3. PERIFERIJSKI UREAJI RAUNARSKOG SISTEMA
Razumevanjem sadržaja ovog poglavlja studenƟ đe mođi da navedu po nekoliko primera ulaznih i izlaznih periferijskih ureĜaja, da razumeju principe njihovog poslovanja, kao i da objasne zašto Ɵpiēni raēunar ima razliēite vrste ureĜaja za skladištenje i kako sve komponente raēunarskog sistema rade zajedno.
3.1 UVOD Uspeh Apple II raēunara dolazi od ēinjenice da je raēunar pored procesora i memorije ukljuēivao tastaturu, monitor, i disk i drajver za traku za sekundarno skladištenje podataka. Naēini procesiranja informacija u savremenom raēunaru za obiēnog korisnika su skriveni; korisnik samo vidi ulaze i izlaze (I/K) raēunarskog sistema. Ulazni ureĜaji su interfejs izmeĜu korisnika i raēunarskog sistema. Tipiēno obuhvataju tastaturu, ureĜaje za pokazivanje (poinƟng devices), ureĜaje za oēitavanje, skenere, audio i video ureĜaje i senzorske ureĜaje. Raēunari mogu primaƟ ulazne signale iz razliēiƟh izvora, ukljuēujuđi mašinsku opremu za proizvodnju, telefone, komunikacione mreže i druge raēunare. Kako se razvija tehnologija i menjaju ljudske potrebe, razvijaju se i novi ulazni ureĜaji za raēunar. Raēunar može uradiƟ neverovatne stvari, ali za ēoveka sve to ništa ne vredi dok ne dobije rezultat kojim, mu treba. „Po pravilu ēovek više brine o onome što ne može videƟ nego što može videƟ“ (:. Cezar). Izlazni ureĜaji raēunarskog sistema konvertuju interne obrasce bita iz raēunara u oblik koji ēovek može razumeƟ.
3.2 ULAZNI UREAJI Tastatura (keyboard) je najēešđi oblik ulaznog ureĜaja. KorisƟ se za unos slova, brojeva i specijalnih znakova. Nekada se unos podataka u raēunar vršio putem prekidaēa, ēime se unosio po jedan bit sa svakom manipulacijom prekidaēa. Savremeni korisnici raēunara imaju veliki izbor tastatura na raspolaganju. Tastatura raēunara se proizvodi u više razliēiƟh Ɵpova, a najēešđe se dele u sledeđe kategorije: Standardna tastatura, koja ima QWERTY raspored slova klasiēne pisađe mašine; Ergonomska tastatura, sa rasporedom slova i znakova pod uglom, što smanjuje zamor ruku i zglobova i spreēava moguđe zdravstvene probleme; Bežiēna tastatura (wireless) korisƟ radio talase za povezivanje na raēunar; IC tastatura koja korisƟ infracrveno zraēenje za povezivanje na raēunar; Rasklapajuđa tastatura, namenjena za mobilni rad, a korisƟ se za palmraēunare; Jednoruka tastatura (half) namenjena za hendikepirane osobe; Tastatura štampane na membrani i Holografska tastatura (u razvoju), (Slika 3.1). PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
75
Slika 3.1 Neki Ɵpovi tastatura: ergonomska, jednoruēna standardna i holografska Standardni QWERTY Ɵp tastature, nasleĜen od mehaniēke pisađe mašine, uprkos univerzalnoj prihvatljivosƟ i standardizaciji, nisu najbolji ulazni ureĜaji za savremene raēunare, iako su još standardna oprema gotovo svakog savremenog raēunara. Kucanje na standardnoj tastaturi sa pravolinijski poreĜanim Ɵpkama zahteva neprirodno držanje ruku i ruēnih zglobova, što u dužem vremenskom periodu može izazvaƟ profesionalno oboljenje - RSI (RepeƟƟve stressinjures) – povrede od ponovljenih stresova kao što su tendonitus i carpal tuned sindrom. Ergonomske tastature imaju Ɵpke postavljene pod uglom, što olakšava kucanje i smanjuje profesionalna oboljenja. Standardna i ergonomska tastatura povezane su na raēunar žiēnim kablom kroz koji šalju signal na ulazni port raēunara. Bežiēna tastatura šalje signal radio emisijom ili putem infracrvenih zraka, sliēno daljinskoj komandi TV prijemnika. Pored ovih, najēešđe zastupljenih tastatura postoje specijalizovani i namenski Ɵpovi, kao što su jednoruēna, minijaturna rasklapajuđa, membranska i holografska. UreĜaji za pokazivanje (PoinƟng Devices) obuhvataju razne Ɵpove pokazivaēkih ureĜaja kao što su: miš, touchpad (podloga osetljiva na dodir), poinƟng sƟck (pokazivaēki štapiđ), trackball (kuglica za prađenje), joysƟck (upravljaēka ruēica), graphics tablet (graĮēka tabla) i touch screen (ekran osetljiv na dodir). Svi pokazivaēki ureĜaji su neeĮkasni za unose velike koliēine podataka, (Slika 3.2).
