Hardver 1
Tartalomjegyzék Hardver... 1 Tartalomjegyzék... 2 1.Információ... 3 1.1.Információt szerzése... 3 1.2.Az információ útja... 3 1.3.Információt hordozók... 4 2.Az adat... 5 2.1.Az adat mérése... 5 A számítógép története... 6 Számolást segítő eszközök... 6 A számítógépek története:... 10 3. Számítógépek csoportosítása... 11 A számítógép szó manapság már egy gyűjtőfogalom, hiszen sok elektronikai eszköz együttes megnevezésére szolgál. Nézzünk néhány példát:... 11 4. A gép működése... 12 5. Hardver... 14 5.1.Az alaplap... 14 5.2. Processzor... 15 5.3. Memória... 15 5.3.1.ROM... 16 5.3.2.BIOS... 16 5.3.3.CMOS-RAM... 16 5.3.4.RAM... 16 5.4. Csatlakozási helyek / kártyahelyek:... 17 6.Külső felépítés... 18 6.1.Gépház... 18 6.2.Monitor / Képernyő:... 19 6.2.2. Képfrissítés... 20 6.2.3.Felbontás... 20 6.3.Billentyűzet... 21 A billentyűzet részei:... 21 6.4.Egér... 22 6.5.Nyomtató... 22 6.5.1. Mátrixnyomtatók... 22 6.5.2. Tintasugaras nyomtatók... 23 6.5.3. Lézernyomtatók... 23 6.6. Scanner... 24 6.7. Háttértárak... 25 6.7.1. Floppy (hajlékonylemez) egység... 25 6.7.2. Merevlemezes meghajtók... 27 6.7.3.Optikai tárolók... 28 6.7.4.Mágnesszalagos egység (streamer)... 29 2
1.Információ A mai világban számtalanszor halljuk ezt a szót információ, az információs társadalmat éljük, építjük, mondják a televízióban és a rádióban. A tanulás során információt szerzünk, a problémák megoldásához szintén információhoz kell jutnunk a helyes döntés meghozatalához. Mi is az információ? Számunkra új ismereteket hordozó jelek tartalmi jelentése. Idegen szó, nincs igazából magyar megfelelője, talán ezért sem tudjuk a pontos jelentését. Két fontos ismérve van az információnak, az egyik hogy új ismeretet ad, a másik pedig, hogy mindezt érthető formában. 1. Új ismeretet ad: Ha a rádióban a bemondó véletlenül az előző napi időjárást olvassa fel, akkor nem tud igazából újat mondani, vagy egyik ismerősünk az újságban olvasott híreket mondja meglepetten, de mi már olvastuk az újságot. Fontos tehát, hogy az információ addig ismeretlen dolgot közvetítsen számunkra, ha nem ilyen, akkor nem újdonság, nem információ. 2. Érthető legyen: Hiába olvassa a televízióban a hírolvasó a várható időjárást japán nyelven, ha mi nem értjük azt a nyelvet. Az előadó hiába magyaráz valamit számunkra ismeretlen szaknyelven nem értjük, a mondanivaló lényegét, így nem jut el hozzánk az információ. Az információ tehát számunkra érthető formában érkező új ismeret. 1.1.Információt szerzése Ha a pontos időre vagyunk kíváncsiak, akkor elegendő a karóránkra tekinteni és máris megszereztük az új ismeretet (feltételezzük, hogy az óránk pontosan jár!). Előfordulhat, hogy nincs nálunk óra, ekkor a telefon segítségével felhívjuk a pontos idő nevű szolgáltatást ahol bemondják számunkra, hogy mennyi az idő. De a televízió Teletext nevű lehetősége is kiírja a képernyő jobb felső sarkában az aktuális időt. A régi időkben a pusztán élő pásztor a Nap állásából, éjszaka a csillagok mozgásából meg tudta mondani a körülbelüli időt (akkor még nem kellett pontos percnyi időt tudni). De az ebéd terjengő illatából is kikövetkeztethetjük, hogy nem soká dél lesz. Az információt tehát az érzékszerveinkkel fogjuk fel. Ez azonban kevés a megértéshez, a felfogott jeleket értelmeznünk kell. Jelek formájában érkezik tehát hozzánk az információ. A jelek lehetnek tudatosan előállítottak, vagy folyamatok által létrehozottak. Tudatos jel például egy leírt szöveg, egy elmondott beszéd. Folyamat eredménye: egy hőérzet, azaz hogy milyen a környezetünk hőmérséklete, vagy egy időjárási helyzet, stb.. 1.2.Az információ útja Tudatos információközlés esetén a következő utat járja be az információ. Van egy adó aki át szeretné adni az ismeretet, és van egy vevő aki meg akarja szerezni azt. Az adó jeleket hoz létre, amit a vevő érzékel és felfog. A jelek egy közvetítő közeg segítségével mozognak a két végpont között. Nézzük ezt egy példa segítségével: egy fontos esemény 3
történik, az újságíró leírja, ez bekerül az újságba és mi elolvassuk. Az adó jelen esetben az újságíró, jeleket hoz létre, leírja (az információt kódolja), a közeg aminek a segítségével eljut hozzánk az újság, a jelet elolvasva (dekódolva) mi is értesülünk az eseményről. újságíró leírt szöveg újság szöveg újságolvasó adó jel (kódolás) közeg jel (dekódolás) vevő Az út során a kódolás azt jelenti, hogy az adó jelet (jeleket) hoz létre azért hogy az információ eljusson a vevőhöz. Példánkban az újságíró leírja az általa megtanult írásjelek segítségével a történtet. Jel tehát az írás is, de mindennapjainkban más típusú jelekkel is találkozunk, például kresztáblák, műveleti jelek, írásjelek, kezünkkel formázható kézjelek,.stb. A jel lehet írás, rajz, testmozgás, hang,.stb. Fontos, hogy a kód olyan legyen, amit a vevő is ért. Ha ez nem így van, akkor a vevő nem tudja dekódolni, értelmezni azaz nem érti meg. Amikor egy írástudatlan ember kezébe kerül az újság, vagy olyan kisgyerekébe, aki még nem tanult meg olvasni nem érti meg az oda rögzített jeleket. A jelek jó részét tehát tanulás útján érthetjük meg. A dekódolás során a vevő a felfogott jelet (jeleket) megérti. Amennyiben nem sikerül a dekódolás (visszaalakítás, értelmezés), akkor nem érkezik meg az üzenet. A számok és a betűk megismerése, a műveleti jelek és más jelek megtanulása tehát az információ megszerzését segíti. A meg nem tanult jelek számunkra nem értelmezhetők így nem adnak információt. Az is előfordul, hogy a közeg hozzáférhetősége miatt az adó olyan jeleket használ az átvitel során, amit csak ő és a vevő ismer, azaz kódokat, titkosírást használ. Az elektronika korában nemcsak azért használnak kódokat, hogy elrejtsék az információt, hanem azért is mert így könnyebb és gyorsabb az információ továbbítása. Az információt tehát az érzékszerveinkkel szerezzük be, és a tudatunk segítségével feldolgozzuk, megértjük. Manapság már nem csak szemlélői vagyunk a világnak, hanem tudatosan érdeklődünk az újdonságok iránt. 1.3.Információt hordozók Információ hordozónak nevezzük azokat az eszközöket, lehetőségeket amelyek segítségével új ismeretet szerzünk. Ha érdekel a várható időjárás, megnézhetjük a televízió Teletex szolgáltatásán, az újság előrejelzési részében, vagy közvetlenül telefonon érdeklődhetünk a Meteorológiai Intézet telefonján. Érzékszerveinket használva rengeteg újat tapasztalhatunk spontánul és akaratlagosan is. Amennyiben tudatosan keressük az újat, akkor kell információ hordozókat igénybe vennünk. Melyek is ezek az eszközök? Nehéz lenne az összest felsorolni így néhány példa következik, inkább kategóriaszerűen: Könyvek, újságok, folyóiratok, plakátok, szórólapok, televízió, rádió, telefon, fax, mobiltelefon, számítógép, Internet,.stb. 1. Mi az információ? 2. Honnan szerezhetünk információt? 3. Sorold el az információ útjának lépéseit! 4. Milyen információhordozókat ismersz? 4
2.Az adat Az információnak olyan megjelenített formája, amely kisebb egységekre nem osztható anélkül, hogy az általa hordozott információ ne torzuljon. Rengeteg információ ér bennünket nap mint nap, ezek egy része fontos mások jelentősége elmúlik. Azokat az újdonságokat, amelyek életünk során később is hasznosak lehetnek érdemes lerögzíteni. A rögzített információ az adat. Az írás a történelem során egy korai adatrögzítési mód volt, ma is fontos szerepe van, de egyre inkább a látás képi jellege dominál. A könyvnyomtatás feltalálása jelentette az adatok széleskörű hozzáférését. Az előzőekben megismert információ hordozók, tehát adathordozók is egyben. 2.1.Az adat mérése A technikai fejlődés mai viszonyai között fontos tudni, hogy az információ tárolásához mennyi hely szükséges az elektronikus adathordozókon. Meg kell tehát mérni az adatok mennyiségét! Ma az információ legfőbb tárolója a számítógép, ami kétféle állapotot kezel. A két állapot egyike a bit. Ha a gép belsejének egy apró részében éppen van áram, akkor a bit értéke 1, ha nincs áram, akkor 0. Minden információ átalakítható bitekké, így megadható pontosan az adatok mennyiségét. A bit szó a binari digit kifejezés rövidítése, ami körülbelül a kétállapotú jel jelentést hordozza. A bináris jelrendszer a kettes számrendszer amivel a számítógép is dolgozik. Milyen más egységei vannak még az adatmennyiségnek? 1 byte = 8 bit 1 byte-on letárolhatunk 1 jelet, azaz egy betűt, egy számot. 256 féle lehetőség lakozik 1 byteban, tehát ennyiféle jel tárolható a segítségével. Különféle kódrendszerek léteznek ma is a számítástechnikában, amelyek byte alapúak, a legismertebb az ASCII kód.(2 8 ) 1 kilobyte = 1024 byte Ez 1024 db jelet jelent tehát. Ez jó közelítéssel egy teljes A4-es oldal apró betűkkel teleírva.(2 10 ) 1 megabyte = 1024 kilobyte = 1 048 576 byte Az előzőeket figyelembe véve körülbelül 1024 oldalnyi szöveg, tehát egy vastag könyv. 1 gigabyte = 1024 megabyte =1 073 741 824 byte Óriási adathalmaz, 1024 db könyv teljesen teleírva. Ez már egy házi könyvtár. A számítógép tároló egységeinek tulajdonságait a fent említett mértékegységekkel szokás jellemezni. Talán néhány ismerős is? Hirdetésekben olvasható például: 1,44 Mb floppy, 128 Mb RAM, 20 Gb HDD, ezekről az eszközökről és a tulajdonságaikról a későbbiekben lesz szó. 5
1. Mi az adat? 2. Milyen mértékegységekkel mérhető az adat mennyisége? 1. Váltsd át a következő mértékegységeket! 3 Mb=.. Kb 32 bit=.. byte 5 byte=.bit 4096 byte=.kb 8 Mb= Kb=.byte A számítógép története (olvasmány) A számítógép szóról általában a számítás, a számolás jut elsőként az eszünkbe. A számítások gépesítésének története megelőzi a számítógép történetét. Számolást segítő eszközök A számolás már az ősember életében is fontos volt, hiszen tudnia kellett az összegyűjtött és megszerzett élelmet elosztani. Ezt eleinte összehasonlítással tette meg. A táplálék részeiből mindenkinek adott egyet és ezt addig folytatta, amíg az el nem fogyott. A probléma akkor adódott, amikor négyfelé osztásnál egy, vagy kettő, esetleg három maradt. Ekkor nem lehetett teljesen egyformán elosztani. Az első segítséget a kéz ujjai jelentették, de sajnos bizonyos esetben kevésnek bizonyultak. Más segítség után kellett nézni. A kavics volt a megoldás a nagyobb számolásokhoz. A kavics latin nevéből a calculus szóból ered a számolás mai elnevezése a kalkulálás. A zsebszámolókat is szívesen nevezzük kalkulátornak. Az egyiptomiak a kavicsokat egy fa- vagy kőtáblába vésett párhuzamos vájatokba helyezték. A vájatokat később merőlegesen is beosztották így helyiértékeket tudtak ábrázolni, és bonyolult számolásokat tudtak elvégezni. Ez a kis eszköz, amit számolni tanuló diákok manapság is szívesen használnak, és golyóstábla néven ismerik, az abakusz. A számolások eredményének a rögzítése is hamar probléma lett. Az emberi memória sokszor elfeledi az adatokat, vagy összetévesztheti. A rögzítés egyik módja lécen rovások faragása, vagy zsinegen csomók kötése. Ezek a módok is évezredekig használatosak voltak. Edmund Gunter (1581-1626) elődei ismereteit felhasználva 1620-ban logaritmikus számolólecet szerkesztett. (E találmány időtállóságát mi sem bizonyítja jobban, mint az a tény, hogy 25-30 évvel ezelőtt még középiskolai tananyag volt a logarléc használata...) A számolást segítő berendezések a mechanikus órák megjelenése után jelentek meg a XVII. században. Az óra is egy számláló eszköz, ami az idő múlását számolja. Az elv megfelelő számoló berendezések építéséhez is. 6
Wilhelm Schickard 1 (1592-1635) Blaise Pascal 2 (1623-1662) 1623-ban számológépet épített. Ebben a szerkezetben a számokat a fogaskerék fogai helyettesítették 0-9-ig. A fogaskerekek bonyolult kapcsolataik révén műveletvégzésre voltak alkalmasak. A kisebb helyiértékű kerék teljes körbefordulása után a nagyobb helyiértékű egyet fordult. Ma is számos mérőóra ezen az elven alapszik: pl. a víz-, vagy gázóra, és a villanyóra. A szerkezet tízes számrendszerben dolgozott és a négy alapműveletet el tudta végezni. Francia matematikus, fizikus, filozófus. 1642-ben készített számológépet, amelyben tárcsák mozogtak a fogaskerekekhez hasonló módon. A kisebb helyiértékű tárcsa teljes fordulata a nagyobb helyiértékű tárcsa egyetlen lépését eredményezte. A szerkezet pontosan végezte az összeadást és a kivonást. A másik két alapműveletet pedig visszavezette az előző kettőre a szorzást az összeadásra, az osztást pedig a kivonásra. Gottfried Wilhelm von Leibnitz 3 A matematikai műveleti jelek megalkotója, német filozófus, matematikus. Pascal gépét tökéletesítette úgy, hogy a négy alapműveletet közvetlenül el tudta végezni.. Először fogalmazza meg azt az elvet, hogy célszerűbb lenne a kettes számrendszerben dolgozni, de a számok hossza miatt ezt nem tudja megvalósítani. Joseph Marie Jacquard 4 Francia takács, aki a szövési mintát lyukszalagra rögzítette és a lyukszalag vezérelte a szövőszéket. 1808-ban valósult meg az elképzelése. A mintát egy papírszalagra rögzítette. A szövésnél a hosszanti szálak e fémpálcához voltak rögzítve, ha a fémpálca alá lyuk került, akkor az a szállal együtt átvetődött a keresztszálon és így kialakult a minta. 1 Kiejtése: vilhelm sikár 2 Kiejtése: blez paszkál 3 Kiejtése: gotfrig vilhelm fon lejbnic 4 Kiejtése: zsozef mari zsákár 7
