A számítógép.

Az előadások a következő témára: "A számítógép."— Előadás másolata:

1 A számítógép

2 Honnan is ered a mai számítógép?
Kezdetek.

3 A számolás története az emberiség történetével egyidős.
Kezdetben az ujjait használta az ember, később kavicsokat, fonalakat, az eredményt barlang falába, csontba vagy falapokba vésve rögzítette. Golyós számológép az abakusz 3000 éves. Japán változata a szorobán. Később az arab számok bevezetése, a helyiérték felismerése, a tízes számrendszer használata megszüntette az áttekinthetetlen számolásokat. Napier nevéhez fűződik a logaritmus felfedezése.

4 A különböző számolási , számítási műveletek megkönnyítése és mechanizálása mindig is az emberiség fejlődésének kulcsfontosságú kérdése volt. Ezzel a gondolattal már az időszámításunk előtt is foglalkoztak, s a néhol még ma is használt abakuszt lehetne az egyik első olyan eszköznek tekinteni, amelyet a különböző matematikai műveletek elvégzésére használtak. Az abakusz eredetére többféle magyarázat is létezik, egyesek szerint Püthagorasz találta fel, mások szerint Egyiptom az őshazája. A technika fejlődésével, az idő előrehaladtával egyre bonyolultabb matematikai műveletek elvégzésére is szükség volt (kereskedelem, hajózás, navigáció), így a XVII. században William Oughtred megalkotta a logarlécet.

5 Igazi számológépnek ezeket az eszközöket azonban még nem nevezhetjük, hiszen működésük nem autómatikus. az első digitális számológépet 1623-ban Wilhelm Schickard készítette, amelynek jellemzője, hogy a matematikai alapműveleteket automatikusan végezte. A kezdeti sikerek után a próbálgatásoknak már nem lehetett gátat szabni – a fejlődés következő lépéseként Blaise Pascal számológépét mutatták be Párizsban 1642-ben. Igaz ez a gép mindössze egy műveletet ismert az összeadást. Generációk

6

7

8

9

10 Menü Generációk Számítógép fajtái Számítógép részei Célszámítógépek
Hardver Szoftver Mi a számítógép? Mi lesz a vége?

11 Számítógép-generációk
nulladik ig Mechanikus szerkezetek első Elektroncső második Tranzisztor harmadik Integrált áramkör negyedik Nagy integráltságú áramkör ötödik ? - Menü

12 Nulladik generáció számolási segédeszközök mechanikus számítógépek
elektromechanikus számítógépek

13 II. világháború idején a két nagyhatalom egyidejűleg, de ugyanakkor egymástól függetlenül erőteljesen törekedett a számítógép hadiiparba való bevezetésére. Az első elektromechanikus számítógépeket Konrad Zuse és Howard Hathaway Aiken készítették. E gépek működése már a kettes számrendszer elvének alkalmazásán alapult (digitális technika). Felépítésüket tekintve elektronikus jelfogókat, reléket tartalmaztak. Az IBM cég a Harvard egyetemmel együttműködve Aiken és Watson irányításával készítette el első elektromechanikus számítógépét a MARK-I.-et, amely egy 16 méter hosszú. 35 tonna tömegű, dollár értékű gép volt, közel alkatrészből és hozzávetőlegesen 100km-nyi vezetékből állt. Zuse az egymástól függetlenül végzett munka ellenére is hasonló felépítésű gépet készített, melynek neve Z-3 volt.

14 1769-ben Kempelen Farkas billentyűzetvezérlésű hangszintetizátort kezdett építeni, amit 1782-ben mutatott be először. Ez a gép ugyan nem volt programozható, billentyűkkel és nyílások (csövek) ujjal való befogásával, illetve egyéb mechanikus módokon kézileg lehetett vezérelni, és mechanikus elveken alapult (fabillentyűkből és faházból, fémből álló hangképző „szervekből” és egy bőrből, később gumiból készült légtölcsérből állt), de megmutatta, hogy olyan komplex feladatokat is lehet gépileg szimulálni, mint az emberi hang képzése. A gép szótagokat és rövid szavakat „tudott” „kimondani” (bár a kezeléséhez sok gyakorlás kellett). Több mint 100 évig senki sem tudott Kempelenénél jobb hangszintetizátort építeni ban Joseph-Marie Jacquard mechanikus szövőgépet épített, mely automatikusan, külső programozás révén szőtt mintákat: a gépet kartonból készült lyukkártya vezérelte, amely a mintákat tárolta. A gép széles körben elterjedt, alkalmazták is a szövőiparban, és létezése olyan tudósokat befolyásolt, mint Neumann János (tudjuk, hogy barátaival élénk eszmecseréket folytatott róla és hasonló gépekről).

