Mai számítógép perifériák

A perifériák a számítógép azon részei, amelyek a központi egység számára lehetővé teszik, hogy a környezettel kapcsolatot tartson. A perifériáknak 3 csoportja van:

Bemeneti perifériák Azokat a perifériákat, melyek a számítógépbe történő adatbevitelt biztosítják, bemeneti egységnek nevezzük. Az információ a külvilág felől a számítógép központi egysége felé áramlik. Billentyűzet A billentyűzet a számítógép elsődleges adatbeviteli eszköze. A billentyűzet ránézésre nagymértékben hasonlít egy írógépre. A billentyűzet csatlakoztatása típustól függően USB, vagy PS2 porton keresztül lehetséges. Részei: alfanumerikus billentyűzet, numerikus billentyűzet, kurzormozgató billentyűk, kurzorvezérlő billentyűk, funkció billentyűk.

Kimeneti perifériák A kimeneti perifériák láthatóvá teszik az ember számára az információ feldolgozás eredményét. Monitor A monitor adatkiviteli eszköz, output periféria, a felhasználókkal való kapcsolattartás legfontosabb eszköze, a számítógép által feldolgozott adatok megjelenítésére szolgál. A kép megjelenítésének elve szerint két fő típusa létezik: katódsugárcsöves monitor (CRT) folyadékkristályos monitor (LCD)

Egér Az egér a legelterjedtebb mutatóeszköz Egér Az egér a legelterjedtebb mutatóeszköz. Főleg grafikus felhasználói programok kezelésére használatos. Az egér mozgatásával a képernyőn lévő kurzort irányítjuk. Az egér csatlakoztatása típustól függően PS2, soros, vagy USB portron lehetséges. Szkenner (lapolvasó) A szkenner segítségével egy papíron lévő képet lehet a számítógépbe beolvastatni, azaz számítógépes adattá alakítatni. A szkenner az átalakítás során a képet apró pontokként kezeli, és minden képpontnak meghatározza a színét. Természetesen ez a digitalizálásnak nevezett eljárás annál jobb hatásfokú, minél több képpontot különböztet meg egységnyi felületen a szkenner, illetve minél nagyobb számú különböző színt érzékel.

Katódsugárcsöves monitor Működés A katódsugárcsöves monitorok egyik legfontosabb részegysége a katódsugárcső. Ez egy légmentesen lezárt, speciálisan kialakított kúpos üvegcső. A kúp "csúcsában" foglal helyet az elektronágyú. Ebben egy vagy több katód - elektromos fűtőszállal történő hevítés közben - az anód felé gyorsuló elektronokat bocsát ki, melyek összességét elektronsugárnak (nyalábnak) nevezzünk. A sugár különböző fókuszáló, gyorsító, eltérítő és más részegységek hatására pásztázó mozgást végezve a katódsugárcső belső, lapos homlokfelületébe csapódik. Ez a felület akár több millió képpontból is állhat. Egy ilyen pont l-l zöld, piros és kék pontocskát foglal magába, amelyek a gerjesztési energia hatására fényt indukálnak. Lényeges, hogy a lehető legkisebb legyen az egységnyi képpont mérete, ugyanis ezáltal nemcsak nagyobb felbontás érhető el, de pontosabb lesz a létrehozott kép is.

A monitor frekvenciája Szemünk érzékelési sebessége véges. A monitor elektronsugarai által fény emittálására kényszerített képpontok összessége teljes vagy félképek formájában villan fel. Ha mindez gyorsan, időben egymásután történik, akkor folyamatos, villódzásmentes képet láthatunk. Az így létrejött, egy másodperc alatt megjelenített képek számát függőleges (vertikális) vagy képfrissítési frekvenciának nevezzük.

A sugár intenzitását (erősségét) több kV-os anódfeszültség alkalmazásával érik el. A fókuszálást, vagyis az elektronok becsapódásának pontos helyét elektromágnesesen oldják meg. Az eltérítőrendszernél elektromágnes alkalmazásával válik lehetővé a gyors vízszintes és függőleges eltérítés. Az eltérítőtekercsekre kapcsolt feszültség elektromágneses teret hoz létre, melyen áthaladva az elektronsugár a kívánt irányban térül el. A színes képcsövekben a színkeverés additív elven történik. Az additív színkeverés lényege, hogy a különböző színes fények egymással összeadva újabb színeket adnak. A három alapszín: vörös, zöld és kék. Additív színkeverés esetében ebből a három alapszínből minden szín kikeverhető a feketétől a fehérig.