Charles Babbage 5 (1791-1871) Jacquard szövőszéke Megfogalmazza, hogy egy számológépnek milyen követelményeknek kell megfelelnie (Babbage-elvek): ne kelljen mindig beállítani a számokat meg lehessen adni egyszerre az összes számot és műveletet (ez lyukkártya segítségével oldható meg). legyen input egység (ez a lyukkártya) legyen utasítás (a művelet a lyukkártyán) legyen külső programvezérlés (a lyukkártyákon tárolt utasítássorozat, a program) legyen olyan egység, amely a kiindulási és a keletkezett számokat tárolja ( memória ) legyen aritmetikai egység, amely számológépen belül a műveleteket végzi el legyen output egység (a gép nyomtassa ki az eredményt). Babbage elvben konstruál ilyen gépet, amely 20 jegyű számokkal végez műveleteket. Nem építi meg, mert a kor technikája nem teszi lehetővé (például a súrlódást nem tudja kiküszöbölni). (100 év múlva megépítik a Babbage által megálmodott gépet.) 5 Kiejtése: sarl bébédzs 8
Hermann Hollerith 6 (1869-1929) Howard Aiken 7 (1900-1973) A lyukkártya első sikeres alkalmazója, az 1890-es USA népszámlálás feldolgozása tette híressé. Lyukkártyás gépével 4 hét alatt elvégezte az addig 7 évig tartó összegzést. A lyukkártyák kódrendszerét azóta Hollerith kódnak nevezik. 1911-ben céget alapított a megrendelések kielégítésére. Ez a cég 1924-ben új nevet vett fel és világhírt szerzett. Ez a név az IBM. Számítógép építéssel foglalkozott. 1944-ben megépítette első gépét, amit Mark I-nek nevezett. Tízes számrendszerben dolgozó elektromechanikus gép volt. Épített még néhányat az elsőhöz nagyon hasonlót. Neumann János 8 (1903-1957) Magyar származású matematikus, vegyész. Középiskoláit Budapesten végezte, majd Berlinben matematikusi, Zürichben vegyész diplomát szerzett. 1926-tól az USA-ban dolgozott. 1944-től bekapcsolódott fontos katonai programokba is. megnézte az első számítógépet, ami ENIAC néven vált ismerté. 1947-ben megfigyelései, és elképzelései alapján megfogalmazta az úgynevezett Neumann-elveket. Ezek az elvek a modern számítógépépítés alapjait jelentik. A modern gépek ma is ezen elvek figyelembe vételével készülnek. Főbb elvei: - A számítógép teljesen elektronikus legyen. - A gép kettes számrendszerbe dolgozzon. - A gépben legyen memória, ahol az adatok és a feldolgozásukhoz szükséges program is legyen. A Neumann-elvű számítógépek felépítését (logikai szempontból) a következő ábrával szemléltethetjük : 6 Kiejtése: holerájt 7 Kiejtése: havard ajken 8 Kiejtése: najman 9
CPU CPU Sín (busz) Sín (busz) Tár Tár (Memória) (Memória) Perifériák Perifériák A számítógép tehát a huszadik század közepén született meg. Az első gépek teremnyi méretűek, és szinte elérhetetlenek voltak az átlagember számára. 1. Milyen eszközök segítették a számolást, a korai történelmi időkben? 2. Milyen szerkezetet épített Wilhelm Schickard? 3. Hogyan működött Jacquard szövészéke? 4. Miben segített Hollerith lyukkártyája? 5. Mik a főbb Neumann elvek? A számítógépek története: 0.A kezdő csoport azon gépek, együttese, amelyek igazán nem számítógépek csak számológépek voltak. Ez a nulladik generáció. 1. Az első generáció azokat a gépeket jelöli, amelyek már matematikai és logikai műveleteket is tudtak végezni. Nagy helyet foglaltak, sok energiát fogyasztottak és igen hamar elromlottak. 1940-1958 között voltak ilyen gépek. Elektroncsövekből épültek fel. Sebességükre jellemző, hogy másodpercenként kb. 10 ezer műveletet végeztek el 2. A második generációs gépekben megjelenik a tranzisztor. Ez a méret csökkenéséhez vezetett és a működés biztonságához. Másodpercenként 1 millió művelet elvégzésére voltak alkalmasak. Programozásukban megjelentek a programozási nyelvek: ALGOL, COBOL, FORTRAN. Ezek a gépek 1958-1965 között működtek. 3. A harmadik generációs gépekben a chippek jelennek meg. A méret tovább csökkent és nőtt a megbízhatóság. Másodpercenként 10-15 millió műveletet tudtak elvégezni. 1965-1972 között működtek ilyen gépek. 4. A negyedik generációs gépek manapság használatosak. Megjelenik a mikroprocesszor. A méretek írógép méretre csökkentek. Hosszú élettartam és nagy megbízhatóság jellemző. Széles körben elterjedtek. 5. A jövő az ötödik generációé, hogy milyen lesz arra több elképzelés is van. Megközelítik az emberi gondolkodást, értik az emberi beszédet, óriási sebességgel dolgoznak, parányi méretűek lesznek, rengeteg adatot tárolnak és érnek el... stb. 10
1. Milyen generációkat különböztetünk meg a gépek fejlődésében? 2. Hogyan változott a gépek mérete, és sebessége a fejlődés során? 3. Számítógépek csoportosítása A számítógép szó manapság már egy gyűjtőfogalom, hiszen sok elektronikai eszköz együttes megnevezésére szolgál. Nézzünk néhány példát: Szuperszámítógép: speciális feladatra, általában nagy mennyiségű és gyors számításokra építik. Mérete és költségei is csak komoly pénzforrások segítségével elérhető. Jellemzően számítások elvégzésére, gyors és pontos vezérlésre használják. Mainframe gép: nagy tömegű adat feldolgozására és úgynevezett terminálok segítségével, amelyek ehhez a géphez kapcsolódnak, több felhasználó egyidejű igényét is ki tudja elégíteni. Nem csak egyszerűen szerver, hanem a programok ezen a gépen futnak, és az adatok is ezen tárolódnak. Általában nagy vállalatok tudnak ilyet megvásárolni és működtetni. Miniszámítógép: A mainframe gép kistestvére teljesítményében kisebb számítógép, kis-, és közepes vállalkozások kiszolgálására szolgál. Asztali számítógép: jellemzően egy felhasználó kiszolgálására alkalmas, ezért irodai és otthoni alkalmazása is igen elterjedt. Képes programok futtatására, és az adatok tárolására is. Hordozható számítógép: olyan személyi vagy vezérlési feladatokra kialakított berendezés, amelyik az asztali gépek valamennyi tulajdonságával rendelkezik, de az egységei egyetlen dobozba vannak beépítve. Felhajtható folyadékkristályos kijelzője a monitornak felel meg, és minden más alkatrész is kisebb, de ugyanolyan minőségben megtalálható benne. Palmtop: olyan számítástechnikai eszköz, amely egy személyi asszisztens szerepét tölti be. Hálózati, és telefonos kapcsolatra képes, és alapvető adatkezelési feladatokat is ellát. Gyakran hívják PDA-nak( Personal Digital Assistant) Hálózati számítógép: Olyan eszköz, amely egy, vagy több központi, nagy teljesítmény géphez képes kapcsolódni, és azok erőforrásait használni. Olcsó eszköz, de központi gép nélkül nem használható. Általában nincsenek benne háttértárak, és kimeneti eszközök sem. 1. Milyen csoportokba oszthatók a számítógépek? 2. Melyik a legnagyobb teljesítményű gép? 3. Melyek a hordozható számítógépek? 11