Slika 3.2 Tipovi miševa (a) i drugih pokazivaēkih ureĜaja (b) 76
IÄFOÙÃã®»
Korisnici raēunara uglavnom koriste tastature za unos teksta i numeriēkih podataka. Za druge funkcije tastature, kao što su slanje komandi i pozicioniranje kursora Ɵpiēno koriste miš. Miš je dizajniran za pomeranje pokazivaēa po ekranu i usmeravanje na speciĮēne karaktere i objekte. Najēešđi, klasiēan Ɵp mehaniēkog miša ima kuglicu ili pokretnim toēkiđ na gornjoj strani, levi i desni taster. Kuglicom (toēkiđem) se marker pomera po ekranu, levi pozicionira marker, a desni taster imaju brojne dodatne funkcije za obradu teksta (kopiranje, izbore fontova, paragrafa, bulita itd). Veđina savremenih, mehaniēkih PC miševa sadrži obrtni toēak izmeĜu dva standardna tastera. Mehaniēki miš sa kuglicom je prikazan na Slici 3.3: princip rada mehaniēkog miša (Slika 3.3a), pogled na mehaniēki miš (b) i prvi mehaniēki miš (c) patenƟrao je Douglas Engelbart 1972, (Xerox), (Slika 3.3c). Kuglica se roƟra u svim smerovima, a okomito postavljen krug sa otvorima na periferiji prekida (moduliše) svetlost emisione diode na putu do senzora i tako detektuje kretanje kuglice. Kva vrsta klasiēnog, mehaniēkog miša liēi na prevrnuƟ trackball Ɵp miša, koji je dominirao u personalnim raēunarima 1080-Ɵh i 90-Ɵh. Kugliēni miš korisƟ dva rotaciona kruga postavljenih okomito jedan na drugi. :edan krug detektuje horizontalna kretanja miša, a drugi verƟkalna. Kretanje ova dva kruga izazivaju rotaciju dva diska za kodiranje, koji prekidaju opƟēki signal koji generiše elektriēni signal na opƟēkom detektoru. Miš šalje ove signale u raēunar kao kontakt dva provodnika. Drajverski program sistema konvertuje te signale u kretanje pokazivaēa miša duž X i Y ose na ekranu monitora. Analogni miš koji se smatra zastarelim, korisƟ potenciometre umesto roƟrajuđih toēkiđa i kompaƟbilan je sa analognim joysƟck-om. Na Slici 3.3a prikazan je princip rada mehaniēkog miša: 1. pravac kretanja miša, 2. X i Y toēkiđi prenose kretanje kuglice na opƟēke, kodirajuđe rotacione diskove, 3. rotacioni diskovi za opƟēko kodiranje sa otvorima na periferiji, 4. infracrvene LED (Light Emiƫng Diode) diode koje šalju svetlost kroz otvore rotacionih diskova, 5. senzori koji detektuju impulse kodirane svetlosƟ LED dioda i konvertuju ih u elektriēne signale kretanja kursora po X i Y osi.
Slika 3.3 Mehaniēki miš sa kuglicom OpƟēki miš korisƟ reŇektovanu svetlost LED ili laserske diode i napredni optoelektronski senzor za detektovanje kretanja. Savremeni miš ima jedan dva, tri ili pet tastera za slanje signala raēunaru Ɵpa: „izvrši ovu komandu“, akƟviraj selektovani alat“ i „selektuj sav tekst izmeĜu ove dve taēke“. Miš je standardni deo opreme desktop raēunara, ali je neprakƟēan za prenosne raēunare. AlternaƟvni pokazivaēi za prenosne i priruēne ureĜaje mogu biƟ: PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
77
Touchpad: mali ravni panel osetljivi na lagan priƟsak. Korisnik pomera kursor povlaēenjem prsta preko panela. PoinƟng sƟck: tanko dugme sliēno gumici za brisanje na olovci, osetljivo na priƟsak. Marker se kređe u pravcu pomeranja priƟska prsta (sliēno minijaturnom džoisƟku). Kbiēno se nalazi u sredini tastature Laptop raēunara. Trackball: pokazivaē funkcioniše kao obrnut miš koji ostaje miran, dok se pomera kuglica koja kontroliše kretanje kursora na ekranu. DžoisƟk: upravljaē sliēan kontroli video igara ili menjaēu automobila.. GraĮēka tabla popularna je kod umetnika i dizajnera; veđina je osetljiva na priƟsak, tako da šalje razliēite signale, zavisno od priƟska štapiđa (sƟla) koji izvršava klasiēnu funkciju miša - usmeri i klikni. Tuch screen: fotootporna površina koja odgovara na dodir prsta korisnika na razliēite oblasƟ ekrana. Kvi ureĜaji se istovremeno koriste kao ulazni i izlazni ureĜaji. esto se koriste u javnim ustanovama, aerodromima i sl. gde veđina korisnika nije familijarna sa raēunarima. TakoĜe se koriste u priruēnim i PDA ureĜajima. U nekim rešenjima se za pokazivanje i upisivanje podataka mora korisƟƟ štapiđ (sƟlo). UreĜaji za pokazivanje nisu eĮkasni za unos velike koliēine teksta u raēunar, što je razlog zašto nisu zamenili standardne tastature. AlternaƟvu kucanju na tastaturi pružaju speciĮēni ureĜaji dizajnirani da prepoznaju odreĜene oblike, karaktere, oznake i kodove i unose ih na ulaz raēunarskog sistema. UreĜaji za oēitavanje podataka ēitaju oznake koje prezentuju kodove, posebno dizajnirane za raēunarski unos podataka, (Slika 3.4): (a) opƟēki ēitaē i PKS terminal, (b) olovka (pen) skener, (c) tablet PC, (d) ēitaē znakova napisanih magnetnim masƟlom UreĜaji za oēitavanje ukljuēuju: opƟēke ēitaēe, ēitaēe znakova napisanih magnetnim masƟlom, ēitaēe bar-kodova ili PKS (point-of-sale) terminale, Pen scanners (priruēne skenere), tablet PC (MS Win XP Tablet PC ), interakƟvne pametne table (Smart whiteboard, 1991) i ēitaēe radio idenƟĮkacionih kodova (RIF reader).
