Urządzenia zewnętrzne (peryferyjne)  urządzenia zapewniające komunikację
komputera z otoczeniem.
Urządzenia peryferyjne komunikują się z systemem za pośrednictwem
specjalnych układów wejścia/wyjścia zwanych sterownikami (kontrolerami).
Układy te stanowią tzw. interfejs poszczególnych urządzeń.
Dlaczego stosuje się układy wejścia/wyjścia:
" format informacji dostarczanej przez system jest ró\
ny od formatu informacji
wykorzystywanej przez urządzenie peryferyjne
" parametry elektryczne sygnałów w systemie i urządzeniu peryferyjnym są
URZ
DZENIA ZEWN
TRZNE
ró\
ne
" występuje ró\
nica w szybkości transmisji informacji
EB II PWr 1 EB II PWr 2
Układy we/wy (interfejsy) mogą być montowane:
" bezpośrednio na płycie głównej komputera
" na kartach montowanych w gniazdach rozszerzających
Urządzenia
CPU MEM WE/
peryferyjne
Programy obsługi układów we/wy są nazywane sterownikami programowymi.
WY
Sterowniki popularnych urządzeń standardowych są elementami systemu
operacyjnego i często są instalowane automatycznie.
operacyjnego i często są instalowane automatycznie.
Urządzenia nowe bądz
nietypowe wymagają sterowników dostarczonych przez
interfejs
producenta (na dyskietce lub CD-ROM).
Poprawne funkcjonowanie urządzenia warunkowane jest zarówno
właściwym działaniem jego układów, jak i odpowiednimi dla niego,
poprawnie działającymi sterownikami !!!
EB II PWr 3 EB II PWr 4
Przykłady interfejsów Uniwersalny interfejs USB
Modem CD-ROM
Dysk twardy
RS 232C
EIDE
Mysz
CD-ROM
Pendrive
Karta
Monitor
graficzna
USB Dyski
SCSI Skaner
Skaner
Dysk twardy
Centronics Drukarka
Mysz
Streamer
Mikrofon
Karta
Drukarka
dz
więkowa
Głośniki
EB II PWr 5 EB II PWr 6
Transmisja szeregowa i równoległa
Transmisja szeregowa i równoległa
" transmisja szeregowa
Bity są przesyłane po kolei, jeden po drugim.
szeregowa
Nadajnik Odbiornik
1 0 0 1 1 0 1 1
" transmisja równoległa
Jednocześnie wysyła się wiele bitów, np. cały bajt
1
równoległa
równoległa
Nadajnik Odbiornik
Nadajnik Odbiornik
0
0
0
1
1
0
1
1
EB II PWr 7 EB II PWr 8
Transmisja równoległa
Transmisja szeregowa
Nadajnik Odbiornik Nadajnik Odbiornik
" jest wykorzystywana jedna linia danych.
" grupa bitów jest równocześnie (równolegle) przesyłana wiązką przewodów
" bity są przesyłane kolejno bit po bicie pojedynczym kanałem
" zwykle stosuje się na małych odległościach
" zwykle stosuje się na małych odległościach
" zwykle stosuje się na większych odległościach
" zwykle stosuje się na większych odległościach
" Problemy
" cechy
- u\
ywanie wielu linii jest kosztowne
- mniejszy koszt, szczególnie na większych odległościach
- często wymagane grubsze przewody w celu ograniczenia tłumienia
- bardziej niezawodne na większych odległościach
- rezystancja przewodów mo\
e spowodować dryft bitów
" popularne standardy
RS 232C, RS 449, X.21, V.35
EB II PWr 9 EB II PWr 10
Standardy łącza szeregowego Standardy łącza szeregowego
Standard RS 232C
Interfejs RS 232C realizuje transmisję szeregową asynchroniczną.
Opracowany w USA na potrzeby obsługi modemów.
W Europie otrzymał oznaczenie V24.
W PC-tach jest standardem łącza szeregowego. Kolejne porty szeregowe są
oznaczane jako COM1, COM2, COM3 ...
Umo\
liwia obsługę modemów, myszy. Mo\
na połączyć ze sobą dwa komputery.
DB-9
W PC-tach są stosowane dwa rodzaje gniazd tego standardu: DB-25
" DB-25, gniazdo 25-pinowe
" DB-9, gniazdo 9-pinowe
Oba złącza są od strony komputera złączami męskimi (bolce).
EB II PWr 11 EB II PWr 12
Standardy łącza równoległego
Interfejs Centronics
Został stworzony głównie na potrzeby drukarek.
W PC-tach stał się standardem łącza równoległego.
Poszczególne porty są oznaczane LPT1, LPT2, ....
Stosowanym złączem jest \
eńskie złącze DB25.