15

16 Mechanikus szerkezetek
Wilhelm Shickard gépe (1623): + - (* /) Blaise Pascal ( ): + - (7 pld.) G. W. Leibnitz gépe (1671): + - * / C. Babbage (kb. 1820): differenciagép (logaritmustáblázatokat készítettek vele) H. Hollerit gépe (1890 után): lyukkártyás (népszámlálás adatait dolgozták fel vele)

17

18 Első generáció elektroncsöves Eniac (1945) Alapterülete 180 nm
teljesítménye 140 kW Elektroncsövek db átlagosan 10 percenként égett ki cső

19 ENIAC

20 Első generáció (folyt.)
EDVAC (1951) - Neumann János ( ) részt vett a fejlesztésében Neumann-elv: programok és adatok ugyanott tárolódjanak, bináris formában UNIVAC (1951): elsőként sorozatban gyártott, központi vezérlőegység kezelt minden egységet, a perifériákat is gépi kódban programozták assembly nyelv megjelent Generációk

21 A mai számítógépek működési elvének szülőatyja a magyar származású Neumann János, aki az ENIAC építési munkálatai során csatlakozott a fejlesztőcsoporthoz. Neumann fogalmazta meg elsőként a belső programvezérlés ötletét amely szerint a gépek vezérlőprogramjait a számításhoz szükséges adatokkal együtt belső memóriákban kell tárolni. Fontosnak tartotta továbbá a soros működésű elektronikus feldolgozást, a kettes számrendszer használatát, és az univerzális felhasználhatóságot is. Tehát fejlődés további lépéseit tekintve elsősorban szellemi-logikai fejlődésről beszélhetünk.

22 Neumann János alkotta meg a gép által információként kezelt program létrehozásának elvét.
Neumann János munkája olyannyira értékesnek számított a világban, hogy 1960-ban a további főbb célok egyike, úgymond a fejlesztési súlypontja a programozási nyelvek és a különböző programozás rendszerek kidolgozására tevődött át, hanyagolva a műszaki fejlesztést. Neumann 1946-ban megfogalmazta a modern számítógépek 5 alapelvét, melyek a következők: Neumann elvek: Generációk

23 1, A számítógép legyen soros működésű:
A gép az egyes utasításokat sorban egymás után végzi el. 2, A számítógép a bináris (kettes) számrendszert használja és legyen teljesen elektronikus: A kettes számrendszert egyszerű megvalósítani elektronikus un. kétállapotú áramkörökkel (1-magasabb feszültség, 0- alacsonyabb feszültség...) 3, A számítógép belső memóriát tartalmaz: Neumann egy belső memóriát javasolt a részeredmények tárolására, s így a gép egy bizonyos műveletsort automatikusan el tud végezni. 4, A tárolt program elve: A programot megvalósító utasítások a belső memóriában tárolhatók, mint bármely más adat, így a számítógép önállóan képes működni. 5, A számítógép legyen univerzális: ... az olyan gép amely el tud végezni néhány alapvető műveletet elvileg minden számítást elvégez

24 Második generáció tranzisztor mágnesdobos, majd ferritgyűrűs memóriák
perifériavezérlő áramkörök megjelenése mágnesszalagos, mágneslemezes háttértárolás FORTRAN, első magas szintű programnyelv Generációk

25

26 Harmadik generáció Integrált áramkörök (IC) 1958
félvezetőkből készült memóriák moduláris gépfelépítés többfeladatos üzemmód megjelenése operációs rendszerek alkalmazása Basic, Pascal, C megjelenése Generációk

27

28 Negyedik generáció nagy integráltságú áramkörök (LSI)
mikroprocesszorok IBM PC (1981) többprocesszoros számítógépek számítógép-hálózatok Generációk

29

30 Ötödik generáció ? Generációk

31 Számítógép Számítógépnek nevezzük azt a műszakilag megalkotott rendszer, amely adatok bevitelére, azok tárolására, feldolgozására, a gépen tárolt programok működtetésére alkalmas emberi beavatkozás nélkül.

32

33 1.1. ábra: A számítógép, mint információfeldolgozó eszköz
A számítógépes feladatok nagy része – nem matematikai számítás, így amikor a számítógép fogalmát meghatározzuk, sokkal általánosabban kell fogalmaznunk: Azt mondhatjuk, hogy a számítógép információátalakító eszköz, az input (bemeneti) eszközein közölt információkat átalakítva információt közöl velünk. Az információt kimeneti (output) eszközein jeleníti meg, valamilyen, az ember számára érzékelhetõ formában (pl. képernyõn, nyomtatásban vagy éppen hang formájában). 1.1. ábra: A számítógép, mint információfeldolgozó eszköz Menü

34 Számítógép felépítése
Két részből áll: Hardver: a számítógép fizikai része. Az összes elektronikus és elektromechanikus építőelemek összesége. Szoftver: a gépen tárolt programok, adatok összessége, gép logikai része. Menü

35 Felépítés: ház alaplap mikroprocesszor busz BIU (Bus Interface Unit) gyorsítótár utasítás végrehajtó egységek FPU (Floating Point Unit) MMX (Multi Media Extension) operatív tár csatoló kártyák vezérlők merevlemez hajlékony lemez meghajtó CD-ROM meghajtó stb. képernyő billentyűzet egér

36 A számítógépet 2 fő részre bonthatjuk:
központi egységre; perifériákra; Egy alapkiépítésû PC az alábbi részekbõl áll: alapgép; háttértárak: floppy egység(ek) és winchester; billentyûzet, egér; monitor; egyéb perifériák: nyomtató, szkenner stb. Menü

