Von Neumannova architektura - POČÍTAČE. - PowerPoint PPT Presentation
22
Von Neumannova architektura - Von Neumannova architektura - POČÍTAČE POČÍTAČE Von Neumannova architektura ve své obecnosti není vůbec složitá. Celý počítač se skládá z pěti koncepčních bloků. Jedná se o operační paměť, ve které je uschován jak program, tak i data, se kterými program pracuje. Dále se zde nachází programový řadič řídící celý počítač a aritmeticko-logická jednotka, ve které jsou vykonávány, jak již název naznačuje, aritmetické a logické operace s registry nebo přímo místy v paměti. Poslední dva bloky, tj. vstupy a výstupy jsou představovány jednotlivými zařízeními, která se k počítači připojují. V tom nejjednodušším případě se může jednat například o LED-diody na výstupu a několik tlačítek na vstupu, stejně tak se však k počítači mohou připojit inteligentní řadiče disků, grafické subsystémy, různá čidla (počítače v autech jich obsluhují i několik desítek) atd.
Transcript
Von Neumannova architektura - POČÍTAČEVon Neumannova architektura - POČÍTAČE
Von Neumannova architektura ve své obecnosti není vůbec složitá. Celý počítač se skládá z pěti koncepčních bloků. Jedná se o operační paměť, ve které je uschován jak program, tak i data, se kterými program pracuje. Dále se zde nachází programový řadič řídící celý počítač a aritmeticko-logická jednotka, ve které jsou vykonávány, jak již název naznačuje, aritmetické a logické operace s registry nebo přímo místy v paměti.Poslední dva bloky, tj. vstupy a výstupy jsou představovány jednotlivými zařízeními, která se k počítači připojují. V tom nejjednodušším případě se může jednat například o LED-diody na výstupu a několik tlačítek na vstupu, stejně tak se však k počítači mohou připojit inteligentní řadiče disků, grafické subsystémy, různá čidla (počítače v autech jich obsluhují i několik desítek) atd.
- veškeré fyzicky existující technické vybavení počítače- hardware jsou součástky počítače bez nichž by nebyl
schopen pracovat.- jsou to elektronické součástky, které jsou na základní
desce(motherboard nebo mainboard).- základní deska je základní hardware většiny počítačů- zdroj, je hardware napájeý z elektrické sítě, který vede
proud do základní desky a jiných hardwarových součástí
Hardware(z anglického významu „železářské zboží“ nebo také „nářadí“, počítačový hardware je pak „computer hardware“)
- základní deska - procesor,- paměť ( ROM , RAM )- zdroj napájení- grafická karta- zvuková karta- síťová/modemová karta- chladiče ( aktivní , pasivní )
Typické části hardwaru
Počítač se skládá z procesoru, operační paměti a vstupně-výstupních zařízení.
- display- klávesnice- tiskárna - disketové mechaniky- pevné disky (HDD)- jednotky CD-ROM- jednotky CD-R/W- jednotky DVD-ROM- jednotky DVD-R/W- páskové jednotky- reproduktory- sluchátka- MP3/MP4 přehrávače- FLASH disky- herní ovladače
počítačová skříň – skříň z plechu, může být též součástí monitoru (iMac) základní deska – obsahuje většinu elektronických častí počítačeprocesor– vykonává instrukce, ze kterých jsou složeny programy operační paměť – za běhu počítače uchovává programy a
data sběrnice – propojuje vstupně-výstupní zařízení
s procesorem, umožňuje připojení rozšiřujících karet
grafická karta – umožňuje vytvořit v paměti obraz, který zobrazí na monitoru
zvuková karta – vytváří signál, který se v reproduktoru mění na zvuk síťová karta – zprostředkovává připojení k počítačové síti pevný disk – uchovává programy i data i po vypnutí počítače elektrický zdroj – mění síťový střídavý proud na stejnosměrný proud
o nižším napětímonitor – zobrazuje informace uživateli, je připojen ke grafické
kartě klávesnice – zprostředkovává alfanumerický vstup od uživatele počítačová myš – umožňuje pohybovat kurzorem myši a vyvolávat události
stiskem tlačítka
a další vstupně-výstupní zařízení (tiskárna, scanner, …)
flash paměť vyměnitelný disk pružný disk pevný disk optický disk CD disk DVD disk magnetooptický disksíťová karta
Rozdělení počítačových periferii
výstupnítiskárna reproduktor monitor zvuková karta
vstupní klávesnice myš scanner tablet mikrofon snímač čárového kódu WEB kamera snímač Braillova písma radiotelevizní karta
kombinovaná vstupně-výstupní zařízení
Vstupní a výstupní zařízeníVstupní zařízení slouží pro vstup dat do počítače a výstupní zařízení pro jejich výstup (žádné překvapení se zde nekoná).