Az LCD-kijelző A monitorok másik típusa folyadékkristályos (LCD: Liquid Crystal Display) technológiával működik. Előnyük a vékonyságúkból adódó kis helyigény és az alacsony energiafelhasználás, hátrányuk a kötött képfelbontás és a magasabb ár. A kötött képfelbontás azt jelenti, hogy az LCD monitorok, a katódsugaras monitorokkal ellentétben, csak egyféle - például 800x600 vagy 1024x768 képpont méretű - kép jó minőségű megjelenítésére alkalmasak. Más felbontások használata esetén a képminőség romolhat.

Az LCD technika továbbfejlesztésével megjelentek az úgynevezett TFT (Thin-Film Transistor) technológiával készült kijelzők. A passzív mátrixos megoldás hátrányainak kiküszöbölésére jött létre az aktív mátrixos rendszer. Ez úgynevezett vékonyfilm tranzisztorokat tartalmaz. Ezek kisméretű speciális kapcsoló tranzisztorok. Ezek is az üveglap felületén helyezkednek el, vezérlésüket egy sínrendszer biztosítja: mindig csak a megfelelő elemek kapcsolódnak be, nincs elmosódott kontúr, szellemkép. Az ilyen rendszerű kijelzőkben kevesebb folyadékkristály felhasználása szükséges, ez csökkenti a rétegvastagságot. 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.

Nyomtatók A nyomtató, vagy angolul printer, olyan hardver, kimeneti periféria, mely arra használható, hogy a digitális adatokat megjelenítse nem elektronikus formában, általában papíron. A nyomtatott kép minősége annál jobb, minél sűrűbben vannak, és minél kisebbek a rajzolatokat felépítő pontok. Ezt jellemzi a DPI, (Dots Per Inch, azaz hogy egy hüvelyk hosszú vonal hány pontból áll.) A nyomtatás sebességét lap/percben mérjük. A nyomtatók lehetnek színesek vagy szürkeárnyalatosak.

Mátrix nyomtató: A mátrixnyomtatók a jeleket nem folyamatos vonalakból, hanem igen sok pontból rakják össze. A jelek a papíron mátrixszerűen sorokba és oszlopokba rendezett pontokból rajzolódnak ki. Nincs kötött karakterkészlet, pontokból nemcsak számokat, betűket, írás- és műveleti jeleket lehet előállítani, hanem tetszőlegesen bonyolult alakzatokat is. Nyomtatási költsége az összes nyomtató közül a legalacsonyabb. A mátrixnyomtatók felbontása általában 100-300 dpi között van. Ezek a nyomtatók meglehetősen zajosak és lassúak. Átlagosan 80-600 karaktert nyomtatnak a lapra percenként.

Tintasugaras nyomtató: Pontelvű nyomtató. Egy jel kialakításához sokkal több pontot használ, mint a mátrixnyomtató, ezért (is) szebb az írásképe. Porlasztókon át finom tintacseppeket juttat a papírra, de nem festékszalagról, hanem tintapatronból. Ezek a pontok kisebbek, mint a mátrix-nyomtató esetén, de nagyobbak, mint a lézernyomtatónál. Ezekre a nyomtatókra jellemző, hogy a papír felülete nagyon káros befolyással lehet a nyomtatási képre: a durva felület a tinta megfolyására, a rossz nedvszívó képesség a papír hullámosodására vezet. A kémiailag kezelt felületű papír még színes nyomtatáskor is megfelelő képet biztosít. A tintasugaras nyomtatók felbontása 600 -2400 dpi között van általában. Sebességük 1-2 lap/perctől a 8-10 lap/percig terjed. Jó minőségű papírt igényelnek, amelyen nem fut szét a tinta.

Lézernyomtató Jelenleg a tintasugaras nyomtatóval együtt a legelterjedtebb nem mechanikus elvű nyomtató. A lézernyomtató a fénymásolókhoz hasonló működési elvű eszköz, terjes oldal egyidejű nyomtatására alkalmas. A felbontása általában 300-1200 dpi között van. A lézernyomtatók gyorsak, de drágák. Átlagosan 4-6 lapot nyomtatnak ki percenként, de vannak 24-36 lap/perc sebességűek is.

Háttértárak A háttértárak nagy mennyiségű adat tárolására alkalmas perifériák. A használaton kívüli programok és adatok tárolása mellett fontos szerepük van az adatarchiválásban. Megkülönböztetünk papír alapú, mágneses, optikai és egyéb háttértárat. Papír alapú háttértárak Ilyen a lyukszalag és a lyukkártya. Ezeket a háttértárakat ma már nem alkalmazzuk.