37 Legfontosabb jellemzők
A PC részei: Alaplap, Processzor Memória: Háttértárak, adathordozók, Perifériák, egyéb digitális eszközök és illesztők. Legfontosabb jellemzők Menü

38 Az alaplap ezen helyezkedik el a processzor, a memóriák, a buszrendszerek és a csatlakozók a perifériákhoz, a csatlakozókba helyezett illesztőkártyák (hangkártya, videokártya, modem, hálózati kártya). Többfajta csatlakozó is megtalálható az alaplapon, mint a PCI, ebbe a csatlakozóba lehet rakni pl. hangkártyát vagy akár tvtuner kártyát is, de még sok más kártya is becsatlakoztatható ide. Megtalálható még az AGP foglalat is. Ezt a csatlakozót direkt a videó kártyának készítették a nagyobb teljesítmény miatt. Megtalálható meg a PS/2 csatlakozás egereknek és billentyűzetnek. És az USB csatoló is. Ennek több előnye is van. A számítógép bekapcsolt állapotában is le és fel csatlakoztatható bármilyen USB csatlakozású eszköz, sebessége meghaladja az USB 2. 0-soknál a 480 Mbit/s-ot. Az alaplapon megtalálható még a különböző háttértárak és meghajtók csatlakozói, a soros és a párhuzamos csatlakozók. Az alaplapon található az órajel generátor, amely szinkronizálja a működést és meghatározza az előírt sebességet, de az egyes egységek mám-más frekvencián (sebességgel) működnek.

39 Az alaplap A számítógépek részegységei többnyire egyetlen dobozban vannak elhelyezve, amelynek csatlakozóin keresztül kapcsolódhatnak a géphez a különbözõ perifériák. pl. : monitor, billentyûzet, egér, nyomtató, modem. Ezekrõl érkezõ ill. ezekre induló adatáramlásokat a központi egység (processzor) és a központi tár (memória) együttesen végzi. A processzor, a memóriák és néhány vezérlõ egység ugyanazon az nyomtatott áramköri lapon, az alaplapon helyezkedik el. Az adatáramlás a buszvonalakon történik. Ide csatlakoznak a vezérlõkártyák is, melyeken keresztül a központi tár és a központi egység létesít kapcsolatot a perifériákkal. Az adatáramlás sebességét nagyban befolyásolja a vezérlõ áramkör órajel frekvenciája. Ennek értékét MHz-ben (megahertz) adják meg. A PC részei:

40

41 Memóriák: ROM memória: integrált áramköri memória (Read only memory) – a gyárilag beírt programot, adatot csak olvasni lehet. Ha megszüntetjük az áramellátást utána, sem veszíti el az adatokat. A rendszerindító folyamatokhoz tartozó utasításokat rögzítik bele, és a BIOS is ilyen memóriákban van. Léteznek olyan speciális ROM-ok, amelyeknek a tartalma újraírható. Ezeket PROM-oknak (programozható ROM-oknak) nevezzük. Több változatuk létezik attól függően, hogy milyen módszerrel törölhető a tartalmuk. EPROM tartalma ultraibolya sugarakkal, míg az EEPROM tartalma elektromos jelekkel törölhető.

42 Memóriák: RAM memóriák: írható-olvasható memóriák (Random Access Memory), véletlen elérésű memória, azaz a tartalma tetszőleges (akár véletlen) sorrendben elérhető, írható, olvasható. Operatív memóriák, tárolják az éppen futó programokat, szükséges adatokat, folyamatos áramellátásra van szükségük, jellemző kapacitás a PC-ben: 256 MB – 1024 MB. Adatátviteli sebesség vagy adatáram: működési frekvencia x egyszerre átvihető bitek száma (pl. 64 bit), tehát fontos a működési frekvencia. Jellemző értékek: 333 MHz, 400 MHz. Gyakori típus: DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), gyors memória, az a sajátossága, hogy egy órajel alatt két művelet elvégzésére alkalmas, azaz elvileg kétszeres az adatátviteli sebesség az SDRAM-okhoz képest. RDRAM (Rambus DRAM): ez a DDR SDRAM-ok sebességének többszörösén képes működni.

43 Memóriák: CACHE: összefoglaló név, nagyon gyors memória, átmeneti tároló a gyors processzor közelében. Flash memóriák: olyan írható, olvasható memóriák, amelyeknek az adatok megőrzéséhez nincs szükségük áramforrásra. Pen drive: a floppyt kicsi, hordozható IC alapú háttértár, adathordozó, USB csatlakozóval, jellemzően MB kapacitású. Compact Flash memóriakártya: digitális fényképezőgépekben, videokamerákban használatosak. Jellemzően MB kapacitásúak. Buszrendszer: a buszrendszer a részegységek közötti adatforgalom „útjai”. Létezik címbusz, adatbusz és vezérlőbusz. A processzorok, memóriák és a külső adatforgalom is egyre gyorsabb lett, ezért többféle szabvány született az elmúlt évtizedekben. Csatlakozók: A PC részei:

44

45 Intel cég: Pentium 4 processzor, AMD cég: Duron, Athlon 64 processzor.
Szilícium egykristályra integrált, sok tízmillió tranzisztort tartalmazó digitális áramköri egység, ez a számítógép központi vezérlő- és műveletvégző egysége. Három fő részből áll: CU, ALU, regiszterek. A CU vezérlőegység értelmezi az utasításokat és előállítja azok végrehajtásához a szükséges vezérlőjeleket. Az ALU aritmetikai-logikai egység az összeadásokat, kivonásokat, valamint a logikai műveleteket végzi. A processzor egyik jellemzője, hogy hány bit adattal tud egyszerre műveletet végezni, pl. 64 bittel. A processzor tartalmaz egy vezérlő egységet, egy aritmetikai és logikai egységet és egy (kicsi de) nagyon gyors belső memóriát (regisztereket). A processzor sebességét döntően meghatározza a működési frekvencia és az egy ciklus alatti műveletek száma – jellemzően a frekvencia 2 GHz-3, 5 GHz, a műveletek száma pedig 5-10 művelet/ciklus. Intel cég: Pentium 4 processzor, AMD cég: Duron, Athlon 64 processzor.

46 Processzor CPU: Central Processing Unit a központi feldolgozó egység, ez értelmezi a parancsokat és hajtja végre a memóriában tárolt utasításokat. A jelfeldolgozást végrehajtó központi egység: a számítógép szíve legfőbb alkatrésze a központi mikroprocesszor, melyet jelfeldolgozó program (szoftver) működhet. A Processzor jellemző adatai: Órajel frekvencia (GHz) Adatbusz címbusz vezérlőbusz szélessége (bit) Cache memória gyorsítótár feladata a memória és a processzor, működési sebessége közötti különbség csökkentése. A regiszter méret.

47 -Regiszterek: a processzor belső tárolói, gyorsan elérhetők
Részei: -ALU: olyan áramkörökből áll, ami matematikai és logikai műveleteket tud elvégezni. -CU: ebben található az órajel generátor ez álltja elő a vezérlőjeleket az szabja meg a számítógép működésének a gyorsaságát ez értelmezi az utasításokat és ez alapján küldi el hogy melyik egység milyen műveletet hajtson végre. -Coprocesszor: bonyolult számítási műveleteket végezteti ezzel a processzorral, ezzel csökkenti a processzor terhelését. De az a 486-tól nincs külön. -Regiszterek: a processzor belső tárolói, gyorsan elérhetők Fajtái: Programszámláló regiszter azt tárolja, hogy a soron következő utasítást melyik címről kell betölteni. Akkumulátor regiszter, ami műveletekhez szükséges adatokat és részeredményeket tárolja. A PC részei:

48

49 Processzor

50 Perifériák: Feladatuk: az adatok be- és kivitelét valósítják meg
b. Típusaik: Egyfunkciós perifériák (az adatáramlás csak egyirányú lehet, pl: billentyûzet, monitor); Párbeszédes vagy kétfunkciós perifériák (az adatáramlás kétirányú lehet pl.: terminál); Háromfunkciós perifériák (háttértárak);

51 A háttértárak a számítógépekben a központi tár mellett az adatok tárolását teszik lehetõvé, de sokkal nagyobb mennyiségben. A PC-ben használatos fõbb típusa: Hajlékonylemezes tároló (floppy disc) Merevlemezes tároló (hard disc) Optikai tároló (compact disc) A PC részei:

52 A mágneslemezek típusai
Fix rögzítésű és cserélhető merevlemezek fixlemezes tárak: fixfejes vagy mozgófejes cserélhető tárak: lemezköteges (nagy kapacitás), kazettás cserélhető merevlemezek hajlékonylemezes tárak

53 Hajlékonylemezes egység
FDD – Floppy Disk Drive (8, 5,25 vagy 3,5 inch átmérőjű) jellemző max. kapacitása 1,44 MB (egyes esetekben 2,88 MB) mágneses elven működő véletlen hozzáférésű írható – olvasható a lemez korong alakú (tokban van), forog használatkor sávokra (körgyűrűk), és azon belül szektorokra (körcikkdarabok) tagolódik író-olvasó fej mozog a sávváltáskor hordozható formázandó (sáv-szektor szerkezet kialakítása, fájlrendszer létrehozása)

54 A cserélhető lemezköteges tárak
Adathordozó: mágneses felületű lemez(ek) Előnyei: nagy kapacitás, direkt hozzáférés Felépítése: Legfelső, nem használt felület Egy cilinder: az összes adattároló felület azonos sávjai Egy szektor: a sáv egy „szelete”, fix számú byte-tal Legalsó, nem használt felület

55 Egy mágneses lemez felépítése
szektor sávok 1 fizikai rekord

56 A floppy kapacitása A floppy típusától függ
függ az adattárolásra használt oldalak számától: SS (Single Sided), DS (Double Sided) lemezek az írássűrűségtől: SD (Single Density), DD (Double Density), HD (High Density)