Vstupní data a jejich různá podoba:- nekonečné sloupce čísel - textové dokumenty- programy- obrázky- video- teplota motoru- tlak ve válcích atd. prostě veškerý obsah, který je možné nějakým způsobem zdigitalizovat, tj. převést na množinu bitů. Digitalizace je nutná, protože se data ukládají do operační paměti nebo jsou přímo načítána do aritmeticko-logické jednotky. Podoba výstupních dat je také velmi různorodá a je samozřejmě závislá na použitém výstupním zařízení (displeje, tiskárny, audio sestavy, servomotory atd.).
jehličková – řada 8, 9 nebo 24 jehliček je umístěna v tiskové hlavě, která projíždí nad papírem kolmo na směr jeho posunu. Jehličky propisují přes barvící pásku na papír jemné body, z kterých se skládají písmena a obrázky. Tyto tiskárny mají velmi nízké náklady na tisk a mohou vytvářet kopii průpisem (přes kopírák). Mohou se tak například tisknout mzdové lístky ve speciálních zalepených obálkách.Další výhodou je, že tisková páskase opotřebovává postupně a nedojdenajednou. Stejně tak je často používán"nekonečný" papír s boční perforací, který může být tenčí (a tím i levnější) a jeho vedení tiskárnou je spolehlivější.Nevýhodou je větší hlučnost, horšíkvalita tisku a u levnějších modelůnízká rychlost tisku.
inkoustové (anglicky ink-jet printer) – tisková hlava tryská z několika desítek mikroskopických trysek na papír miniaturní kapičky inkoustu
laserové (anglicky laser printer) – pracujína stejném principu jako kopírky: laserový paprsek vykreslujeobrázek na fotocitlivý a polovodivý, obvykle selenový válec, na jehož povrch se poté nanáší toner;toner se uchytí jen na osvětlenýchmístech, obtiskne se na papír a na závěr je k papíru tepelně fixován(zažehlen teplem cca 180 °C a tlakem).
Typy tiskárenBěžně používané typy
termální (tepelné) – tiskne se pomocí tepla
termotransferové – jedná se vlastně o sublimační tisk, princip je stejný jako u přímého termálního tisku, jen je mezi hlavou a papírem speciální termotransferová fólie, ze které se barva teplem přenese na potiskované medium, kterým může být běžný papír. Jedno- i vícebarevný tisk se používá v tiskárnách na potisk štítků (Dymo), plastových karet nebo při tisku fotografií ve vysoké kvalitě.
termické (anglicky bubble jet) – tisková hlava pracuje s tepelnými tělísky, které zahřívají inkoust. Při zahřátí vznikne v trysce bublina, která vymrští inkoustovou kapku na papír.
piezoelektrické – tisková hlava pracuje s piezoelektrickými krystaly. Krystal je destička, která je schopna měnit svuj tvar. Funguje tedy jako mikroskopická pumpička, která je schopna vystřelit kapku na papír.
voskové (tuhý inkoust) – princip se velmi blíží klasické inkoustové tiskárně, ale místo tekutého inkoustu se používá speciální vosk, který se po natavení vystřikuje mikrotryskami na papír. Tyto tiskárny jsou specifické tím, že dokáží namíchat barvu bodu i bez překryvných rastrů. Mají velmi živé podání barev a vyznačují se vysokou kvalitou výtisku.