Slika 3.4 UreĜaji za oēitavanje 78
IÄFOÙÃã®»
OpƟēki ēitaē oznaka korisƟ reŇektovanu svetlost da odredi lokaciju markera na standardnom tekstu, tabeli i Slika itaē karaktera pisanih magnetnim masƟlom oēitava karaktere neobiēnog oblika napisane magnetnim masƟlom na otpornoj površini sa slabim strujnim tokom. itaē bar kodova korisƟ svetlost za ēitanje univerzalnih kodova komercijalnih proizvoda, kodova inventara i drugih kodova kreiranih od obrazaca barova razliēite širine. Kvi ēitaēi se standardno nalaze na prodajnim mesƟma (PKS terminali), skeniraju bar kod informaciju i šalju je u mainframe raēunar, koji odreĜuje cenu proizvoda, porez, ukupan iznos i registruje transakciju za kasnije potrebe inventarisanja, obraēuna i revizije. Kako su oblici slova teksta, karakteri magnetnog masƟla i bar kodovi dizajnirani za oēitavanje sa raēunarom, ovi su ureĜaji ekstremno precizni. MeĜuƟm, ēitanje teksta iz knjiga sa velikom razlikom štampanih slova znatno je složenije Tehnologija za prepoznavanje individualnih karaktera na štampanim stranicama naziva se opƟēko prepoznavanje karaktera – KCR (OpƟcal Caracter RecogniƟon). Izlazni podaci iz KCR ureĜaja mogu se skladišƟƟ i ureĜivaƟ u raēunaru. Pre nego što raēunar može prepoznaƟ rukopis ili štampan tekst, prvo mora kreiraƟ digitalnu sliku stranice koju zaƟm može uskladišƟƟ u memoriju. Kva se operacija obiēno izvršava ureĜajem koji se naziva skener. Skeneri prihvataju i digitalizuju štampane slike i druge štampane materijale u bit mapirane slike. Postoje brojni Ɵpovi skenera koji u stvari ne ēitaju niƟ prepoznaju slova i brojeve na skeniranoj stranici – oni samo prave digitalnu sliku te stranice, koja je kompaƟbilna za raēunarsko procesiranje. ZaƟm, raēunar korisƟ KCR soŌver za interpretaciju crno belih skeniranih obrazaca kao slova i brojeve. Na raspolaganju je nekoliko specijalnih skenera koji direktno izvršavaju KCR funkciju. Pen skener izgleda kao svetlosni pokazivaē, ali su, u stvari, bežiēni skeneri koji prepoznaju karaktere beskontaktnim prelaskom skenera preko skenirane stranice (površine). Prevlaēenjem Pen skenera preko linija štampanog teksta, on kreira fajl teksta u ugraĜenoj memoriji, gde se skladišƟ do prebacivanja u raēunar preko kabla ili IC zraka. Kvaj skener sadrži mali ugraĜeni raēunar programiran za prepoznavanje teksta. Prepoznavanje rukopisa je daleko teže i sa više grešaka od prepoznavanja štampanih karaktera, ali ima daleko više prakƟēnih aplikacija, posebno u pen- ugraĜenim raēunarima koji nemaju tastaturu, a ulaze primaju preko štapiđa (sƟlusa) direktno povezanog na ravni panel displeja. Raēunar elektronski simulira olovku i papir, program za prepoznavanje rukopisa prevodi oblike slova rukopisa korisnika u ASCII karaktere. Veđina ovih sistema zahteva da korisnik modiĮkuje svoj rukopis da bi se poveđala taēnost prepoznavanja i dekodiranja. PDA (Personal Digital Assistant), džepni raēunar sa olovkom (pen) služi kao liēni organizator, notes, knjiga za sastanke im ureĜaj za komunikacije. Kvaj ureĜaj, takoĜe, može programiraƟ kodove za brojne prakƟēne primene. Program KCR može se primeniƟ i u beloj smart tabli u sobi za sastanke i prezentacije, koja služi kao ulazni ureĜaj za PC raēunar. Tabla ispisana rukopisom predavaēa prenosi se i skladišƟ na HD u PC raēunaru kao digitalizovana slika. Ako je rukopis jasan i korektna, KCR program ga može automatski prevesƟ u standardni štampani tekst i poslaƟ e-poštom na udaljenu lokaciju. Generalno, broj periferijskih jedinica zavisi od broja korisnika. PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
79
3.3 DIGITALIZACIJA I SKENERI ovek živi u analognom svetu, gde vidimo i ēujemo glatke obrise slika i neprekidne tonove. Raēunar skladišƟ sve informacije kao binarne veliēine 1 i 0. Da bi se analogne informacije uskladišƟle u raēunar potrebno ih je digitalizovaƟ – pretvoriƟ ih iz analognog u digitalni oblik. Digitalizacija zahteva upotrebu nekog ulaznog ureĜaja, kao što je desktop ravni skener ili audio CD, koji uzimaju milione uzoraka analognog originala. Vrednost uzorka (može se predstaviƟ numeriēki (sa 1 i 0) i tako uskladišƟƟ u raēunar. Kriginalne slike i ton mogu se rekonstruisaƟ skupljanjem svih uzoraka u sekvenci. Dakle, pre nego što raēunar može prepoznaƟ rukopis ili štampani tekst, skener ili drugi ulazni ureĜaj mora digitalizovaƟ informacije – konvertovaƟ analognu informaciju u digitalni oblik. Skener je ulazni ureĜaj koji može kreiraƟ digitalnu prezentaciju štampane stranice/ slike. Tipiēan digitalni skener sadrži CCD video senzor, sliēan senzoru u digitalnim video kamerama. CD senzor se kređe napred-nazad preko analogne skenirane površine, snimajuđi za svaki uzorak slike intenzitete crvene, zelene, plave (R,G,B) boje u svakoj taēki (pikselu) slike. Ljudsko oko ima receptore za R,G,B boje, a sve druge boje se vide kao kombinacija ove tri. :edan bajt uobiēajeno predstavlja jednu boju, a kod od 3 bajta (24 bita) predstavlja boju za svaki uzorak. Skener šalje svaki digitalni kod u raēunar, gde se binarni podaci mogu skladišƟƟ i procesiraƟ. Skeneri se dele se u tri glavne kategorije: ravne skenere, skenere negaƟva i slajdova, portabl skenere i doboš skenere. Najēešđi savremeni model je ravni skener (Flatbed), sliēan kopir mašini i sliēno radi, osim što umesto papirne kopije kreira raēunarski fajl. Namenjeni su za individualnu kuđnu upotrebu i male kancelarije. Imaju Ɵpiēnu rezoluciju od 3600 dpi, a dubinu boje od 48 bita, (Slika 3.5). Skuplji modeli koje koriste profesionalci graĮēari, mogu proizvesƟ reprodukciju veđeg kvaliteta, a imaju i dodatke za skeniranje fotografskih negSlika 3.5 Ravni skener aƟva i slajdova. Neki skeneri se zovu slajd skeneri i mogu skeniraƟ samo slajdove i negaƟve Įlmova. Skeneri negaƟva i slajdova su specijalna vrsta skenera namenjena samo za skeniranje transparentnih negaƟva i slajdova. Portabl skeneri (Sheet-fed scanners), bazirani na CCD prostornom senzoru (Charged Cupled Devices Array) namenjeni su za skeniranje pisanog materijala na terenu i to po jednu stranicu koja se uvlaēi u kuđište skenera. Dobošni skeneri (Dram scanners), su skupi i velikog kapaciteta. Koriste za skeniranje tehnologiju optoelektronskih fotomulƟplikaƟvnih pojaēavaēkih cevi (PMT). Namenjeni su za izdavaēke kuđe gde je kriƟēan kvalitet slika. Svi skeneri u sušƟni konvertuju fotograĮje, crteže, dijagrame i druge štampane informacije u obrazac bita ili bit mapirane slike, koje se mogu uskladišƟƟ u memoriju raēunara, obiēno upotrebom programa za raēunarsku graĮku. 80
IÄFOÙÃã®»
Digitalna fotokamera je ulazni ureĜaj (Slika 3.6a,b), koji korisƟ Ňeš memoriju (Slika 3.6c) za skladištenje digitalnog signala fotosnimka, umesto na Įlm. Može snimaƟ sve što i klasiēnim fotoaparat. Digitalna foto kamera digitalnu mirnu sliku ili kratke sekvence video snimka sa izlaza fotoosetljivog digitalnog senzora (CCD-Charge Coupled Devices), skladišƟ u Ňeš memoriju u formi obrasca bita. Kve se informacije kasnije mogu prebaciƟ u raēunar, po potrebi obraĜivaƟ i gledaƟ na ekranu monitora raēunara.
Slika 3.6 Digitalne fotokamere i Ňeš memorijska karƟca Digitalna video kamera može snimaƟ sve što i analogna, klasiēna Įlmska kamera, ili analogna video kamera samo što umesto na Įlmsku traku ili magnetnu traku snima sliku kao obrazac bita i skladišƟ na disk ili drugi medijum za skladištenje. Digitalna video kamera ne zahteva video digitalizator i šalje video signal veđ digitalizovan u raēunar. Upotrebom web video kamera, (Slika 3.7), koje ne zahtevaju video digitalizatore omoguđavaju se servisi videokonferencije, gde se video slike prenose kroz raēunarsku mrežu, tako da Slika 3.7 Digitalna video (web) se ljudi na razliēiƟm Įziēkim lokacijama mogu ēuƟ kamera i videƟ i održavaƟ telekonferencije i poslovne sastanke. Video digitalizator je kolekcija elektronskih digitalnih kola koja primaju kao ulazne signale izlazne signale iz analogne video kamere, video kasetnog rekordera, TV ili drugog izvora analognog video signala i konvertuje ih u digitalne signale koji se može uskladišƟƟ u memoriju i prikazaƟ na ekranu monitora raēunara. Kao ulazni ureĜaj raēunarskog sistema, prihvata analogni video izlaz sa analogne video kamere, VCR (video kasetnog rekordera) ili TV prijemnika. Kvi ureĜaji vrše konverziju analognih video signala u digitalne video signale, koji se zapisuju u memoriju i prikazuju na ekranu monitora raēunara. Digitalni video se korisƟ za mulƟmedijske aplikacije kao što su web stranice i razvoj audio CD RKM-ova. &unkciju video digitalizatora vrši video karƟca u raēunaru. Audio digitalizator je ulazni ureĜaj koji sadrži kola za digitalizaciju analognih audio signala sa mikrofona, diktafona i ostalih ulaznih audio ureĜaja u digitalne audio signale. Audio digitalizatori i digitalni audio su postali deo svakodnevnog života. Popularni CD plejer je u stvari raēunarski sistem dizajniran za prevoĜenje digitalne informacije PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