57 Tárolóeszközök csoportosításai
Feladat szerint Operatív memória (RAM, ROM) Háttértárolók Tárolási elv szerint Elektronikus (félvezetős) – RAM, ROM, pendrive Mágneses elvű (HDD, floppy) Optikai elvű (CD, DVD) Adathozzáférés szerint véletlen (közvetlen elérésű) – RAM, ROM, CD, DVD soros (szekvenciális) hozzáférésű (streamer – szalagos tároló)

58 Merevlemezes egység HDD – Hard Disk Drive mágneses elven működő
véletlen hozzáférésű, gyors, megbízható hordozható változat is lehetséges kapacitás: GB a jellemző írható – olvasható több lemez egymás felett, forognak használatkor, egybeépítve a meghajtójukkal író-olvasó fej mágneslemez által kavart légpárnán úszik cilinder: fejek egy adott pozíciójából olvasható rész (egymás feletti sávok) partícionálható, formázható (mély- ill. magasformázás)

59 A winchesterek Adathordozó: mágneses felületű lemezek
Előnyei: nagy kapacitás, direkt hozzáférés, de kis méret. Felépítése: a winchester is merev mágneslemez, amely légmentesen lezárt tokban van, amely megakadályozza a por, szennyezés bekerülését, így nagyban fokozza az adatbiztonságot.

60 Optikai tárolók I.: CD eszközök
cd korong felületén tükröződő réteg és bemélyedések olvasófejből kiinduló lézersugár (átm. 2,11 μm) különbözőképp verődik vissza (0 - 1) adatok spirálvonal mentén helyezkednek el típusai: CD-ROM – csak olvasható préselt mélyedések, alumíniumréteg+lakkréteg, év CD-R – írható aranyréteg, szerves festékanyag mélyedésekben (íráskor deformálódik), év CD-RW – újraírható (kb szer) kristályos-amorf (alaktalan) fázisváltó festék, év

61 Optikai tárolók I. (folyt.)
kapacitás: 650MB (74 perc) vagy 700 MB (80 perc) cd lemez mérete: 12 cm van 8 cm-es ( MB) változat is sebesség: 150 kB/s (audio cd) akár 52-szeres gyorsaságig sebessége elmarad a HDD-étől lehet belső vagy külső cd-meghajtó is audio- (.wav) ill. egyéb formátumú fájlok tárolására

62 Optikai tárolók II.: DVD eszközök
kisebb hullámhosszú lézerrel írják-olvassák a dvd-lemezeket lézersugár átmérője 1,32 μm adatokat két rétegben is tárolhatják (dual layer) DVD lemez lehet kétoldalas is lehetséges kapacitás: (4,7 GB+3,7 GB)×2 videó- ill. egyéb formátumú fájlok tárolására típusai: DVD-ROM, DVD-R(A), DVD-R(G), DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R, DVD+RW A PC részei: Adathordozók

63 Az input egységek (beviteli eszközök) segítségével visszük be a számítógépbe mindazokat az információkat, amelyekre a feldolgozáshoz szükség van, tehát a feldolgozandó adatokat és programokat. Ezeknek az eszközöknek nemcsak az adatmozgatás a feladata, hanem az is, hogy az adatokat az ember által értelmezhető formáról átalakítják a gép által értelmezhető formára.

64 Kombinált egység: Multifunkciós készülék
Bemeneti egységek Kimeneti egységek Billentyűzet Egér Szkenner Vonalkód olvasó Mikrofon Botkormány Monitor Nyomtató Plotter Hangszóró Hangkártya A PC részei: Kombinált egység: Multifunkciós készülék

65 Billentyűzet A billentyűzet az egyik legfontosabb input eszköz. Egyéb utasítás hiányában a számítógép innen várja a bemenő információkat, adatokat, parancsokat. A szabványos magyar billentyűzet 102 nyomógombos az ékezetes betűk nagy száma miatt. A hardver szempontjából a billentyűzet, egy szinkron kommunikációs port. Az adatforgalom kétirányú is lehet, mert a gép küldhet vezérlőparancsokat a billentyűzetnek, de a legtöbb esetben a billentyűzet felől érkeznek az adatok a számítógépbe. A kétirányú adatforgalom az esetleges hibákat jelezni, az átvitelt ismételni képes. A PC billentyűzete maga is egy különálló számítógép, amelynek csupán annyi a feladata, hogy a billentyű kapcsolómátrixot folyamatosan letapogassa, majd a letapogatás eredményét kódolva elküldje a gépnek. Perifériák

66 Egér Az egér története azzal kezdődött, hogy Douglas Engelbart a Stanfordi Kutatóintézetben új adatbeviteli eszközöket létrehozásával próbálkozott. Sok megoldás közül 1963-ban egy fából készített kis, kézbeillő tárgyban az egyenes vonalú mozgást forgó fémkorongok közvetítették. Az első IBM PC-hez készült egereket a Mouse System cég dobta piacra még 1982-ben. Kezdetben az új, háromgombos eszközt inkább önmagáért vették, hiszen megfelelő szoftverek hiányában nem sokra lehetett használni közepén a Microsoft is megjelentette a saját, két nyomógombos változatát. Az első számítógép, amely kihasználta az eszköz tulajdonságait és nagyközönség elé került, az Apple cég LISA nevű gépe volt. Perifériák

67 Adatbeviteli eszköz. Segítségével papíron lévő képeket és szövegeket lehet a számítógépbe bevinni, azaz számítógépes adattá alakítani: digitalizálni. A nyolcvanas évek elején kezdtek olyan képbeviteli eszköz kifejlesztésébe, amely állóképek bevitelére alkalmas. Az MIKROTEK nevű tajvani cég állította elő az első szkennert, melynek optikai felbontása 200 dpi. Maga a dpi rövidítés a következőt jelenti: dots per inch, ez megmondja, hogy hány pontra bontja a képeket egy inchen belül.