11 jehličkové a 2 2 jehličkové: málo vyráběné 77 jehličkové: poskytují tisk s velmi nízkou kvalitou, používány pouze ve
speciálních případech(pokladny v prodejně) 9-ti9-ti jehličkové: jsou vhodné pro tisky výpisů programů a pro tisk dokumentů,
na jejichž kvalitě příliš nezáleží 24-ti24-ti jehličkové: umožňují kvalitnější režim tisku, větší rychlost tisku, použítí pro
dokumenty s nízkou kvalitou tisku
používají k tisku tiskovou hlavu, která se pohybujeze strany na stranu po listu papíru a přes barvícípásku naplněnou inkoustem se otisknoujehličky na papír
Malé náklady na tisk a použití traktorovéhopapíru.Jsou spolehlivé a použitelné tam,kde je tolik nezáleží na kvalitě tisku.
Většinou dosti hlučné a pomalé.Lze tisknout jen grafiku s nízkým rozlišeníma omezenou paletou barev. Velice náchylnék ohnutí jehliček.
je založen na tom, že inkoust je na papír vymršťovánvelkou rychlostí v podobě kapek o velikosti 35 pl (pikolitr = 10−12 l).Objem kapek má na kvalitu tisku velký vliv. Některé tiskárny majífunkci měnitelného objemu kapek. Rychlost kapek se pohybuje mezi50 a 100 km/h, vzdálenost mezi listem papíru a tiskovou je zhruba 1 mm.
klidnější provoz jemnější tisk kvalitní fotografický tisk černobílý i barevný tisk hladší detaily relativně nízká pořizovací cena
Inkoust je často velmi drahý. Trysky jsou náchylné k ucpání uschlým inkoustem. Inkoustový potisk je rozpustný ve vodě, a proto je třeba chránit dokumenty před každou kapkou. Životnost inkoustů je časově omezená – časem vyblednou.
v současnosti rozlišujeme tři druhy inkoustových tiskáren:
PRINCIP TISKUPRINCIP TISKUHlavní součástí laserové tiskárnyje kovový válec s vrstvou polovodiče(např. selen) na povrchu.Polovodič měnípři osvícení odpor z přibližně 300 Ω přiosvícení až na cca 3—5 MΩ pokud neníosvícen.
v LED tiskárně je celá soustava laserua příslušné optiky nahrazena řadounebo maticí LED v těsné blízkosti válcea pokrývající celou jeho šířku. Každáz těchto diod ozařuje na válci jeden bodze vstupní bitmapy.
LASER , LED
Průběh tiskuPrůběh tiskuToner (suchý jemný prášek) je vlivem otáčení válce nabit na stejnou polaritu jako povrch válce. V ostatních místech je toner od válce odpuzován, protože má stejnou polaritu. Následně se toner přenese z válce na papír, který je nabit na opačnou hodnotu než povrch válce.Papír je nabit opačným nábojem než povrch válce a toner.Toner se z míst na válci s neutrálním nábojem přenese na papír, který je nabit nábojem opačným. Toner pomocí vysoké teploty (okolo 180˚C) a tlaku roztaven a zapečen do papíru.Laserový paprsek prochází deflektorem, což je součástka, která v závislosti na přivedeném napětí propouští nebo nepropouští laserový paprsek. Napětí přivedené do deflektoru je obrazem bitmapy tištěné stránky. Rotující zrcátko (hranol) rozprostírá paprsek po celé šířce válce.