4. A gép működése A gép működésének a megértéséhez érdemes a működési elven is elgondolkodni, és a berendezési elvi vázlatát megvizsgálni. Bemeneti egységek (Input eszközök) Központi vezérlőegység CPU Vezérlő egység ( CU) Memória Aritmetikai és logikai egység (ALU) Kimeneti egységek Output eszközök Be-, és kimeneti eszközök ( háttértárak) A számítógép teljesítménye alapvetően a CPU, a belső adatmozgás sebessége, a háttértárak elérési sebességétől, és a memória mennyiségétől és minőségétől függ. A CPU, és a memória az alaplap nevezetű alkatrészhez kapcsolódik, amely biztosítja a be és kimeneti eszközök, és a perifériák közötti adatforgalmat. 4.1.CPU: Központi vezérlő egység (Central Processing Unit). Két részre osztható fel: CU (Control Unit) ami a programok megértését végzi, és az ALU (Aritmetical and Logical Unit) ami a matematikai, és logikai műveleteket végzi. Ez a két egység egyetlen alkatrészben lelhető fel, és az a Processzor. Fő feladata a gép vezérlése, a memóriában található utasítások megértése, az adatok feldolgozása, a számítások elvégzése, az adatmozgás ellenőrzése. A processzor az utasítás végrehajtásakor úgynevezett regisztereket, átmeneti tárolókat, használ. Ez sokkal gyorsabb, mint a memória. A CPU-t sínrendszer köti össze a perifériákkal, és a memóriával. Ezeken mozognak az adatok és az utasítások. Megkülönböztethető cím-, adat, és vezérlősín. A vezérlősínen egy fontos tulajdonsága jelenik meg a processzornak, ez az órajel. Ez mutatja meg, milyen gyorsan működik a gép, mert az órajel határozza meg, hogy egy művelet elvégzésére mennyi idő van. A CPU sebességét Mhz-, Ghz-ben szokás mérni, ami megmutatja, hogy a Központi egység egy másodperc alatt mennyi műveletet képes elvégezni, pl. 300 Mhz esetén 300 millió művelet elvégzésére alkalmas a CPU egy másodperc alatt. A személyi számítógépek által használt átlagos processzorok ma 700-1700 MHz-cel dolgoznak, de vannak már 2 GHz-et meghaladó órajelen működő processzorok is. 4.2.Memória: Itt tárolódnak a feldolgozásra váró adatok, és az elindított programok. Fontos tehát, hogy a gép minél nagyobb memóriával rendelkezzen, és az adatok, és programok minél nagyobb tömegét tudják tárolni. Nagyságát manapság megabájtban (Mb, Gb) mérik, és leginkább 512 Mb, vagy annál nagyobb kapacitásút érdemes a gépben elhelyezni. Elektronikus memóriáról van szó, ami azt jelenti, hogy csak addig képes tárolni, amíg a gépben van áram. Amint az áramellátás megszűnik, véletlenül, vagy készakarva, a memóriában lévő adatok törlődnek. Ez súlyos hátránya, és ezt a problémát lehet úgy elkerülni, hogy tároljuk az adatokat valamilyen háttértárolón. 12
4.3.Ki és bemeneti eszközök (háttértárak): Mint már olvasható volt az adatok tárolására szolgál. Ha már oda mentettük az adatainkat természetesen onnan vissza is lehet tölteni a memóriába. Ezért látható az a jellemző ezen eszközök megnevezésénél, hogy ki-, és bemeneti eszközök. A memória hiányossága tehát ezen eszközökkel kiküszöbölhető. 4.4.Bemeneti egységek (Input): Az adatok külső, más forrásból is származhatnak, ezeket az eszközöket említjük ilyen összefoglaló néven. Legismertebb ilyen eszköz a billentyűzet, és az egér. 4.5.Kimeneti egységek (Output): Nem csak tárolhatjuk az adatainkat, hanem valamilyen eszközön meg is jeleníthetjük. Az ilyen eszközöket nevezzük összefoglaló néven output eszközöknek. Leggyakrabban a nyomtatót használjuk ebből a kategóriából, és persze a monitort. Főbb vonalakban tehát az adatok és a programok a bemeneti eszközök segítségével juthatnak a gépbe. De a korábban már bejuttatok adatok, és programok a háttértárakról is betölthetők. A memóriába töltődnek, és onnan a processzor adott sebességgel kiveszi, és a programok utasításait elvégzi, az adatokat pedig a programok segítségével feldolgozza. A feldolgozott adatokat, és a kész programokat kimenthetjük a háttértárakra, vagy a kimeneti eszközökön megjeleníthetjük. 1. Milyen részekre tagolható a számítógép? 2. Mi a feladata a processzornak? 3. Hol tárolódnak az adatok, és programok, amelyekkel dolgozunk? 4. Milyen eszközökkel tudunk adatokat bevinni a gépbe? 5. Hol jelenhetnek meg az adatok? 13
számítógép = hardver + szoftver 5. Hardver A hardver a számítógép működését lehetővé tevő elektromos, elektromágneses egységek összessége. A számítástechnikában hardvernek hívják magát a számítógépet és minden megfogható, hozzá kapcsolható tartozékát. A gép dobozának belseje: 5.1.Az alaplap memória helyek floppy,és winchester kábel, elem, BIOS processzor foglalat, be- is kimenetek, chipkészlet, illesztőhelyek Mint ahogyan a neve is mutatja, alapvető feladata van. Az épületeknek fontos az alap, mert arra épülnek a szintek, úgy a számítógép esetében is ide épülnek az alkatrészek. Valamilyen módon ide kacsolódik minden alkatrész, vagy közvetlenül, vagy segédeszközök segítségével (illesztőkártya). Egy nagyon bonyolult nyomtatott áramkör ez, amely biztosítja az alkatrészek elhelyezkedését és az összekapcsolódásukat, tehát nem csak hordozza az alkatrészeket, hanem a közöttük zajló adatforgalmat is megvalósítja. Pontos és hiba nélküli működése tehát a gép működése szempontjából elengedhetetlen. Az alkatrészek hibás belehelyezése, vagy az alkatrészek hibája, zavarhatja a működését, vagy meghibásodását okozhatja. Az épületek esetében is fontos az alap minősége és megbízhatósága, a számítógép esetében az alaplap minősége a fontos. Az alaplap minősége és felhasználhatósága erősen gyártó- illetve típusfüggő. Azt, hogy egy gépbe milyen alkatrészek helyezhető, továbbá hozzá milyen perifériák kapcsolhatók, döntően az alaplap határozza meg, ennek helyes megválasztása tehát alapvető. Az alaplapok legfontosabb jellemzői: Építési forma ( architektúra ): Leggyakoribb az AT illetve ATX alaplap architektúra. Az AT (illetve Baby AT) az alaplapok régebbi architektúrája, 1997-ig szabványnak számított. Az ATX technológia legfontosabb jellemzői a pontosan meghatározott helyzetű szerkezeti 14