68 Szkennerek típusai: A szkennereknek több nagy családját különböztetjük meg a másodlagos szkennelési irány szerint: kézi szkenner: mi magunk mozgatjuk a szkennert a kép fölött (a képen Artec kézi szkenner és a vezérlőkártyája látható). A kézi szkenner hátrányai: nem tudjuk egyforma sebességgel mozgatni a kezünket, széles képek esetén csíkokból kell összerakni a képet. lapáthúzós szkenner: a lapot behúzza a szkenner és úgy olvassa be a képet . dobszkenner: nyomdákban használják. A lapot, filmet, diát egy forgó dobra ragasztják, ami belülről van megvilágítva. diaszkenner: csak diák és fotónegatívok beolvasására használható. síkágyas szkenner: ez a legelterjedtebb. Olyan mint egy fénymásoló. Ezzel lehet könyvben lévő képet is beolvasni, néhány újabb típus fóliákat is be tud olvasni. Perifériák

69 Vonalkód olvasó A vonalkód olvasót tárgyak beazonosítására használják boltokban, patikákban, könyvtárakban stb. A vonalkód meghatározott szabályok szerint felépülő, világos és sötét mezők váltakozásán alapuló optikailag érzékelhető kód. A vonalkódnak két alapvető, de egymásnak ellentmondó követelményt kell kielégítenie. Egyrészről a lehető legkisebb helyen a lehetséges legtöbb információt kell hordoznia, másrészt nagy biztonsággal lehetővé kell tennie az olvasást. Perifériák

70 Monitor A legfontosabb kimeneti eszköz a monitor. Korábban többféle szabvány alapján gyártott típus létezett, de mára a VGA rendszerű monitorok az egyeduralkodók. A monitoron megjelenő képek képpontokból (pixel) állnak. A monitor minősége a megjelenített képpontok sűrűségétől és méretétől függ. A monitorokat több szempont alapján is csoportosíthatjuk. 1. A képmegjelenítés elve szerint 2. A megjelenített kép típusa szerint 3. A monitor mérete szerint 4. A felbontóképesség és a megjelenített színek száma (színmélység) szerint Perifériák

71 CRT: A katódsugárcsöves a legelterjedtebb (CRT: Cathode Ray Tube) monitor, melyben egy elektronsugarat lőnek ki a képernyő fényporral bevont hátsó falára. Az elektronsugár másodpercenként legalább 50-szer végig fut a képernyőn. Mivel ezen monitorok súlya és kiterjedése igen nagy, hordozható számítógépekbe nem építhetők be. LCD: A monitorok másik típusa folyadékkristályos (LCD: Liquid Crystal Display) technológiával működik Előnyük a vékonyságukból adódó kis helyigény és az alacsony energiafelhasználás, hátrányuk a kötött képfelbontás és a magasabb ár. Csak egyféle - például 800x600 vagy 1024x768 képpont méretű - kép jó minőségű megjelenítésére alkalmasak. TFT: Az LCD technika továbbfejlesztésével megjelentek az úgynevezett TFT (Thin Film Transistor) technológiával készült kijelzők. Előnyük az LCD monitorokkal szemben, hogy a katódsugárcsöves monitorokhoz hasonló jó képminőséget garantálnak. Grafikus alkalmazások futtatására, mozgóképek szerkesztésére az LCD helyett TFT kijelzőt érdemes választani.

72 Az alfanumerikus monitorok képernyőjén 25 sorban soronként 80 karakter volt megjeleníthető, és csak a karakterek helyei voltak megcímezhetők. Az ilyen monitorok kis memóriaigénnyel rendelkeztek. A grafikus monitorok már bonyolult ábrák, képek megjelenítésére is képesek, mert ezeknél a tárolás és megjelenítés képpontonként történt. Nagy memóriaigény jellemzi őket.

73 Monitor A monitor méretét a képátló hüvelykben (coll) mért hossza alapján határozzuk meg. Legelterjedtebbek a 14" és 15"-os monitorok, de egyre gyakrabban találkozhatunk nagyobb, például 17", 19" és 21"-os monitorokkal.