vzdálenost mezi protilehlými rohy obrazovky – udávána v angl. palcích 1 palec = 2,54 cmpoměry stran 4:3 běžná obrazovka nebo 16:9 širokoúhlá obrazovka
Základní parametry monitorůZákladní parametry monitorůÚhlopříčka
Rozlišení obrazovky
Obnovovací (vertikální) frekvence
Doba odezvy
Vstupy D-sub v současnosti používané vstupy (15pinový, analogový),DVI (kombinovaný digitální a analogový)HDMI (digitální pro přenos videa ve vysokém rozlišení, zpětně kompatibilní s DVI), RGB (analogové) vstupy - některé monitory mohou mít ještě oddělené .
doba odezvy se udává v jednotkách milisekund (ms).doba, za kterou se bod na LCD monitoru rozsvítí a zhasnevyhovující je doba 2,5 ms
Obnovovací frekvence udává se v jednotkách Hertz (Hz).Jde o rozumné ergonomické minimum.Pro CRT je uváděno 85–100 Hz, u LCD je tento parametr nepodstatný.
Rozlišení se udává v bodech neboli pixelech (px) – u LCD se jedná o skutečný počet bodů.Pokus o použití jiného než tohoto rozlišení vede k různým deformacím obrazu.U CRT jde o maximální zobrazitelný počet bodů a ten je omezen maximální vstupní frekvencí (MHz).
Obrazovky podle nasměrování paprsku elektronů do požadovaného místa na stínítku.Obrazovka s vychylováním paprsku elektrostatickým polem
Obrazovka s vychylováním paprsku elektromagnetickým polem K vychylování elektronového paprsku jsou využívány čtyři cívky navinuty na obrazovce (2 vertikální, 2 horizontální). Průchodem proudu cívkou se vytváří elektromagnetické pole, které způsobí vychýlení paprsku v horizontálním nebo vertikálním směru.
Princip CRTObraz se vytváří pomocí svazku 3 elektronových paprsků (všechny paprsky stejné, neexistují žádné barevné elektrony) Barevné body (RGB) vznikají po dopadu elektronového paprsku na daný fosforový bod (luminofor martas) Barevné CRT obrazovky potřebují tzv. masku (delta, trinitron, štěrbinová) Při výrobě se pro nanášení fosforu příslušné barvy (luminoforů) využívá fotografická cesta - nanese se všude, rozsvítí se patřičný paprsek a projde se celá obrazovka (paprskem). Poté se vypláchne, neosvícená místa se vyplaví. Proces se opakuje pro každou barvu.
Schéma1. Svislý filtrový film polarizuje vstupující světlo. 2. Skleněná podložka s ITO elektrodami. Tvary těchto elektrod budou určovat tmavé tvary, které se objeví, když je LCD zapnut, nebo vypnut. 3. Zakroucené tekuté krystaly 4. Skleněná podložka s obyčejnou elektrodou 5. Vodorovný filtrový film k bloku umožňující průchod světla skrz. 6. Přemítavý povrch posílající světlo zpět k diváku.
LCD (Liquid Crystal Display) displej
Pozitiva LCD technologie Negativa LCD technologie:
- Geometrie, ostrost - Doba odezvy - Jas - Pozorovací úhly - Velikost - Barvy - Spotřeba - Vadné pixely - Design - Kontrast- Viditelná plocha
JAK TO FUNGUJE :V klidovém stavu se v plazma displejích nachází plyn, resp. se jedná o směs vzácných plynů jako je argon, neon či xenon. Jsou to elektroneutrální atomy, čili musíme najít způsob, jak z nich vytvořit plazmu. Ten je jednoduchý – do plynu se pustí elektrický proud, čímž se objeví mnoho volných elektronů. Srážky mezi elektrony a částicemi plynu ústí v to, že některé atomy plynu ztratí své elektrony a vznikají tak kladně nabité ionty. Spolu s elektrony tedy získáváme plazmu. Tím, že máme vytvořeno elektrické pole, začnou se jednotlivé nabité částice pohybovat ke svým opačným pólům – plynové ionty k záporně a elektrony ke kladně nabitému pólu. V plazmě tedy dochází k tzv. chaotickému pohybu a jednotlivé částice se začnou srážet. To způsobí, že plynové ionty se dostávají do excitovaného stavu (nabitého) a poté uvolní foton, tedy světlo.