81
na CD RKM-u u analogne audio signale koji se mogu pojaēavaƟ i reprodukovaƟ na zvuēniku/slušalici. Kod snimanja digitalnog audia pomođu raēunara, analogni zvuēni talasi vibriraju membranu mikrofona povezanog na mikrofonsku uƟēnicu na zadnjoj strani panela raēunara. Analogni audio signal sa mikrofona se dovodi na zvuēnu karƟcu u PCI slotu na maƟēnoj ploēi, koja vrši funkciju audio digitalizatora u raēunaru, (Slika 3.8). Pozicije mikrofonske Slika 3.8 Tipiēna zvuēna karƟca membrane audio digitalizator, odnosno, zvuēna karƟca uzorkuje oko 44.000 puta u sekundi, odnosno sa frekvencijom od 44 kHz, a nivoi uzoraka se skladište kao binarni brojevi. Što je veđa frekvencija uzorkovanja bolji je tonski snimak: jedan 8-bitni uzorak može predstaviƟ 256 razliēiƟh nivoa tona, a 16-bitni – 65.536 nivoa. Digitalizacija zvuka ili slike sa veđom frekvencijom uzorkovanja i veđu vernost reprodukcije, zahteva veđi kapacitet medija za skladištenje. Digitalni audio signali se mogu memorisaƟ i naknadno procesiraƟ specijalizovanim programskim alaƟma. Audio digitalizator može digitalizovaƟ govorni signal, muziku i druge zvuēne efekte, koji su obiēni binarni podaci za raēunar. Program za prepoznavanje govora vrši konverziju analognog govornog signala u digitalni oblik. Digitalni govorni signali se, zaƟm, mogu editovaƟ, memorisaƟ i štampaƟ. Kvaj program nalazi veliku primenu u medicini, vojnim programima, obuci kontrolora leta, kol centrima, za hendikepirana lica, za unos teksta u raēunar ēitanjem (Slika 3.9), u roboƟci, za kuđnu automaƟku (akustomate), radu sa raēunarom bez ruku, mobilnoj telefoniji itd. Program za prepoznavanje govora može konvertovaƟ podatke glasa u reēi koje se mogu skladišƟƟ i štampaƟ. Kvakav program je na raspolaganju više godina, ali nije bio dovoljno pouzdan za širu primenu. ak i najnoviji programi za prepoznavanje govora imaju još uvek neka ograniēenja da bi zamenili tastaturu kao ulazni ureĜaj.
Slika 3.9 Unos teksta u raēunar ēitanjem 82
IÄFOÙÃã®»
Senzori su dizajnirani u cilju monitorisanja Įziēkog životnog okruženja i radnih uslova u opasnim i za ēoveka nepristupaēnim sredinama. Senzori se koriste za neprekidno merenje i kontrolisanje temperature, vlažnosƟ, priƟska, zagaĜenosƟ vazduha, prisustva opasnih hemikalija, radioakƟvnosƟ i Slika Senzori obezbeĜuju podatke za potrebe brojnih disciplina: roboƟke, kontrole klime okoline, vremenske prognoze, medicinskog monitoringa (Slika 3.10), nauēnih istraživanja itd. ak se i ljudski oseđaj mirisa može simuliraƟ sa senzorima. Treba oēekivaƟ da se uskoro takvi ureĜaji koriste za detekciju pokvarenih namirnica u prodavnicama hrane, nagaznih mina u minskom polju, curenja opasnih hemikalija i sl.
Slika 3.10 Primena senzora za medicinski monitoring zdravstvenog stanja pacijenata
3.4 IZLAZNI UREAJI RAUNARSKOG SISTEMA Veđina savremenih raēunara daje izlazne rezultate kroz dva glavna Ɵpa ureĜaja: ekran monitora za neposredni vizuelni pregled i printere za permanentni papirni izlaz. Video izlazni ureĜaj raēunarskog sistema obuhvata tri kljuēne komponente: monitor, video adapter i video memoriju (VRAM). Monitor (video displej) korisƟ se kao jednosmerni prozor izmeĜu korisnika i mašine. Savremeni monitor podjednako prikazuje numeriēke i alfabetske karaktere, graĮku, fotografske slike, animaciju i video snimke. Video adapter ili video (graĮēka) karƟca, integrisana ili preko PCI slota povezana na maƟēnu ploēu, povezuje monitor sa raēunarom. VRAM ili video memorija je poseban deo RAM-a u kome se drže digitalne video slike. Što je više video memorije, to je moguđe prikazaƟ više detalja na jednoj slici na ekranu monitora raēunara, (Slika 3.11). PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
83
Prvi monitori raēunarskog sistema bili su sa zelenim ekranom (1970-ih), zaƟm sa kolor graĮēkim adapterom CGA (Color Graphics Adapter), sa 4 boje i rezolucijom 320x200 piksela (1981), (Slika 12a). Monitori sa poboljšanim graĮēkim adapterom - EGA (Enhanced Graphics Adapter), sa 16 boja i rezolucijom od 640x350 piksela pojavili su se 1984. Prvi VGA Slika 3.11 Raēunarski sistem sa (Video Graphics Array) monitori pojavili su se 1987, monitorom zaƟm XGA (Extended Graphics Array) monitori sa ravnim ekranom, 16.8 miliona boja i rezolucijom od 1024x768 piksela (1990). Savremeni monitori UXGA (Ultra Extended Graphics Array) sa 16.8 miliona boja i 1600x1200 rezolucijom (b).