74

75 Nyomtató A nyomtató (printer) a legegyszerűbb eszköz arra, hogy munkánk eredményét papíron is viszontláthassuk. A nyomtatókat több ismérv alapján csoportosíthatjuk. Az alkalmazott technika szerint beszélhetünk ütő, illetve nem ütő nyomtatókról. A karakterek megjelenítési módja szerint a nyomtató lehet teljes karaktert író és pontokat író (raszteres) típusú. A nyomtatott kép minőségét az egységnyi nyomtatási területre eső képpontok maximális száma, azaz a képfelbontás határozza meg, melynek mértékegysége a DPI (Dot Per Inch). Jó minőségű nyomtatáshoz minimum 300 dpi felbontást kell használnunk. A nyomtatási sebességet a CPS (Character Per Seconds) vagy a lap/perc mértékegységekkel mérhetjük. A CPS az egy másodperc alatt kinyomtatható karakterek, míg a lap/perc az egy perc alatt kinyomtatható lapok mennyiségét jelenti. Perifériák

76 A mátrixnyomtató A tintasugaras A lézernyomtató

77 A mátrixnyomtató legrégebbi, ma is forgalomban lévő típus. Működése a klasszikus, tintaszalagos írógéphez hasonlít, azzal a különbséggel, hogy a mátrixnyomtató az írásjelek képét az írófejében elhelyezkedő tűk (9, 18 vagy 24 darab) segítségével pontokból alakítja ki. A tűk mágneses tér hatására mozdulnak ki, és rugóerő húzza vissza a helyükre. A kilökött tű a papír előtt kifeszített festékszalagra ütve hozza létre a papíron a karakter vagy ábra egy-egy pontját. Előnye, hogy indigós papírra egyetlen nyomtatási menetben több példányban is nyomtathatunk, így például a számlanyomtatás terén nehezen nélkülözhető.

78 A tintasugaras tulajdonképpen a mátrixnyomtató továbbfejlesztése. Nyomtatáskor egy kisméretű tintaágyú egy festékpatronból mikroszkopikus méretű tintacseppeket lő a papírra. A festékporlasztást az egyes típusok különböző módon - gőzbuborékok segítségével vagy elektrosztatikusan - valósítják meg. Egy-egy karaktert sokkal több pontból alakítanak ki, mint a mátrixnyomtatók, és rendkívül csendesek. Elsősorban otthon vagy kisebb irodákban használják jó minőségű nyomtatványok készítésére.

79 A lézernyomtató működési elve a fénymásolókhoz hasonlítható. Egy speciális, fényérzékeny anyaggal bevont, elektromosan feltöltött hengerre lézer rajzolja fel a nyomtatandó képet. A lézerpásztázott helyeken a henger elektrosztatikus töltést kap, így amikor érintkezésbe kerül a festékport tartalmazó rekesszel, a festék feltapad a hengerre. A hengerről gördítéssel kerül át a kép a papírra, majd a nyomtató magas hőmérsékletű beégető művében rögzül a nyomat. A lézernyomtatót leginkább irodákban használják, mivel gyorsan, jó minőségben képes nyomtatni. Egyes típusai tömeges nyomtatásra is kiválóan alkalmasak. Léteznek színes lézernyomtatók is, amelyeknél a színes kép cián, bíbor, sárga és fekete színekből áll össze.

80 Plotter A plotter, más néven rajzgép, speciális, nagyméretű műszaki rajzok előállítására alkalmas eszköz, ezért főleg mérnöki irodák használják. A plotter működése eltér az eddig megismert elvektől, két egymásra merőleges sínen mozgó tollal, ceruzával rajzolja meg a képet. Az újabb tintasugaras plotterek inkább speciális, nagyméretű nyomtatónak tekinthetők. Perifériák

81 Hangszóró A hangszórók hang kivitelére szolgálnak. Minden számítógépházba beépítenek egy gyenge minőségű hangszórót, amely az alaplapra csatlakozik és sípolással (beep) jelez bizonyos esetekben, például hiba esetén, ez az ún. speaker. Perifériák

82 Hangkártya A hangkártya segítségével jobb hangminőséget tudunk elérni, attól függően, hogy 8 vagy 16 bites, monó vagy stereó kártyáról van szó. A hangkártya is az alaplaphoz illeszkedik ISA vagy PCI csatlakozással, vagy mint napjainkban, a hálózati kártyákhoz hasonlóan, integrálva találhatók az alaplapon. A hangkártyán keresztül a számítógéphez hangfalak is csatlakoztathatók. Perifériák

83 Hordozható PC kompatibilis gépek
Laptop, Notebook, PDA

84 Tápegység hűtőventillátorral
Alaplap Mikroprocesszor (CPU Central Processing Unit) hűtőventillátorral Memóriák Videó kártya (Grafikus kártya) hűtőventillátorral Merevlemez (HDD, Hard Disc Drive, winchester) Hajlékonylemez meghajtó (FDD, Floppy Disc Drive)

85 Központi egység, (ház) II.
Hálózati kártya Modem (Modulátor, demodulátor) (telefon) CD olvasó/író (Compact Disc) DVD olvasó/író (Digital Video Disc) Hangkártya Streamer (szalagos tároló) TV tuner kártya Video digitalizáló/vágó kártya Stb, stb, stb