elemek, jó minőségű csatlakozás a hálózati egységre, készenléti (stand-by) kapcsolás, a program vezérlés, az energiatakarékos üzemmód támogatása. Chipkészlet: Ezek speciális chipek, melyek az alkatrészek és a bővítőhelyek vezérlésére szolgálnak. Az egyes alaplapok leginkább a chipkészleteikben különböznek. Példák: A Pentium II-III,illetve azzal kompatibilis processzorok befogadásra tervezett alaplapok részben az Intel 82440BX chipsetet, illetve Intel 82815EP chipsetet ajánlják. A Pentium 4 processzorokhoz az Intel 850-es chipset a szokványos. A konkurencia chipkészletei közül a Via KT 133, Via KT 266 és az AMD 761-et érdemes kiemelni. Az előbbi a Pentium II illetve III, az utóbbi az AMD K7 Athlon processzorokat támogatja. Alaplapi órajelfrekvencia: Ez azért fontos jellemző, mert az alaplapra csatlakozó eszközök a működésükhöz szükséges órajelet ebből a jelből állítják elő. Tipikus értéke 66-100-133 megahertz (MHz), bár az alaplapok többsége ennél lényegesen több órajelértéket ismer. Az Intel 80486DX2 típusjelű processzora óta az alaplapi órajelfrekvencia alacsonyabb, mint a processzormagot működtető órajel. A processzor órajelét felszorzásával érik el. A szorzószámot (mely szintén egy fontos jellemző) általában 2 és 8 között lehet beállítani. Itt érdemes megjegyezni, hogy a (jobb) alaplapok lehetőséget biztosítanak a processzor felpörgetésére (overclocking, túlhajtás). Processzor foglalat: Ez határozza meg, hogy az alaplapba milyen processzor illeszthető. A mai leggyakoribb foglalatok a következők: - Socket 370: Az Intel Pentium II-III processzorcsalád foglalata. - Socket 423 illetve 478: Az Intel Pentium 4 processzorcsalád foglalata. - Socket A: Az AMD processzoraihoz (Duron, Thunderbird) használható foglalat. Illesztőhelyek száma: Ez a mai alaplapoknál három számmal jellemezhető, az ISA, a PCI illetve az AGP (Accelerated Graphic Port)-illesztők számával. (Példa: Egy tipikusnak mondható Pentium II-es alaplap 1-2 ISA, 3-5 PCI és 1 AGP, 2-4 USB illesztőhellyel rendelkezik.) Memóriabankok: Ez azt mutatja meg, hogy az alaplapba milyen (és mennyi) memóriamodul illeszthető be. USB (Universal Serial Bus) támogatás. Ez a PC és a különböző eszközök (scannerek, hangdobozok, stb.) egymáshoz csatlakoztatását szolgálja. 5.2. Processzor Az alaplapra van elhelyezve a gép működését döntően befolyásoló alkatrész a Processzor Az egész számítógép lelke. Az agy. Ez az alkatrész irányít, és a legfontosabb funkciókat látja el. Minden a processzor segítségével zajlik, és minden adat előbb, vagy utóbb kapcsolatba kerül vele. Rövidítve CPU-nak is nevezik. Ez tulajdonképpen a mikroprocesszor, amelynek típusa a számítógép egyik legfontosabb meghatározója. (pl. 386, 486, Pentium) A gép a működéséhez szükséges adatokat, programokat is a memóriából olvassa ki. A PC osztályú számítógépeket kiszolgáló processzorgyártás két fő piaci szereplője az Intel és az AMD. 5.3. Memória A memória tárolja a CPU által végrehajtandó programokat és a feldolgozásra váró adatokat. A memóriaelemek rendeltetés szerint két fő csoportra bonthatók: RAM (Random Access Memory, azaz tetszőleges hozzáférésű, a processzor által írhatóolvasható) ROM (Read-Only Memory, azaz csak olvasható memória) oszthatók. 15
A két csoporton belül további gyártás és felhasználás szerinti típusok különböztethetők meg. Külön csoportba tartoznak a hordozható gépekben vagy kéziszámítógépekben (PDA) használt flash-memóriák. Jellemzőik között a legfontosabbak a tárolókapacitás, a sebesség, az energiafogyasztás és a méret. A megfelelő memóriaelemek megtalálhatók az alaplapon éppúgy, mint a különböző adapterkártyákon és periférikus eszközökben (pl. nyomtató). 5.3.1.ROM (Read-Only Memory=csak olvasható memória), EPROM, EEPROM. A memóriaelemek nagy csoportja, a tápfeszültség megszűnése után is őrzi a tartalmát. Hátránya viszont, hogy a processzor számára csak olvashatóak. Innen kapták a nevüket: ROM (Read-Only Memory) azaz csak olvasható memória. Tartalmát a gyártáskor építik be, többé nem változtatható. Léteznek a felhasználó által írható típusok is.(eprom, EEPROM) 5.3.2.BIOS (Basic Input-Output System) a PC különböző hardver-részegységeit kezelő alapvető műveletek gyűjteménye. A BIOS-t a számítógéppel (rendszer BIOS), pontosabban az alaplappal, illetve hardvereszközzel (pl. adapterkártya) együtt szállítja a gyártó. A számítógép esetében, fizikailag az alaplapon lévő ROM vagy EPROM memória tartalmazza, ezért gyakran hívják ROM-BIOS-nak is. A BIOS lehetőséget ad a gyártónak a hardver bizonyos fokú továbbfejlesztésére, mivel a kezelőszoftvert a ROM-BIOS-ban is ő szállítja. Ez akkor okozhat kompatibilitási problémát, ha egy program közvetlenül és nem a BIOS-on keresztül akarja kezelni a számára ismeretlen hardvert. 5.3.3.CMOS-RAM Speciális tárolóegység, nevét a gyártási technológiáról kapta. Tartalmát egy kisméretű akkumulátornak köszönhetően a gép kikapcsolt állapotában is hosszú ideig az akkumulátor minőségétől függően megőrzi. Tipikus felhasználási területe a számítógépek alaplapja, ahol a rendszer változtatható beállításait tárolja, tartalmazza azt az óraáramkört is, amely folyamatosan méri az időt (rendszeridő) és követi a dátumot (rendszerdátum). 5.3.4.RAM (Random Access Memory= tetszőleges elérésű memória) Tetszőleges elérésű, írható és olvasható tár, amely a végrehajtás alatt álló program vagy programok utasításait és adatait tartalmazza. A számítógép kikapcsolásakor vagy áramkimaradás esetén a RAM tartalma elvész. Jellemző mérete (személyi számítógépekben): 64, 128, 256,. Mb. Másik főbb jellemzője az elérési idő, azaz időtartam, amely a kiolvasás megkezdésétől az adat megjelenéséig tart. Ez az egység tárolja az utasításokat és az adatokat, amelyekre a processzornak (CPU) szüksége van. Ebből következően ez tartalmazza az összes olyan programot, amelyet elindítunk, valamint az operációs rendszer - például a Windows - felületét megjelenítő és kezelő programokat is. A bonyolultabb feladatokat megoldó programoknak nagyobb a tárigénye. Típusai: jelenleg legelterjedtebb az SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) változatai, melyek általában a processzor buszsebességével, maximum 133 MHz-en működnek. A Pentium 4 processzorokhoz az Intel az RDRAM (Rambus Dynamic RAM) használatát javasolja, mely 400 MHZ-en is működhet, és az adatátviteli sávszélessége (a memória és a processzor közötti adatáramlás sebessége) eléri a 3.3 GB/mp-et. 16