Slika 3.12 Monitori raēunarskog sistema Konektori za povezivanje monitora na raēunar proizvode se u dva glavna Ɵpa: VGA (Video Graphics Addaptor ) i DVI (Digital Video Interface). VGA konektori su starije generacije, dok su DVI razvijeni da omoguđe veliku rezoluciju na digitalnim ravnim ekranima (Slika 3.12c). Kako uloga monitora kao graĮēkog izlaznog ureĜaja svakim danom raste, potrebno je da korisnici raēunara treba da znaju osnovne podatke o faktorima koji kontrolišu veliēinu i kvalitet slike. Ksnovne karakterisƟke monitora i kvaliteta slike su veliēina ekrana, rezolucija i kvalitet slike (dubina boje). Veliēina monitora, kao i TV ekrana, meri se 84
IÄFOÙÃã®»
dužinom dijagonale linije ekrana, Ɵpiēno 15-21 inē, ali je stvarna vidljiva oblast obiēno manja. Slika na ekranu monitora sastoji se sitnih taēaka, koje se nazivaju pikseli (picture elements) – elemenƟ slike. Kvadratni inē neke slike monitora je Ɵpiēno mreža piksela od oko 72x72 piksela. Kaže se da takav monitor ima rezoluciju od 72 taēke po inēu ili – dpi (dot per inch). Što je rezolucija veđa ovi pikseli su sve bliži jedan drugom. Tipiēna rezolucija od, na primer, 1024 x 768 sadrži 786.432 piksela. Rezolucija nije jedini faktor koji odreĜuje kvalitet slike. Kvalitet slike zavisi od rezolucije, ali i tzv. dubine boja, ili bitske dubine, što znaēi da veđi opseg boja po pikselu zahteva više bita prostora u video memoriji. Dubinu boje (color depth) odreĜuje broj razliēiƟh boja koje monitor može da prikaže u jednom trenutku, a izražava se u broju bita po pikselu. Što je veđa bitska dubina to monitor može prikazaƟ više nijansi boja po svakom pikselu.
Slika 3.13 UƟcaj dubine boje na kvalitet slike Ako se svaki piksel predstavlja sa 8 bita memorije, rezulƟrajuđa slika može imaƟ do 256 razliēiƟh boja na ekranu u istom trenutku (28=256). Drugim reēima, 8-bitni kolor, uobiēajen kod starijih PC, ima dubinu boje od 256. Veđina graĮēkih profesionalaca korisƟ 24-bitni kolor monitor koji dopušta 224у 16 miliona boja po pikselu, što je više nego dovoljno za realisƟēke slike. UƟcaj dubine boje na kvalitet slike prikazan je na Slici 3.13. Monohromatski monitor može prikazaƟ samo monohromatske slike. Monitori sa sivom skalom mogu prikazaƟ crno-belu sliku sa nijansama sivog i imaju veđu dubinu boje od monohromatskih. Savremeni PC i Macintosh monitori mogu na istom monitoru prikazaƟ razliēite kombinacije rezolucije i dubine boje. Monitor se na raēunar spaja preko video adaptera ili graĮēke (video) ekspanzione karƟce, koja se uƟēe u PCI slot na maƟēnoj ploēi. Svaka slika prikazana na ekranu monitora postoji u video memoriji (VRAM), posebnom delu RAM memorije, rezervisanom za ēuvanje video slika. Veliēinu VRAM-a odreĜuju maksimalna rezolucija i dubina boje, koju raēunarski sistem može prikazaƟ. Što je veđa video memorija raēunar može prikazaƟ više detalja u slici. PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
85
Sa tehnološkog aspekta video displej izlazni ureĜaji raēunarskog sistema dele se u ēeƟri osnovne klase: CRT (Catode Ray Tube) monitore, LCD/T&T monitore, projekcione LCD panele i video projektore. 1. CRT (Catode Ray Tube) monitori su zasnovani na katodnim cevima. Kvi monitori još uvek dominiraju zbog veđe jasnođe slike, brzine odziva i niže cene. CRT je vakumska cev koja sadrži elektronski top kao izvor elektrona i Ňuorescentni ekran, sa internim i eksternim sredstvima za ubrzavanje i otklon elektronskog snopa, koji se korisƟ za formiranje emitovane svetlosƟ sa Ňuorescentnog ekrana. CRT se korisƟ u raēunarskim monitorima, TV prijemnicima, osciloskopima, radarima i sl. Glavne sastavne komponente kolor CRT ilustrovane su na Slici 3.14: 1. Elektronski top; 2. Elektronski snop; 3. Namotaji za fokusiranje; 4. Namotaji za otklon; 5. Spajanje anode; 6. Maska za odvajanje snopa za crveni, zeleni i plavi deo prikazivane slike; 7. &osforni sloj sa crvenim, zelenim i plavim elemenƟma; 8. Presek fosfornog sloja na unutrašnjoj strani ekrana.