Modyfikacje standardu Centronics (10-krotnie szybsze, kompatybilne wstecz)
Modyfikacje standardu Centronics (10-krotnie szybsze, kompatybilne wstecz)
- ECP (Extended Capabilities Port)
- EPP (Enhanced Parallel Port)
EB II PWr 13 EB II PWr 14
Magistrala USB Magistrala USB
Magistrala USB (Universal Serial Bus) jest realizacją nowoczesnego standardu łącza
szeregowego, przeznaczonego dla urządzeń o średniej i niskiej szybkości transmisji. USB składa się z dwóch części:
Cechy magistrali USB: " sprzętowej
- główny kontroler/koncentrator
" jeden typ konektora niezale\
ny od typu dołączonego urządzenia
- koncentratory USB
" mo\
liwość dołączenia do 127 urządzeń
" programowej
" instalacja urządzeń w locie - sterownik głównego kontrolera USB
- sterownik USB
- sterownik USB
" zasilanie urządzeń kablem USB
- sterowniki urządzeń USB
" zastosowanie mechanizmów wykrywania i obsługi błędów
EB II PWr 15 EB II PWr 16
Monitory ekranowe
Magistrala USB
Monitor jest urządzeniem słu\
ącym do wyprowadzania informacji z komputera
1) USB 1.0 od 1994 r. do 100 Mb/s
w postaci obrazów: tekstu lub grafiki.
" Monitory kineskopowe CRT (Cathode Ray Tube)
2) USB 2.0 od 2000 r. do 480 Mb/s
" Monitory LCD (Liquid Cristal Display)
3) USB 3.0 od 2009 r. do 4.8 Gb/s
" Monitory plazmowe
Obraz jest zbudowany z elementarnych punktów zwanych pikselami.
Im więcej pikseli, tym lepsza jakość obrazu !
Rozdzielczość  ilość pikseli mo\
liwych do wyświetlenia w poziomie i w pionie.
1024 x 960
Rozdzielczość w poziomie jest związana z pasmem przenoszenia wzmacniacza
wideo, a rozdzielczość w pionie z ilością linii rysowanych na ekranie.
Na jakość obrazu ma tak\
e wpływ średnica plamki (piksela).
EB II PWr 17 EB II PWr 18
Monitor kineskopowy
Ekran kineskopu jest pokryty luminoforem świecącym pod wpływem zognisko-
wanego strumienia elektronów.
Wiązka elektronów jest odchylana w poziomie, co powoduje kreślenie poje-
dynczej linii, jak i w pionie, co zapewnia kreślenie kolejnych linii jedna po
drugiej.
W miarę przesuwania się strumienia elektronów po powierzchni ekranu jego
energia jest zmieniana, co powoduje zmiany jasności świecenia
energia jest zmieniana, co powoduje zmiany jasności świecenia
poszczególnych pikseli.
EB II PWr 19 EB II PWr 20
Ekrany płaskie
Obraz wideo
1. Ekrany LCD
Ciekły kryształ umieszczony pomiędzy dwoma filtrami polaryzującymi
powoduje zmianę płaszczyzny polaryzacji światła w zale\
ności od przyło\
o-
nego napięcia.
W zale\
ności od kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła ró\
na ilość
światła jest przepuszczana na zewnątrz.
1a. Ekrany LCD z aktywną matrycą
Ka\
demu pikselowi odpowiada osobny tranzystor wykonany w technice TFT
Ka\
demu pikselowi odpowiada osobny tranzystor wykonany w technice TFT
Linie parzyste
Linie nieparzyste
(Thin Film Transistor). Mo\
e on przełączać większe prądy ni\
matryca pasywna
EB II PWr 21 EB II PWr 22
2. Ekrany plazmowe
Porównanie monitorów LCD i Plazmowych
Świecące punkty są uzyskiwane w wyniku miejscowej jonizacji gazu.
Wymagają du\
ego napięcia ok. 200 V.
LCD plazmowe
LCDLCD Plazmowe
Promieniowanie ultrafioletowe wytworzone podczas wyładowania elektrycznego
w mieszaninie gazów szlachetnych pobudza odpowiednio dobrany luminofor,
Cię\
ar L\
ejszy Cię\
szy
który pod jego wpływem emituje światło widzialne.
Pobór mocy Mniejszy Większy
Kolory Gorsze Lepsze
Czerń Gorsza Lepsza
Pojedynczy piksel składa się z trzech komórek wypełnionych zjonizowanym
Kontrast Gorszy Lepszy
Kontrast Gorszy Lepszy
gazem. Poszczególne komórki są pokryte materiałem fosforyzującym w kolorach
gazem. Poszczególne komórki są pokryte materiałem fosforyzującym w kolorach
Odblaski Nie Jak w CRT
odpowiednio czerwonym, zielonym, niebieskim. Gaz pod wpływem ładunku
elektrycznego emituje odpowiednie światło.
