10. Fejezet Számítógép-perifériák

10. Fejezet Számítógép-perifériák Hardver és Szoftver rendszerek architektúrája: Egy Információ Technológiai Szemlélet 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons ©2003 Wilson Wong, Bentley College Linda Senne, Bentley College

Perifériák ƒ A számítógéptől különálló eszközök ƒ Nem a CPU, memória, tápegység

ƒ Csoportosíthatjuk input-ként, outputként, és tárolóként ƒ Csatlakozhat: ƒ Portokon keresztül ‡

párhuzamos, USB, soros

ƒ Rendszerbuszokon keresztül ‡

SCSI, IDE, PCMCIA

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-2

Tároló eszközök ƒ Elsődleges memória ƒ Kiterjesztett tároló ƒ Másodlagos tároló ƒ Az adatokat és a programokat az elsődleges memóriába kell másolni, hogy a CPU elérhesse ƒ Az adatok tárolhatósága ƒ Közvetlen elérésű tároló egységek (DASD = Direct access storage devices ) ƒ Online tároló ƒ Offline tároló – csak akkor töltődik be ha szükséges 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-3

Sebesség ƒ Az elérési idő és az adatátviteli arány segítségével mérhető ƒ Elérési idő (Access time): Az az átlagos időtartam, amely alatt a tároló megtalálja és beolvassa az adatot ƒ millisecond = a másodperc ezred része

ƒ Adat átviteli arány (data transfer rate): Egy másodperc alatt átvitt adatok mennyisége. 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-4

A tárolók hierarchiája

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-5

Másodlagos tárolóeszközök ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Merevlemezek, floppy meghajtók CD-ROM és DVD-ROM meghajtók CD-R, CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW Szalagos meghajtók Hálózati meghajtók Soros vagy közvetlen elérésű Váltakozó vagy lineáris

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-6

Mágnes lemezek ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Sáv – kör alakú Cylinder henger – az egymás felett elhelyezkedő sávok alkotják Block – a sávnak egy kis része Sector – a tányér egy torta szelet alakú része Head – az adatokat olvassa le a lemezről

ƒ ƒ ƒ ƒ

Író fejek Olvasó fejek A bit-ek mennyisége az egyes sávokon megegyezik! CAV (constant angular velocity) – Az állandó szögsebesség tartása, amely a lemez felületén kifelé haladva változó (növekvő) adatátviteli sebességet eredményez. ƒ Az összes sáv ugyanazon a sebességen pörög ƒ Merevlemezek – 3600 rpm – 7200 rpm ƒ Floppy meghajtók – 360 rpm

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-7

A merevlemez felépítése

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-8

Egy adatblokk megkeresése ƒ Átlagos keresési idő: Az egyik sávról a másikra való mozgáshoz szükséges időtartam

ƒ Latency (késlekedés): Az az időtartam, amely ahhoz szükséges hogy a lemez a megfelelő szektor kezdetéhez forogjon. ƒ Átviteli idő: Az az időtartam, amely ahhoz szükséges hogy egy adat blokkot a lemezkezelő pufferbe juttasson. 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-9

A lemez elérési ideje ƒ Átlag keresési idő ƒ Az egyik sávról a másik sávra mozgatáshoz szükséges idő átlagos mennyisége

ƒ Átlag késlekedési idő ƒ A szektor kezdetéhez forgatás áltagos idő mennyisége ƒ Átlagos Latency idő = ½ * 1/forgási sebesség

ƒ Átviteli idő ƒ 1/(szektorok száma * forgási sebesség)

ƒ Egy lemez blokkjának eléréséhez szükséges idő ƒ Átlag keresési idő + Átlag késlekedési idő + Átviteli idő 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-10

Mágnes lemezek ƒ Adatblokk Alak ( Data Block Format ) ƒ ƒ ƒ ƒ

Interblokk rés Címzés (Header) Adat Lemez formázás

Disk Interleaving

ƒ Lemez Interleaving(??) ƒ Lemez Fajták ƒ RAID – tükrözött, striped(??) ƒ Logikai Æ hiba kezelő számítógépek 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-11