Plazma - technologie PDP (Plasma Display Panel) panelPozitiva technologie PDP:
- Jas a kontrast - Zorný úhel - Odezva pohybu - Barvy
Negativa technologie PDP:
- Statický obraz - Odraz panelu - Spotřeba
Nevýhody časová prodleva mezi stiskem spouště a exponováním snímku u jednodušších přístrojůcena nemusí vždy odrážet kvalitu dig.fotoaparátušum při vysoké citlivosti velká spotřeba elektrické energie LCD je při silném slunci nepoužitelný papírové zvětšení snímku je závislé na počtu Mpx životnost snímače je omezena
Výhody a nevýhody digitální fotografie
Výhody okamžitá možnost kontroly vyfoceného snímku citlivost záznamu (nastavení ISO) editace a zpracování fotografií výhodná cena za snímek (množství fotografií) nízké provozní náklady archivace fotografií možnost videozáznamu velmi dobrá světelnost objektivu
DIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT
Baterie a zdroje napájení Bez baterie nebo jiného zdroje napájení se při focení těžko obejdete. Trh nabízí alkalické baterie, ale i lithiové, nikl-kadmiové, nikl-metal-hydridové,lithium-ion či lithium-polymerové akumulátory.
DOBÍJECÍ – až 1000 cyklů dobíjení
BĚŽNÉ – při vybití nepoužitelné – určené k likvidaci
DIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT
Režimy digitálního fotoaparátu
Portrét Při klasickém portrétu většinou požadujeme,aby vše kromě zvěčňované osoby bylo rozmazanéa nerušilo divákův pohled. Program portrét lzesamozřejmě využít i jinde, než při fotografování osob.Můžete jej využít všude tam, kde je potřeba"vypíchnout" nějaký detail a požadujete, aby jeho okolí
bylo rozmazané. Krajina Tento program je pravým opakem režimu portrét.Zatímco při portrétování musí být některé částiobrazu rozmazané, u krajiny se předpokládá,že ostré má být vše. Je vhodný všude tam, kde jsouv popředí snímku objekty, které mají být ostréstejně tak, jako objekty v vzdálené.
Sport Sport je dalším velmi často užívaným režimem.Obecně, focení sportu nebo jakéhokoliv jinéhorychlého pohybu věcí či osob vyžadujekrátký čas závěrky. V opačném případěje pohybující se objekt ve výsledku rozmazán.Využití nalezne tento režim všude tam,kde se něco hýbe a nemá to být rozmazané.
Paměťové karty
Compact Flash (CF I i II) Multimedia Card (MMC) Secure Digital (SD) Memory Stick (MS i Duo) Smart Media (SM) xD Picture Card (xD)
DIGITÁLNÍ VIDEOKAMERAVideokamera je elektronické zařízení, sloužící k zachycení pohyblivéhoobrazu a synchronního zvuku.
Analogové – dnes jsou na ústupu a téměř se nevyrábí. VHS (později vylepšen na SuperVHS)
Video 8 (později vylepšen na Hi8) VideoBeta Video 2000
Digitální - data se ukládají na Videokazety
DV – Digital Video D 8 DVCAM Betacam
MÉDIA
DVD disky - (DVD-R, DVD-RAM) průměru 8 cm Pevné počítačové disky (HD) - většinou formát MPEG-4 Paměťové karty – většinou formát MPEG-4
Rozdělení podle principuRozdělení podle principu : :
Profesionální – používají je velké televizní kanály a firmy natáčející reklamu. Finančně jsou velmi nákladné – vyrábí se v malých sériích
Studiové – primárně určené k upevnění na stativ
Přenosné (očka)
Poloprofesionální – obecní televize, živnostníci (natáčející svatby apod.), velká studia – jako levnější (a postačující) variantu profitechniky pro práci v terénu
Amatérské – určené široké veřejnosti, cenově dostupné
Rozdělení podle uživatelůRozdělení podle uživatelů : :