Mágneses háttértárak A mágneses jelrögzítés elve Egy nem mágnesezhető mechanikai hordozóanyagra mágnesezhető réteget visznek fel. A mágnesezhető réteg úgy tekinthető, mintha elemi mágnesekből állna, amelyek egy tekercs előtt haladnak el. Ha a tekercsbe megfelelő áramot vezetünk, az elemi mágnesek egyik vagy másik irányba mágneseződnek attól függően, hogy milyen irányú az áram a tekercsben. Az elemi mágnesek ezt az állapotukat hosszú ideig megtartják. Ha ezután a mágneses adathordozót ismét elmozdítjuk egy tekercs előtt, amelyben természetesen nem folyik áram, akkor ezek az elemi mágnesek elhaladva a tekercs előtt, abban feszültséget hoznak létre, indukálnak. Ez az indukált feszültség a rögzített jelnek felel meg, amit a gépben megfelelően felerősítve és átalakítva vezérlésre használhatunk.

A lemez alakú mágneses háttértárak Ezek a háttértárak egy (floppy) vagy több (merevlemez) kör alakú lemezekből állnak és ezek felülete van bevonva a mágnesezhető anyaggal. A lemezek felépítése: sávok: egy lemezen koncentrikus gyűrűje szektorok: a sáv egy része (legkisebb címezhető egység) cilinder: egymás alatt lévő sávok A lemezeket használat előtt formattálni kell, amikor is a lemezen kialakítunk (HDD-nél particionálás is szükséges): egy Bootszektort (MBR (Master Boot Record)); egy állományleíró táblát, melybe folyamatosan feljegyzésre kerül, hogy mely szektorok foglaltak. Ha az adat nem egy tömbben helyezkedik el akkor hol, melyik szektornál folytatódik az adatfolyam, mely szektorok sérültek, tehát nem használhatók; valamint adatszektorokat, ahova a későbbiekben az adatainkat másolni fogjuk.

Merevlemezek (HDD: Hard Disk Drive) Általában több lemezt tartalmaz. A winchesterben lévő lemezek a floppyval szemben állandó forgásban vannak a gép kikapcsolásáig. Több lemez van egymás felett, ezek közé nyúlnak be az író/olvasó fejek, amik együtt mozognak, így az egymás alatt lévő sávok egyszerre érhetők el. A winchesterek hozzáférési ideje kisebb, mint a floppyké, tehát gyorsabban érhetjük el az állományokat. A kapacitásuk igen tág határok közt mozoghat. A winchestert feloszthatjuk részekre - partíciókra. Ezeket a partíciókat úgy kezelhetjük, mintha önálló háttértárolók lennének. A merevlemez particionálásáról szóló információk a lemez első szektorában tárolódnak. A merevlemezt legfeljebb 4 elsődleges partícióra lehet felosztani.

Optikai háttértárak Az első generációs optikai lemezeket a Philips fejlesztette ki, mozifilmek tárolására. 30 cm volt az átmérője és LaserVision név alatt futott. A Sony is hamarosan részt vett a fejlesztésben. Ez a két cég alakította ki a CD egyik formáját, a CD-DA-t 750 MB kapacitással. Hasonló megoldás a számítógépipar számára is érdekessé vált, amely a ma használatos CD-ROM kialakulásához vezetett. Egy CD tehát 12 cm átmérővel rendelkezik, 1,2 mm vastag és ellentétben a szilárd lemezekkel a leolvasási sebessége állandó, miközben a forgási sebesség változik. A CD adattárolásra felhasznált része legalább három részből áll: Bevezető és tartalmi rész (lead-in), amely a lemez tartalomjegyzéke és a belső 4 mm-t foglalja, az első három byte a szektor címét tartalmazza Programrész az adatok számára, a középső részben található és 32 mm széles Záró rész (lead-off) a külső l mm-en az adatokat határolja el. A CD tárolókapacitása 650, 700, 800 Mb a DVD-nél 4,7; 9,4; 8,5; 17GB.

Egyéb háttértár Pen Drive A Pen Drive neve onnan ered, hogy külsőre olyan, mint egy kihúzófilc, azonban a belsejében egy Flash EEPROM lapul. Adatainkat egy ilyen eszközön sokkal nagyobb biztonságban tárolhatjuk, mint mágneslemezen, ráadásul a tárolási körülmények sem olyan lényegesek, mint a hajlékonylemezek esetében. A környezet behatásaira sem annyira érzékeny. Hordozhatósága minden igényt kielégít.