Lemezblokk formátuma Egyszerű Adat Blokk

Windows lemez címzése

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-12

Alternatív lemeztechnológiák ƒ Hordozható merevlemezek ƒ Disk pack – A lemez tányérjai egy műanyag tokban vannak, ami hordozható ƒ Egy másik változat amikor a tokban a lemez fej és kar is megtalálható

ƒ Fixed-head lemezmeghajtók ƒ Egy fej / sáv ƒ Kiküszöböli a keresési időt

ƒ Bernoulli lemezmeghajtók ƒ Hibrid technológia amely magába foglalja a floppy és merevlemez technológiákat is ƒ Zip meghajtók 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-13

Mágnesszalag ƒ ƒ ƒ ƒ

Offline tárolás Archiválási célok Teljes adatvesztés elleni védelem Mágnesszalagos kazetták ƒ 20 – 144 sáv (oldalanként) ƒ Soros olvasás ƒ QIC – quarter inch cartridge (¼ inches kazetta, nagyobb méret) ƒ DAT – digital audio tape (digitális audiószalag, kis méret) ƒ Tipikus méret (2:1 arányú tömörítés)

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-14

Optikai tárolók ƒ Fényvisszaverődés tükrözött vagy lyukacsos felületről ƒ CD-ROM ƒ 3 mérföld hosszú spirál, 15 billió bit-et tartalmaz! ƒ CLV – Az összes blokk fizikai hossza megegyezik ƒ Block – 2352 byte ‡ ‡ ‡

2k adat (2048 byte) 16 byte címzésnek (12 start, 4 id) 288 byte fejlett hiba kezeléshez

ƒ DVD-ROM ƒ 4.7G rétegenként ƒ Maximum 2 réteg / oldal, 2 oldal = 17G 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-15

Optikai tárolók ƒ Ha a lézer a felületre érkezik: a fény visszaverődik a detektorba ƒ Ha a lézer egy üregbe érkezik : a fény elnyelődik

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-16

CD-ROM vs. Szabvány lemez CD-ROM

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

Hard Disk

10-17

CD-ROM -ok General Speed

Seek Time (milliseconds)

Single-Speed

600

150K per second

2X

320

300K per second

3X

250

450K per second

4X

135-180

600K per second

6X

135-180

900K per second

8X

135-180

1.2 MBps

10X

135-180

1.6 MBps

12X

100-150

1.8 MBps

16X

100-150

2.4 MBps (maximum)

24X

100-150

3.6 Mbps (maximum)

32X

100-150

4.8 Mbps (maximum)

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

Data Transfer Rate

10-18

Optikai meghajtók típusai ƒ „WORM” Lemezek ƒ Write-once-read-many times ( Egyszer írható, sokszor olvasható) ƒ Az adat koncentrikus sávokon tárolódik, szektor felépítése megegyezik a mágneses lemezekével ƒ CAV

ƒ Közepes erősségű lézertechnológiát használnak még: ƒ CD-R, DVD-R, DVD-ROM ƒ CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+RAM

ƒ Mágneses-Optikai tárolók 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-19

Kijelzők ƒ Pixel – picture element (kép alkotóelem ) ƒ Méret: A képernyő diagonális hossza (átlós hossz) ƒ Felbontás (pixelek a képernyőn) ƒ VGA: 480 x 640 ƒ SVGA: 600 x 800 ƒ 768 x 1024 ƒ 1280 x 1024 ƒ Kép méret kalkuláció ƒ Felbontás * a szükséges bitek száma ( színek száma a képen) ƒ Például: 16 színű kép, 100*500pixel méretű 4 bites (16 színű) * 100 * 50 = 20,000 bites kép 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-20

Kijelző ƒ Kijelző méret: diagonálisan mérhető (átlósan) ƒ Felbontás: minimális meghatározható pixel méret ƒ Aspect ratio:Arányszám (x:y) 4:3 a legtöbb számítógépen ƒ 16:9 magas felbontású kijelzők esetén

