat tzv. konektor Wake-On-LAN (WOL), který slouží k “probuzení” počítače nacházejícího se v režimu SLEEP ve chvíli, kdy potřebujeme mít na tento počítač přístup z jiného počítače. Tento konektor se musí propojit se stejnojmenným konektorem na základní desce počítače.

28

Další periferní zařízení

Scanner – snímač obrazové předlohy (důležitým parametrem je rozlišovací schopnost v DPI)

Digitální fotoaparát, kamera

Snímač čárového kódu

Plotter – „souřadnicový zapisovač“

Datový projektor

Čtečka paměťových karet

Prostředky virtuální reality – brýle, helma, rukavice, ...

. . .

29

Různá periferní zařízení

Stolní scanner

Grafická karta

Digitální fotoaparát

30

Různá periferní zařízení

3D-obrazovka

ISDN Router LCD monitor

Kamera

31

• http://www.zive.cz

• http://www.1pcrevue.cz

• http://www.readrite.com/html/magbasic.html

• http://www.tomshardware.com

• http://www.howstuffworks.com

• http://www.svethardware.cz

• http://www.pctechguide.com

• http://www.fi.muni.cz/usr/brandejs/AP

• http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/Vyuka/Vyuka.html

• http://www.elco.cz

Literatura

32

Čím je dána kapacita diskové paměti?

Jaké jsou nejdůležitější parametry pevných disků?

Jakou kapacitu mají řádově současné pevné disky?

Jakou kapacitu má disketa 3½” DS HD?

Co vyjadřuje přístupová doba pevného disku? Jaká jejejí hodnota u současných pevných disků?

Uveďte a stručně charakterizujte rozhraní současnýchpevných disků.

V čem se odlišuje princip pevného disku od disketovémechaniky?

Proč se nedoporučuje pouzdro pevného disku otvírat?

Vysvětlete princip činnosti mechaniky CD-ROM.

Uveďte hlavní rozdíl mezi CD-ROM, CD-R a CD-RW.

Kontrolní otázky

33

Uveďte hlavní odlišnosti DVD oproti CD.

Vysvětlete princip počítačové myši (s kuličkou).

Co to je trackball, trackpoint, touchpad?

K čemu slouží tablet?

Uveďte a stručně charakterizujte nejčastěji používanéherní ovladače.

Kolik milimetrů měří jeden palec (inch)?

V jakých jednotkách je udávána hustota tisku(rozlišovací schopnost) tiskáren?

Stručně, ale výstižně, popište princip činnosti laserové,inkoustové, jehličkové a tepelné tiskárny.

Stručně charakterizujte a porovnejte z hlediska kvalitya rychlosti tisku laserové, inkoustové, jehličkovéa tepelné tiskárny.

Kontrolní otázky

34

Vysvětlete podstatu barevného tisku.

Srovnejte barevné modely RGB a CMY. Co znamenázkratka CMY-K?

Jaké jsou nejdůležitější parametry grafických karet?

Co znamenají zkratky 2D a 3D?

Co to je pixel?

Popište princip činnosti barevné obrazovky.

Jaké jsou nejdůležitější parametry monitorů?

Co vyjadřuje obnovovací frekvence monitoru?

Popište princip displeje s kapalnými krystaly (LCD).

Uveďte hlavní odlišnosti mezi zobrazením na obrazovceklasického monitoru a na LCD.

K čemu slouží Game Port zvukové karty?

Kontrolní otázky

35

Jaký je hlavní rozdíl mezi pasivními a aktivnímireproduktory?

Co to je a k čemu slouží modem?

Co to je a k čemu slouží plotter?

Co to je a k čemu slouží scanner?

Popište prostředky virtuální reality a jejich využitív praxi.

Určete, zda jde o vstupní, výstupní či vstupně výstupníperiferní zařízení počítače: disketová jednotka,joystick, klávesnice, modem, monitor, myš, plotter,scanner, síťová karta, snímač čárového kódu, tiskárna,zvuková karta, datový projektor.

Kontrolní otázky