EB II PWr 23 EB II PWr 24
Cechy określające jakość monitorów
Thin CRT  cienki kineskop
" wielkość ekranu wyra\
ana w przekątnej, np. 15 , 17 , 19 , 21
Wykorzystuje technologię SED (Surface-Conduction Electron-Emitter Display).
" rozdzielczość (większa przekątna wymaga większej rozdzielczości)
Zawiera tysiące mikroskopijnych pró\
niowych bąbelków  po jednym dla np. 1280 x 1024
ka\
dego piksela. Elektrony emitowane są na zimno i uderzają o przejrzystą
" wielkość plamki (np. 0.26 mm)
przednią ściankę pokrytą kolorowym luminoforem.
Barwne składowe obrazu są wyświetlane sekwencyjnie . " częstotliwość odświe\
ania obrazu (np. 75 Hz)
Całość ma grubość kilku mm.
Całość ma grubość kilku mm.
Dodatkowo dla LCD i plazmowych
Dodatkowo dla LCD i plazmowych
Monitory SED osiągają grubość kilku centymetrów. Pobierają 3-krotnie mniej " jaskrawość i kontrast,
energii od monitorów plazmowych.
" dopuszczalny kąt patrzenia np. 1700
EB II PWr 25 EB II PWr 26
Karta graficzna Karta graficzna
Karta graficzna jest układem we/wy (interfejsem) monitora.
Praca karty graficznej w trybie graficznym
Karta otrzymuje od procesora informacje o treści obrazu do swojej pamięci wideo i
na ich podstawie wytwarza sygnały sterujące pracą monitora potrzebne do
uzyskania określonego obrazu. Ka\
dy piksel jest reprezentowany przez zespół bitów, których ilość zale\
y od
liczby kolorów.
Karty akceleratorowe  część operacji związanych z tworzeniem obrazu wykony-
wana jest przez kartę graficzną. Wyró\
nia się:
wana jest przez kartę graficzną. Wyró\
nia się:
Standardy kart:
- akceleratory grafiki 2D
- akceleratory grafiki 3D
" EGA (Enhanced Graphic Adapter)
" VGA (Video Graphics Adapter)
" SVGA (Super VGA)
EB II PWr 27 EB II PWr 28
A b y chr o n ić pr y w atno ść u\
y tk o wnik a, pr o g ram P o w erPoin t u n iemo \
liwił auto maty czn e p o b ranie teg o zew n ętr znego o b razu . A b y p o b r ać i w y św ietlić ten o b raz, k lik nij przy cisk O p c je na p ask u k omu n ik ató w, a n astępnie k lik nij opcj ę W łącz zawar to ść zew n ętr zną.
Karty graficzna - zestawienie Klawiatura
Po wykryciu naciśnięcia bądz
zwolnienia klawisza jego kod jest przesyłany do
kontrolera na płycie głównej.
Parametr EGA VGA SVGA
Po odebraniu pełnego kodu (numeru) znaku uruchamiany jest program obsługi
Rozmiar pam. wideo 4 KB 64-256 >=512 KB
(sterownik) klawiatury, który przyporządkowuje kodowi odpowiadający mu znak
KB
i umieszcza w buforze klawiatury. Pojemność bufora wynosi 16 znaków.
Maks. rozdzielczość 640x350 640x480 1600x1200
Maks. ilość kolorów 16 z 64 256 z 256 16 mln
K
K
Częst odch. pionow 60 Hz 50-70 Hz 50-200 Hz
Częst odch. poziom. 15.7-21.8 kHz 31.5 kHz do 90 kHz
Pasmo wzm. wideo 14.3-16.3 MHz 28 MHz do 100 MHz
EB II PWr 29 EB II PWr 30
A b y c h ronić p ry w atn o ść u \
y tk o w n ik a, p r o gram P o w erPo int uniemo \
liw ił automaty c zne p o bran ie teg o zew n ętr zneg o obr azu. A by p o b rać i wy świetlić ten obraz, k lik n ij pr zy cisk O p c je na pask u k omunik ató w , a następ n ie k lik n ij opc ję W łącz zaw arto ść zewnętrzn ą.
Mysz Drukarki
Drukarki mogą pracować
Mysz steruje ruchami na ekranie tzw. wskaz
nika myszy (strzałka) oraz
powiadamia system o wykonaniu przez u\
ytkownika takich operacji jak " trybie graficznym
wskazywanie, klikanie (pojedyncze i podwójne), ciągnienie. System przekazuje do drukarki informacje o ka\
dej kropce, z której jest
zbudowany obraz (dotyczy to tak\
e drukowania tekstu)
Zadaniem myszy jest przekazanie do systemu informacji o swoich ruchach oraz o
stanie swoich klawiszy.