5.4. Csatlakozási helyek / kártyahelyek: Ide lehet különböző csatlakozó eszközöket illeszteni. Egy átlagos alaplapon több darab is lehet. (2-16 között bármennyi) Ezekre a helyekre lehet illeszteni a különböző úgynevezett kártyákat, amelyek a gép tulajdonságait jelentősen befolyásolhatják. 5.4.1.Videokártya: Az egyik fontos kártya a videokártya, amely a monitor felé közvetíti az adatokat, és meghatározza a monitor néhány tulajdonságát. Monitor nélkül a gép használhatatlan, hiszen a változások, a programok, és az adatok itt jelennek meg. A videokártya hiánya, vagy nem megfelelő volta tehát a gép használhatóságát is befolyásolja. A mai videokártyák saját memóriával is rendelkeznek a sok képi adat tárolására, és megjelenítésére. Kis chipek vezérlik a folyamatokat, amik a monitoron jelennek meg. 5.4.2.Hangkártya: Szintén ilyen kártya formájában helyezhető el a hangkártya, amely a gép zenei és audio képességét javítja fel. Alap állapotban egy egyszerű hangszóró található a gépben. Ez a mai igényeket egyáltalán nem tudja kielégíteni, így érdemes a gépbe vásárolni hangkártyát, amely árától, és minőségétől függően sztereó, hifi, vagy akár DVD hangminőséget is képes előállítani, és a hozzá kapcsolt hangszórók segítségével hallhatóvá is tenni. A játékok többsége zenei, és hanghatásokkal teszi élvezhetőbbé a pályáit, De az Interneten látogatható oldalakon is sokszor hallhatunk háttérzenét. Nem beszélve a gépbe épített CD, vagy DVD lejátszókról, amelyek képesek a lemezre rögzített zenei, és képi információkat leolvasni. Ezeken a lemezeken zenei adatok is vannak, és hanganyagok is, tehát ezek használatához is elengedhetetlen a hangkártya jelenléte a gépben. 5.4.3.Modem : nevű eszköz egyik fajtája, amely belső modem névre hallgat, szintén ide illeszthető. A modem lehetővé teszi a gép és a telefonvonal kapcsolatát, és ez az Internet elérés egyik mai lehetősége. A belső modemet beillesztve a lehetséges helyek egyikére, és a hozzá kapott program telepítését befejezve a gép a telefonzsinór hozzáillesztése után képes más gépekkel kapcsolatot kialakítani, így az Internetet is használni. 5.4.4.Hálózati kártya: a gépek kapcsolatát biztosító hálózati hártya is ide illik. Egyre inkább jellemző lesz az, hogy ahol több számítógép is megtalálható, ott érdemes a gépeket összekapcsolni. Nem kell akkor valamennyi gépen az adatokat tárolni, csak az egyiken, és a többi onnan le tudja olvasni. Vagy nem szükséges minden géphez nyomtatót vásárolni, hanem csak egyhez, és a többi a kapcsolatot kihasználva szintén használhatja azt az egy nyomtatót. A hálózatnak számos előnye van még, amiről a későbbiekben esik szó. Lehetne még a kártyákat sorolni, amelyekkel a gép újabb tulajdonsággal felruházható. 1. Mi az alaplap feladata? 17
2. Milyen jellemzői vannak egy alaplapnak? 3. Hova kapcsolódik a processzor? 4. Milyen memóriákat ismersz? 5. A BIOS hol található? 6. Melyik memória írható? 7. Milyen kártyákkal módosítható a gép tulajdonsága? 1. Állíts össze egy számítógépet, gondolatban, a megismert alkatrészek segítségével! Milyen paraméterű gép az, ami a mai követelményeknek megfelel? 6.Külső felépítés 6.1.Gépház A gépház kétféle megjelenésű lehet. Korábban a gép belsejébe úgy helyezték el az alaplap nevű alkatrészt, hogy az a doboz aljához volt rögzítve. Ekkor a dobozt az asztalra vízszintesen kellet elhelyezni. Az ilyen gépházakat desktop, vagy fekvő házaknak nevezik. Manapság a másik szerelési mód az elfogadott. Ekkor a gépben az alaplap a doboz oldalán helyezik el, és ekkor toronyházról beszélünk. Így a gépház, mint egy toronyház magasodik az asztalon. Az elrendezésnek nincs igazából jelentősége, mert az alaplap és a hozzá csatlakozó alkatrészek bármelyik módon, ugyanolyan jól elhelyezhetők. Inkább a munkahely kialakítása szempontjából lehet jelentősége a gépház milyenségének. A fekvő házas építés esetén a gép dobozára lehet helyezni a monitort, így a monitor nem foglal el egyéb helyet, míg a toronyház esetében a doboz mellé lehet csak tenni a monitort. A gépházban van beépítve a számítógép szinte minden alkatrésze. Ami nincs a dobozban elhelyezve, az pedig hozzá kapcsolódik. A gépház hátsó részén csatlakozók találhatók, amelyek a külső egységek illesztését teszik lehetővé. Ezeket az eszközök esetében majd megismerjük 18
6.2.Monitor / Képernyő: A számítógép egyik fontos kapcsolódó eszköze, aminek a segítségével megjelennek a gép belsejében végbemenő változások, illetve azok eredményei. A megjelenítés eszköze tehát a monitor, idegen szóval élve output, vagy kimeneti eszköz. Számos fontos tulajdonsággal rendelkezik a monitor, ezek közül néhányról jó tudni, ezért ezeket nézzük meg. Képcső: A számítógép és a felhasználó közötti információcsere egyik legjelentősebb formája a képmegjelenítés. Az információ mozgása a képernyő felé irányul, de létezik olyan monitor is, amely bemeneti lehetőséget is képes megvalósítani, például az érintő képernyők. A leggyakoribb, az ún. CRT (Cathode Ray Tube) monitorok leglényegesebb alkotóeleme a képcső: A képcső belsejében légritkított környezet van. A videojelekkel irányított ágyúk elektronokat lövellnek a képcső elülső részére, amelyen olyan réteg található, amely fény részecskéket szór szét. A részecskék kibocsátási iránya és intenzitása a videojelek segítségével szabályozható. Az elektronok becsapódási helye időben folytonosan változik (balról jobbra, fentről le). Visszafutási idő az, amikor sor végéről a sor elejére megy az elektronsugár. Színes képernyő esetén 3 db ágyú létezik, amelyek által kibocsátott elektronok a képcső belső felületén egy pontban metszik egymás útvonalait. A 3 ágyú a színskála egyes összetevőinek felel meg (RGB:Red Green Blue). Az elektronnyaláb olyan nagy sebességgel járja be a képernyőt, hogy az emberi szem számára folytonos fényt bocsát ki. A megjelenített kép elemi egységei a képpontok. A képpont mérete (lyukmaszk) a képernyő egyik fontos jellemzője, a mai monitoroknál a képpontméret 0.25-0.28 milliméter körül van. Megjegyzendő, hogy vannak olyan monitorok (főleg notebook illetve laptop gépekben), melyekben nem képcső, hanem LCD (Liquid Cristal Display=folyadékkristályos kijelző) van. Ez utóbbiak képmegjelenítési elve természetesen más: a folyadékkristályok elektromos feszültség hatására megváltoztatják a kristályszerkezetüket. Bizonyos helyeken alkalmazhatnak LED-es (Light Emitting Diode=Fényemittáló Dióda) kijelzőket is. 19