Slika 3.14. Princip rada CRT 2. LCD (Liquid Crystal Displays) monitori je savremeni, popularni monitor sa ravnim ekranom na bazi teēnih kristala. Sam LCD je elektroopƟēki modulator realizovan kao tanki, ravni displej napravljen od nekog broja kolor ili monohromatskih piksela postavljenih ispred izvora svetlosƟ ili reŇektora. Kbiēno se korisƟ u baterijski napajanim ureĜajima jer zahteva malu snagu napajanja. Svaki piksel LCD Ɵpiēno sastoji se od jednog sloja molekula postavljenog izmeĜu dve transparentne elektrode i dva polarizaciona Įltera, sa okomitom osom transmisije. Bez teēnog kristala izmeĜu dva polarizaciona Įltra svetlost koja proĜe prvi Įlter bude blokirana na drugom Įlteru. Površine elektroda koje su u kontaktu sa materijalom teēnog kristala, tako su treƟrane da poravnavaju molekule teēnog kristala u odreĜenom pravcu. Kvaj tretman sastoji se od tankog polimerskog sloja koji se trljaju u jednom pravcu, korišđenjem, na primer, neke tkanine. Tako se pravac teēnih kristala poravna i deĮniše sa pravcem trljanja. Elektrode su saēinjene od transparentnih 86
IÄFOÙÃã®»
provodnika od tankog indium oksida – ITK (Indium Tin Oxide). Struktura reŇeksnog LCD displeja prikazana je na Slici 3.15, gde je: 1. Polarizacioni Įlterski Įlm sa verƟkalnom osom za polarizaciju ulazne svetlosƟ; 2. Stakleni substrat sa ITK elektrodama, ēiji oblik odreĜuje formu kristala kada se ukljuēi napajanje LCD; 3. Teēni kristal sa meĜusobno okomiƟm osama polarizacije molekula (twisted nemaƟc device); 4. Stakleni nosilac sa Įlmom ITK elektrode sa horizontalnim ivicama za poravnavanje sa horizontalnim Įlterom; 5. &ilm polarizacionog Įltera sa horizontalnom osom polarizacije za blokiranje prolaska svetlosƟ; 6. ReŇeksna površina za odbijanje svetlosƟ prema posmatraēu.
Slika 3.15 Struktura LCD displeja Pre primene elektriēnog polja, orijentacija molekula teēnog kristala odreĜena je njihovim podešavanjem dovoĜenjem osa molekula u meĜusobno okomit položaj na površini. U ovom Ɵpu LCD, molekule se aranžiraju u spiralnu strukturu, odnosno uvrđu se (twested). Pošto materijal teēnog kristala deli svetlost, posle prolaska kroz jedan Įlter svetlost se roƟra (menja osu polarizacije) sa spiralnom strukturom sloja teēnog kristala, omoguđavajuđi joj prolaz kroz drugi polarizacioni Įlter. Polovina ulazne svetlosƟ se apsorbuje u prvom polarizacionom Įlteru, dok je ostatak strukture sasvim transparentan. 3. TFT monitori koriste tehnologiju tankog Įlma tranzistora za LCD displej, gde svakom pikselu odgovara jedna tranzistor. Tipiēan 17 inēa T&T monitor ima oko 1,3 miliona piksela slike, odnosno 1,3 miliona tranzistora. Takav monitor Ɵpiēno može imaƟ do 11 mrtvih piksela, odnosno tranzistora koji ne rade, a koji se na ekranu vide kao crvena, bela ili plava taēka i obiēno nisu kriƟēne ako se ne nalaze u kriƟēnoj zoni ekrana. Kvi monitori imaju krađe vreme odziva i pogodni su za mulƟmedijalne sadržaje. Kako cene LCD/T&T monitora pada, sve više zamenjuju klasiēne CRT monitore kod standardnih desktop raēunara. PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
87
4. Projekcioni LCD paneli (Overhead projecƟon panels) projektuju video signale, ili raēunarske podatke na viseđem zidnom ekranu. Ranih 1980s-1990’s, LCD projektori Ɵpa epidiaskopa (overhead projectors) dominirali su u školama i poslovnim prezentacijama. LCD panel u plasƟēnom okviru monƟran na zidu i spojen na video izlaz raēunara, ēesto razdvojen od normalnog monitorskog izlaza. Rashladni venƟlator u panelu je spreēavao pregrevanje panela, koje je dovodilo do zamagljivanja slike. Prvi LCD paneli bili su monohromatski i za NTSC standardni video signal, kao što je iz Apple II raēunara ili VCR (Video Recorder). Kasnih 1980Ɵh pojavili su se 16-bitni kolor modeli za Macintosh i VGA PC raēunare. Displej je bio priliēno inertan, sporo se osvežavao, pa su brzo pokretne slike ostavljale trag. LCD projekcioni paneli su savremena zamena analognih diaskop, grafoskop i episkom projektora. Za prikazivanje slike, LCD projektor Ɵpiēno šalje svetlost iz metal-halidne lampe kroz prizmu koja deli svetlost na tri poli-silicijumska panela, za crvenu, zelenu i plavu komponentu video signala. Kada polarizaciona svetlost prolazi kroz panel (kombinacija svetlosnog polarizatora, LCD panela i analizatora), individualni pikseli mogu biƟ otvoreni za propuštanje svetlosƟ, ili zatvoreni za blokiranje svetlosƟ. Kombinacija otvorenih i zatvorenih piksela može proizvesƟ širok opseg boja i nijansi sivog u projektovanoj slici. Metal-halidne lampe emituju snažnu usmerenu svetlost (20004000 lumena), ali su skupe (600-1000$) i traju od 500-1000 ēasova. Zahvaljujuđi ovoj lampi, ovi projekSlika 3.16 Projekcioni LCD tori su manji i lakši, ali daju najbolji kvalitet slike na panel ēisto beloj ili sivoj površini, ili namenskom ekranu, (Slika 3.16). 