" trybie tekstowym
System przekazuje do drukarki kody znaków przeznaczonych do wydrukowania.
Mysz komunikuje się z systemem albo przy u\
yciu interfejsu RS 232C, albo za
Mysz komunikuje się z systemem albo przy u\
yciu interfejsu RS 232C, albo za
pomocą dedykowanego interfejsu tzw. PS2.
Odmiany myszy:
- mysz kulkowa (mechaniczna)
- mysz optyczna
- track-ball ( mysz odwrócona do góry nogami )
EB II PWr 31 EB II PWr 32
Drukarki Plotery
Plotery słu\
ą do wykonywania rysunków technicznych.
Podział drukarek pod względem sposobu drukowania:
Rysunek jest tworzony przez pisak, który porusza się względem papieru w kie-
" igłowe
runku poprzecznym i wzdłu\
nym.
Treść obrazu jest nanoszona na papier przez zespół igieł, które uderzają w niego
poprzez taśmę barwiącą. Im więcej igieł, tym lepsza jakość wydruku.
Mo\
liwe jest wykonywanie rysunków kolorowych. W tym przypadku ploter musi
umieć zmieniać rodzaj pisaka.
" atramentowe
Wydruk uzyskuje się nanosząc na papier mikroskopijne kropelki atramentu
Plotery mogą być podłączane przez interfejs RS 232C lub przez dedykowany.
wyrzucane z zespołu dysz głowicy drukującej.
wyrzucane z zespołu dysz głowicy drukującej.
Jakość rysunku zale\
y w du\
ym stopniu od minimalnego skoku pisaka.
" laserowe
Wymaga przygotowania wydruku pełnej strony.
Zasada nanoszenia wydruku na papier jest podobna jak w fotokopiarkach.
EB II PWr 33 EB II PWr 34
Skanery Skanery
Podstawowe parametry skanerów:
Skaner jest urządzeniem przetwarzającym obraz graficzny (zdjęcia, rysunki, tekst)
" rozdzielczość
na postać cyfrową.
" szybkość skanowania
Najprostszą metodą jest utworzenie tzw. mapy bitowej, która zawiera bezpośrednio
informację o kolorze ka\
dego punktu tworzącego obraz.
" format skanowanego obrazu
" rodzaj interfejsu
Zasada działania skanera
" głębokość kodowania kolorów
" głębokość kodowania kolorów
Skaner składa się ze z
ródła światła, zespołu luster i linijki składającej się z ele-
" ilość przebiegów skanowania kolorów
mentów światłoczułych o du\
ej czułości.
Ilość odbitego światła zale\
y od jasności skanowanej powierzchni. Odbite światło
wytwarza w elementach światłoczułych sygnał elektryczny.
EB II PWr 35 EB II PWr 36
Digitizery Modemy
Zadanie jest podobne do skanera. Inny jest cel stosowania.
MoDem (Modulator/Demodulator), podstawowe funkcje:
Zadaniem digitizera jest wprowadzenie precyzyjnych wymiarów i odległości
" Modulacja - odbieranie od komputera informacji w postaci cyfrowej i kodowa-
przedstawionych na fizycznych rysunkach.
nie jej za pomocą przebiegu analogowego
Celem digitalizacji (cyfryzacji) rysunku jest wykonanie obiektu np. obwodu
" Demodulacja  odbieranie informacji w postaci analogowej od modemu zdal-
drukowanego.
nego i przekształcenie jej do postaci cyfrowej.
Parametry digitizera:
" rozdzielczość
" rozdzielczość
Komputer Modem Modem Komputer
" dokładność
" format digitalizowanych rysunków
W modemach stosuje się zarówno transmisję synchroniczną jak i asynchroniczną.
Szybkość transmisji modemów klasycznych wynosi od 1200 b/s do 56 000 b/s.
Uwaga: Tak\
e mo\
e oznaczać tablet  urządzenie do cyfryzacji np. ręcznego
Nowsze rozwiązania: modemy xDSL (szybkości do kliku Mb/s)
pisma.
Standard łącza od strony komputera to RS 232C.
EB II PWr 37 EB II PWr 38
Klasyfikacja modemów
Karty dz
więkowe
MIC
Wzmacniacz
ADC Filtr
Mikser
głośnik
DAC Filtr
Mikser Wzmacniacz
Synteza
Modem wewnętrzny Modem zewnętrzny
ADC  Przetwornik analogowo-cyfrowy
karta rozszerzeń montowana połączony z komputerem przy
wewnątrz komputera (PCI, ISA) u\
yciu przewodu (RS-232, USB) DAC  Przetwornik cyfrowo-analogowy
EB II PWr 39 EB II PWr 40
K O N I E C
K O N I E C
EB II PWr 41