6.2.1.Képernyő átló A képernyők nagyságát általában úgy jellemzik, hogy megadják a képátló méretét (inchben ill. colban 9 ). A szokásos méret 15-21. 6.2.2. Képfrissítés A képernyők fontos technikai jellemzője, hogy a megjelenített képet milyen módon frissítik. Osztott (interlace) üzemmód esetén a páros és páratlan képsorokat felváltva, nem osztott (non-interlace, NI) üzemmód esetén a teljes képet egyszerre frissíti a rendszer. Azt, hogy egy másodperc alatt hány teljes képet tud megjeleníteni egy képernyő az un. képfrissítési frekvencia (precízebben: függőleges eltérítési frekvencia) jellemzi. Ez az érték ma kb. 65-160 kép/másodperc. Az ún. vízszintes eltérítési frekvencia azt mutatja meg, hogy 1 másodperc alatt hány sort pásztáz végig az elektronsugár. A képernyők által kibocsátott elektromágneses hullámok hosszabb folyamatos használat esetén a felhasználó szemét károsíthatják. E hatás csökkentése érdekében a monitorok jó része ma már ún. Low Radiation (LR=Alacsony Sugárzású). 6.2.3.Felbontás A számítógépek a képernyőket két üzemmódban használják: karakteres illetve grafikus üzemmódban. A monitorok fontos jellemzője a felbontóképesség, amely azt jellemzi, hogy hány pontot képes kirajzolni a képernyőre egy sorba és hány pontot egymás alá. Ez a két szám együtt adja a felbontást. A másik fontos jellemző a színmélység, amely azt mutatja meg, hogy egy képpontnak hány különböző színárnyalata lehet. A különböző monitorok felbontását az alábbiak szerint foglalhatjuk össze: név felbontás színek kezelése VGA 640x480 256 SVGA 800x600 32768, 65535, XGA 1024x768 16.7 millió szín SXGA 1280x1024 UXGA 1600x1200 Nagyon fontos megjegyezni, hogy a felbontóképesség, a színmélység és a képfrissítési frekvencia egymással szorosan összefüggő jellemzők, melyeket a monitor és a monitorvezérlő kártya együtt határoz meg. A monitorvezérlő kártyák két legfontosabb jellemzője a kártyán levő RWM memória (RAM) mérete és a monitorkártya sebessége. A sebességet az határozza meg, hogy a kártya hogyan csatlakozik az adatrendszerhez. A mai kártyák döntően AGP-t (Accelerated Graphics Port) használnak 10. A grafikus kártyán levő memória határozza meg (döntően) a felbontást és a színmélységet, általában 65536 (hi-color), és 16 777 216 (true color) szín jeleníthető meg. Az emberei szem már a hi-color színszámát sem tudja érzékelni, a true color pedig szinte luxusnak mondható. A grafikus kártyáktól ma már elvárják, hogy a 3D-s grafikához (pl. multimédiás programok, játékok ) támogatást nyújtsanak (bizonyos gépi szintű grafikus utasításokat értsenek és hajtsák őket végre. 9 1 inch=2,54 cm 10 megjegyezendő, hogy a grafikus kártya mellett az alaplapnak és az operációs rendszernek is támogatnia kell pl. az AGP-t. 20
6.3.Billentyűzet A billentyűzet a számítógép egyik külső eleme, amelynek segítségével megtörténik az információ bejutása a számítógépbe, tehát bemeneti eszköz (input). A billentyűzet és az alaplapon levő billentyűzet csatlakozás (interface) közötti információcsere az egymásutániság elvén működik, soros formában történik (bit bit után). A billentyűzet részei: a. Karakteres billentyűzet: Az (angol vagy magyar) ábécé betűit, az írásjeleket, fontosabb műveleti és relációjeleket, zárójeleket, számokat és néhány speciális karaktert (@#$%^& stb.) tartalmaz. (A magyar billentyűzeten egy-egy gombnak kettőnél több jelentése is lehet. A harmadik funkció általában az ALTGR segédbillentyű használatával érhető el.) b. Segédbillentyűk: Ide tartozik a CTRL, a SHIFT és az ALT billentyű. Önálló jelentésük nincs, általában más billentyűkkel együtt rendelkeznek valamilyen jelentéssel. Fontos, hogy ezekből az amerikai billentyűzeten két azonos funkciójú billentyű van, míg a szabványos magyar billentyűzeten egy speciális jelentéssel bíró ALTGR billentyű található a jobb oldali ALT helyén. c. Vezérlőbillentyűk: Ezek közül a legfontosabbak az alábbiak: BACKSPACE: Törli a kurzortól balra álló karaktert. BREAK: Futó programok megszakítását teszi (teheti) lehetővé. Billentyűkombinációként CTRL+PAUSE-vel aktivizálható. CAPS LOCK: Folyamatos nagybetű-váltó.(a szám és jelbillenyűknél nem vált.) DELETE: A kurzor helyén álló karaktert törli. END: A kurzort a sor végére mozgatja. ENTER: Parancslezáró billentyű, a számítógép a leütése után kezdi meg a parancs kiértékelését, feldolgozását. ESC: Alkalmazásokban általában visszalépésre használják. HOME: A kurzort a sor elejére mozgatja. INSERT: Beszúró-átíró üzemmód-váltó NUM LOCK: A numerikus billentyűzettet kapcsoló billentyű. NYÍL ( ) : Alkalmazásokban a kurzort mozgató billentyűk. PAGE UP, PAGE DOWN: A kurzort a lap elejére illetve végére állítja. PRINT SCREEN: A képernyő nyomtatását indít(hat)ja el. SCROLL LOCK: Lapozást engedélyező billentyű. d. Funkcióbillentyűk: Az AT billentyűzeten 12 ilyen gomb van (F1...F12), ezekhez általában a felhasználói programok rendel(het)nek jelentést. e. Numerikus billentyűzet: A számjegyeket (0..9), a tizedespontot és az alapműveletek jeleit tartalmazó nemzetközi tizedes billentyűzet. Megjegyzés: Ma már gyakoriak azok a billentyűzetek, amelyeken több speciális vezérlőbillentyű jelent meg, így a billentyűk száma 104 vagy annál több is lehet. Ilyenek pl. a Windows '95/98/ME operációs rendszerekhez készült billentyűzetek. Név: Billentyűk száma: Megjegyzés: XT 84-86 Már nem használt. AT 101-102 Ritkán használt. Win '95 105-106 Leggyakoribb. Win '98 109-110 Egyre gyakoribb. 21
6.4.Egér Kézi adatbeviteli (input) eszköz. Főleg grafikus felhasználói programok kezelésére használatos. Többnyire a házon kívül önállóan van, de előfordulhat, hogy a billentyűzetbe van beleépítve a megfelelője. (Trackball, avagy hanyattegér.) Síkban minden irányban mozdítható, 2-3 nyomógombos dobozka, lekerekített formája miatt kapta a nevét az angolszász nyelvterületen mouse és ezt fordították magyarra egérként. Adatok bevitele a gépbe, vezeték segítségével történik, de van olyan speciális egér is, amely infravörös úton, vagy rádiójelek útján kommunikál a géppel vezeték nélkül. Feltalálója: Douglas Engelbart, 1969. 6.5.Nyomtató A géphez csatlakoztatható kimeneti (output) egység. A képernyőn megjelenített információ átküldhető erre az eszközre. A kész rajz, szöveg, ábra, grafikon adathalmaz papíron történő megjelenítésére szolgál. A nyomtatás módja alapján 3 fő típus alakult ki: 6.5.1. Mátrixnyomtatók Felépítésük: A kocsi ( ) vízszintes irányú mozgást végez, a tolórúd ( ) mentén. Az írófej ( ) a festékszalag ( ) a papírra ( ) írja a karaktereket. Egy sor kinyomtatása után a papír függőleges irányba elmozdul felfelé egy sornyit. Az írófej olyan téglatest, ami a papírlappal párhuzamos keresztmetszetén egy paralelogramma alakú tűmátrix található. E mátrix egyes tűit (méretük kb. 0.014 inch) speciális karokkal aktiválni lehet. Ennek segítségével lehetőség van grafikus képek nyomtatására is. A nyomtatvány minősége a tűk számától függ (9 illetve 24 tűs nyomtatók). Általában két minőségi kategóriát használnak, a Draft illetve az LQ (Letter Quality) minőséget. Egy tűs nyomtató karakteres nyomtatási sebessége a minőségen kívül függ attól is, hogy egy hüvelykre hány karaktert kell nyomtatnia (kb. 10-12). A nyomtatási sebesség 60-200 karakter/másodperc/sor körül van. előnyei: viszonylag jó minőségű kép; lehetséges a színes nyomtatás is, ha a festékszalag többszínű; könnyen kezelhető. hátránya: kissé zajos, grafikus képek kinyomtatása igen lassú. Ezeknek a nyomtatóknak általában néhány kilobájtos pufferük van, ami azt jelenti, hogy a számítógépnél a nyomtatás leállítása után is - a puffer kiürüléséig folytatódik a nyomtatás. Van egy ON/OFF kapcsoló, melynek segítségével a nyomtatás manuálisan leállítható, és ha le akarjuk állítani a nyomtatást ezt célszerű használni. 22