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-21

Színek és a Kijelző ƒ A pixel színe 3 szín erősségéből áll össze – Vörös,Zöld,Kék (RGB) ƒ 4 bit/szín ƒ 16 x 16 x 16 = 4096 színű

ƒ 24 bites szín (True Color) ƒ 16.7 millió szín

ƒ Videó-memória követelmény fontos! 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-22

CRT és Text Monitors ƒ CRTs (hasonlít a TV-khez) ƒ ƒ ƒ ƒ

3 sor foszfor mindegyik színhez 3 különálló elektronágyú mindegyik színhez A fénysugár ereje Æ a szín árnyalata Raster vizsgálat ‡ ‡

30 alkalom/másodperc Interlaced vs. non-interlaced (progresszív vizsgálat)

ƒ Text monitorok ƒ 24 sor x 80 karakter ƒ A karakter a képernyő legkisebb egysége ƒ Kis memória szükséges csak 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-23

Interlaced vs. Non-interlaced

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-24

Diagram a raster kijelzőről

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-25

Kijelző példa

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-26

LCD – Liquid Crystal Display Folyadék Kristályos Kijelző ƒ Fluoreszkáló fénypanel ƒ 3 szín cella/pixel ƒ Művelet ƒ Az első szűrő polarizálja a fényt a megadott irányba ƒ Elektromos töltés a molekulákat a folyadék kristály cellába mozgatja, ettől függ a szín ereje ƒ Szín szűrők csak a vörös, zöld és kék színeket engedik át ƒ Az utolsó szűrő a fény világosságát engedi át a polarizáció arányában 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-27

LCD Műveletek

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-28

LCD-k (folytatás) ƒ Aktívmátrixos ƒ Cellánként egy tranzisztor ƒ Sokkal drágább ƒ Tisztább, élesebb kép

ƒ Passzívmátrixos ƒ Egy tranzisztor soronként vagy oszloponként ƒ A kijelző homályosabb mivel a pixelek kevésbé frekventáltak 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-29

Nyomtatók ƒ Pontok vs. pixelek ƒ 300-2400 dpi vs. 70-100 pixels per inch

ƒ Típusok ƒ Írógép / Margaréta fejes – elavult ƒ Pontmátrix – általában 24 tűs ƒ Tintasugaras – forró tinta cseppeket lövell a felületre ƒ Lézer ƒ Termálviaszos átvitel ƒ Festék szublimálás 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-30

Szürke skála előállítása

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-31

Laser Printer Operation 1. A henger elektromos töltést kap 2. A lézer megvilágítja a hengert 3. A henger átmegy a toner-en, ahol az elektromosan töltött részekre ráragadnak a festékszemcsék 4. Az elektromosan töltött papírt a henger felé továbbítja 5. A festék átkerül a papírra 6. A fűtőrendszer ráégeti a papírra a festéket 7. A „corona wire” elvezeti az elektromos töltést a hengerről 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-32

Laser Printer Operation

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-33

Laser Printer Operation

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-34

Egyéb Számítógép Perifériák ƒ Scanner-ek ƒ Síkágyas, lapolvasó, kézi olvasó ƒ A fény visszaverődik a lapról

ƒ Felhasználói beviteli perifériák ƒ billentyűzet, egér, fényceruza, rajz tábla

ƒ Kommunikációs eszközök ƒ Telefonmodemek ƒ Hálózati eszközök 10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-35

Copyright 2003 John Wiley & Sons All rights reserved. Reproduction or translation of this work beyond that permitted in Section 117 of the 1976 United States Copyright Act without express permission of the copyright owner is unlawful. Request for further information should be addressed to the permissions Department, John Wiley & Songs, Inc. The purchaser may make back-up copies for his/her own use only and not for distribution or resale. The Publisher assumes no responsibility for errors, omissions, or damages caused by the use of these programs or from the use of the information contained herein.”

10. Fejezet: Számítógép-perifériák

10-36