86 Legfontosabb jellemzők
Mikroprocesszor (CPU): sebesség MHz, GHz (1Hz=1/sec) (1000-szeresek: Hz<kHz<MHz<GHz) RAM : kapacitás MByte HDD : kapacitás Gbyte CD író: sebesség 48*12*4* olvasás / írás / újraírás Videokártya+monitor: felbontás pixelben Alaplap: illeszthető processzorok, van-e rajta videovezérlő, hangkártya, hálózati kártya, modem

87 Az alaplap részei Processzorfoglalat
Memóriafoglalat (RAM, Random Access Memory) BIOS foglalat ( Basic Input Output System ) Sínvezérlő, megszakításvezérlő, DMA vezérlő Billentyűzetkezelő, órajelgenerátor Rendszeróra akkumulátorral Bővítőhelyek ( slotok ) FDD / HDD vezérlő (controller) S / P port (Serial, Parallel, soros, párhuzamos) USB port (Ultra Serial Bus), stb, stb, stb

88 Perifériák I. Monitor (CRT Cathode Ray Tube katódsugárcsöves, vagy TFT LCD Thin Film Transistor, Liquid Crystal Display vékonyfilmtranzisztoros folyadékkristály) Billentyűzet, egér Printer (nyomtató) Scanner (lapolvasó) Plotter (rajzgép) Digitalitáló tábla Hangszóró, mikrofon, kamera

89 Perifériák II. Külső modem, HDD, CD Botkormány, kormány, pedál
USB drive (pendrive) Vezeték nélküli hálózati kommunikációhoz szükséges anntennák, vevők Stb, stb, stb

90 A géppel összekapcsolható hétköznapi eszközök
Digitális fényképezőgép Digitális videokamera Videomagnó MP3 lejátszó Mobiltelefon

91 A géppel összekapcsolható professzionális eszközök
Fényképezőgép, videokamera Beléptető rendszerek Megfigyelő rendszerek / távfelügyelet (időjárás / vagyonvédelem / …) Intelligens otthon, autók Mérés / vezérlés / szabályozás (atomerőmű / adótorony / eszterga / szellőztetők / energiagazdálkodás / …) Információs terminálok / sorszámosztás Gyártásirányítás, Robotok

92 Mikroprocesszoros gépek I. (célszámítógépek)
Bankautomata, pénzváltó automata Sorszámosztó rendszerek Mobiltelefon, telefonközpontok Mikrohullámú sütő, mosógép, mosogatógép Autók Riasztórendszerek Szórakoztató elektronika (TV, Video, DVD, …) CNC eszterga

93 Mikroprocesszoros gépek II. (célszámítógépek)
Közlekedési jelzőlámpák Távirányítású kapuk, riasztók Traffipax (sebességmérő) Borítékológépek Pénztárgépek, zsebszámológépek Robotok Menü

94 Óriási számítógépes adatbázisok
Menü Adózók, TB által biztosítottak Állampapírok, részvények Banki ügyfelek, ezek számlái Körzeti orvos betegei Postán feladott pénzek A cég dolgozói, ügyfelei, beszállítói A cég megrendelései, tartozásai, követelései Az autópályát jogosan használók Árukészlet, árak Az egyetem hallgatói, a hallgatók jegyei…

95 Szoftverek I. BIOS : kezeli a hardvert
Operációs rendszer (Windows, Unix, Linux) futtatja a többi programot, kezeli az erőforrásokat, kommunikál a felhasználóval, stb, stb. Editorok: egyszerű szövegkezelés (jegyzettömb) Szövegszerkesztők (Word, wordstar, Lotus, …) Kiadványszerkesztők (Acrobat, Page Maker, Ventura Publisher) Táblázatkezelők (Excel, Quattro, Works, …) Adatbáziskezelők (Access, Oracle, MySQL)

96 Szoftverek II. Prezentáció készítők (PowerPoint )
Honlapszerkesztők (Dreamveawer, FrontPage) Böngészők (Explorer, Netscape, Opera) Levelezők (Outlook Express), chat programok Web szerverek Programfejlesztők (Visual Basic, Turbo Pascal, Delphi, C++, Cobol, ADA, Java, …) Hangszerkesztők, videoszerkesztők Játékok, oktatóprogramok, enciklopédiák Vírusvédők, tűzfalak

97 Szoftverek III. Tömörítőprogramok
Bitképszerkesztők (Paint, PhotoShop) (a kép képpontokból áll) Vektorgrafikus képszerkesztők (CorelDraw, AutoCad, ArchiCAD) (CAD=Computer Aided Design) (A kép alakzatokból pl. körökből, háromszögekből áll)

98 Számítógép fajtái PC – személyi számítógép - fajtái: desktop (asztali)
hordozható (laptop, palmtop, notebook) 2) Nagy számítógépek: (vállalatok, erőművek részére)

99 Számítógépek típusai Szuperszámítógépek
több processzor, nagy tárkapacitás és sebesség pl. Cray-2 Mainframe számítógépek nagyszámítógépek, több felhasználó egyidejű kiszolgálása Kisszámítógépek modulokból összeállított pl. IBM AS/400, IBM Risc6000, SUN Enterprise Mikroszámítógépek személyi számítógépek Menü

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120 Menü