6.5.2. Tintasugaras nyomtatók A nyomtatás elve hasonló a mátrixnyomtatóknál tárgyaltakhoz. Ebben az esetben az írófejen tűk által rajzolt pont helyett vékony csövekből (fúvókákból) tintacseppek kerülnek a papírra. A tintasugaras nyomtatók különböző nyomtatási eljárásokat (technológiákat) használnak: Bubble jet-eljárás: lényege, hogy a fúvókacsatornában lévő tintát nyitás előtt felhevítik, és így egy gázbuborék keletkezik. A térfogat-növekedés hatására a buborék előtt levő tinta kipréselődik a fúvókából. Ezután a tintacsatorna lehűl, és újabb tintaadag szívódik be. (Ilyen technológiát használ a Canon illetve a Hewlett-Packard tintasugaras nyomtatók többsége.) Piezo-eljárás: lényege, hogy a tintatartály elektromos feszültség hatására összehúzódik (piezoelektromos hatás) és kipergeti a tintacseppet. (Piezo-eljárást használ az Epson tintasugaras nyomtatók többsége.) A tintasugaras nyomtatók ma talán a legnépszerűbbek. Ennek oka a gazdaságosság, ugyanis a minőség/ár arány a tintasugaras nyomtatóknál a legkedvezőbb, s ez vonatkozik a nyomtató árára és egy lap előállításának fajlagos költségeire is. Lehetséges a színes nyomtatás (színes patron behelyezése illetve kétpatronos felépítés esetén). Egy átlagos tintasugaras nyomtató felbontása 600x1200 a jobb nyomtatóknál 2400x1200 dpi (képpont/hüvelyk) körül van. Előnye: viszonylag olcsó üzemeltetés, szép kép karakterek, és grafikák esetében is. Nem zajos. Hátránya: A festékpatron ára magas. 6.5.3. Lézernyomtatók A nyomtatási folyamatot az eszköz belsejében található célszámítógép irányítja. Sebessége kb. 6-20 lap/perc. A karaktereknek megfelelő bitképek (fontok) nyomtatóba történő betöltésével nagyon jó minőségű nyomtatott szöveg készíthető. Egy átlagos lézernyomtató felbontása 600x1200 illetve 1200x1200 dpi körül van. Egy adott oldal szövegének megfelelő bitképet a dedikált számítógép belső memóriájában készíti el. A folyamat erősen egyszerűsítve a következő: A lézersugár a kapott adatok alapján egy negatív töltésű forgódob felületére vetíti a kinyomtatandó képet. Azon területek, amelyeket a lézersugár letapogatott elvesztik negatív töltésük túlnyomó részét (majdnem semlegessé válnak). A festékkazettában (toner) levő szemcsés festékanyagot a nyomtató szintén negatív töltésűre tölti fel. Ezek a szemcsék a fenti dob azon részén fognak megtapadni, amelyen a lézersugár végigsöpört. A vázolt folyamattal párhuzamosan a nyomtató behúz egy lapot, melyet pozitív töltésre tölt fel. A vonzó elektromos (Coulomb-) kölcsönhatás miatt a papír magához vonzza a forgódobról a festékszemcséket, így a papír felületén kialakul a kép. Ezután a papír végighalad a nyomtató ún. fixáló részén, ahol felmelegítés hatására (kb. 200 Celsius-fok) a szemcsék megolvadnak és a nyomóhenger belepréseli a festéket a papírba. Lehetséges a színes lézernyomtatás is. Működése az előzőekhez hasonló, de ekkor négy színnek négy szelénhenger felel meg, a lézernyaláb négyszer pásztáz végig. (CMYKtechnológia.) Fontos megjegyezni, hogy az RGB monitor és a CMYK-technológiájú lézernyomtató nem pontosan ugyanolyan színárnyalatot ad. Ezért a korszerűbb képmanipuláló 23
grafikus programok (pl. Adobe Photoshop) képesek a színeket a lézernyomató által megjelenített árnyalatokkal megjeleníteni (a képernyőn). Előnye: A legszebb kép ezen keletkezik, a legkisebb zaj. Hátránya: Drága a berendezés is, és a fenntartása is. 6.6. Scanner A scanner ( szkenner ) olyan adatbeviteli egység (input), amelynek segítségével már elkészített szövegek illetve grafikák, fotók tartalmát tölthetjük be a számítógép memóriájába. Működésének lényege, hogy a dokumentum (fénysugárral történő) letapogatása során visszatükrözött fényjeleket fényérzékeny félvezető elemek segítségével elektromos impulzussá alakítják. (CCD: Charged Coupled Device, vagyis töltésvezérelt eszköz) Egy scanner legfontosabb jellemzői a következők: Optikai felbontás: A scanner által fizikailag elért felbontás, képpont/hüvelykben (DPI: dot per inch). Ennek értéke 600x600 illetve 600x1200 dpi. Interpolált felbontás: Az interpoláció egy matematikai eljárás, melynek segítségével két ismert érték között egy ismeretlen érték megbecsülhető. Egy scannerrel ennek segítségével nagyobb látszólagos felbontás érhető el, hiszen az általa érzékelt képpontokat e módszer révén újabbakkal képes kiegészíteni. A beolvasott kép részletei azonban ettől nem lesznek finomabbak 11. Színmélység: A scanner bitben megadott színérzékelési pontossága. 30 bites színmélység a három alapszín egyenként 10 bites, azaz 1024 árnyalatú érzékelésnek felel meg. Ennek megfelelően egy ilyen készülék kb. egymilliárd színárnyalatot tud beolvasni. Tipikus értéke 30-42 bit. Csatlakozási mód: Azt mutatja meg, hogy a scanner hogyan csatlakozik a számítógéphez. Ma három változat terjedt el: Párhuzamos porton keresztül történő csatlakozás. Az ilyen scanner előnye, hogy nem igényel vezérlőkártyát, hátránya, hogy egy kép beolvasása hosszú ideig tart. SCSI csatolókártyán keresztül csatlakozó scannerek előnye a gyors beolvasás és a biztonságos működés, hátránya az SCSI csatolókártya beszerzésének járulékos költsége. USB-n (Universal Serial Bus) keresztül történő csatlakozás előnye, hogy sebessége lényegesen nagyobb a párhuzamos portos scannerekénél, továbbá nem csak PC kompatíbilis számítógéphez csatlakoztatható (hanem pl. Macintoshoz is). Figyelembe kell azonban venni, hogy az USB-t részben az alaplapnak, részben az operációs rendszernek 12 támogatnia kell. 11 A gyártók sajnálatos módon nem a fizikai, hanem az interpolált felbontást szokták nagyobb betűmérettel feltüntetni. 12 A közismert operációs rendszerek közül pl. a Windows 98/ME ill. 2000 támogatja az USB használatát. 24