5. Video projektor uzima video signal video signal i projektuje odgovarajuđe slike na projekcionom ekranu koristeđi kombinaciju soēiva. Svi video projektori koriste vrlo jak izvor svetlosƟ za projekciju slike, a savremeni projektori imaju moguđnost manuelne korekcije svetlosƟ, kontrasta i drugih parametara. Video projektori se ēesto nazivaju digitalni projektori. Uobiēajena rezolucija za portabl SVGA projektore je 800x600 piksela i XGA – 1024x768 piksela. Parametri koji odreĜuju kvalitet i cenu video projektora su jaēina svetlosƟ (od 1500-4000 lumena), koja je u odreĜenom projektoru Įksna i veliēina projektovane slike, pošto poveđanje slike za 41% , smanjuje intenSlika 3.17 Projektovana slika sa video projektora u kuđnom zitet svetla za 50%, (Slika 3.17). bioskopu 88
IÄFOÙÃã®»
Štampaē proizvodi papirni izlaz raēunara - ēvrstu kopiju (hard copy) na papiru svake staƟēke informacije koja se može prikazaƟ na ekranu monitora raēunara, koji prikazuje trenutan ili privremen izlaz raēunara na monitoru. Štampaēi se proizvode u nekoliko varijanƟ, ali se mogu grupisaƟ u dve osnovne grupe: štampaēe sa dodirom i štampaēe bez dodira. 1. Štampaēi sa dodirom svrstavaju se u dve kategorije: linijske i matriēne štampaēe. Kvi printeri imaju zajedniēku karakterisƟku – formiraju sliku Įziēkim kontaktom papira preko trake (ribona), sliēno pisađoj mašini. Linijski štampaēi štampaju jednu po jednu liniju, brzinom od 600-1200 linija/ minuƟ. Koriste ih brojne banke i velike organizacije sa mainframe raēunarima. Veoma su buēni i ograniēeni na štampanje karaktera, pa nisu pogodni za stono izdavaštvo i desktop raēunare. Matriēni štampaēi rade sliēno Slika 3.18 Tipiēni matriēni pisađoj mašini, glava štampaēa štampa maštampaē tricu Įnih taēaka masƟla na papiru za svaki karakter, umesto štampanja svakog karaktera, (Slika 3.18). Štampaju tekst i graĮku podjednako lako – štampana stranica može biƟ slika, tekst, graĮka ili kombinacija. Tipiēan matriēni štampaē, štampa slike rezolucijom manjom od 100dpi, što na ekranu monitora izgleda sasvim dobrog kvaliteta, ali ne i na papiru. 2. Štampaēi bez dodira sve više smenjuju prvu grupu, a obuhvataju dve osnovne kategorije: laserske i indžekt štampaēe. Beskontaktni štampaēi daju izlaz sa veđom rezolucijom od matriēnih štampaēa – obiēno 600 dpi i veđom i zato dominiraju tržištem. Laserski štampaēi, najšire korišđeni savremeni štampaēi, koriste proces štampanja od 7 koraka, (Slika 3.19a).
Slika 3.19 Štampaē HP LaserJet 4200 serije printer
PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
89
U prvom koraku generisanja podataka rasterske slike (b) programi Adobe PostScript ili HP Printer Command Language kodiraju izvorni materijal, a Raster Image Processor (RIP) generiše rasterske linije slike. RIP korisƟ program da generiše bitmapiranu stranicu za štampu i šalje niz bita u memoriju rasterske slike - RI memoriju ili bafer). RI bafer moduliše laserski snop, koji reŇektovan od roƟrajuđeg doboša formira sliku elektriēnih naboja. Laserski snop neutrališe naboj bele površine i ostavlja staƟēku negaƟvnu sliku na fotoreceptorskim senzorima roƟrajuđeg doboša. NegaƟvni nabijene ēesƟce tonera ne dodiruju bele površine. Laserski štampaēi su brži od štampaēa sa dodirom sa brzinom štampanja od 5 do 30 str/min, ali su skuplji od matriēnog štampaēa. Princip rada laserskog štampaēa prikazan je na Slici 3.20: primena negaƟvnog naboja na fotoosetljivi doboš (a), upisivanje bitmapirane slike na fotoosetljivi doboš (b) i rastapanje tonera na papir korišđenjem tehnike zagrevanja ili priƟska (c).
Slika 3.20 Princip rada laserskog štampaēa Veđina kolor štampaēa korisƟ subtehniku subtrakƟvne sinteze za proizvodnju boja piksela slike: mešaju razliēite koliēine svetlo plave (cyan), crveno-ljubiēaste (magenta), žuƟh i crnih pigmenata za kreiranje neke boje. Tehnika subtrakƟvne sinteze boja može se demonstriraƟ bojenjem preklapajuđih oblasƟ cyan, magenta i žute boje. Kombinacije sve tri daje crnu boju, samo dve daju crvenu, zelenu i plavu, koje su sekundarne boje subtrakƟvnog sistema. Veđina štampaēa i monitora su rasterski ureĜaji, koji formiraju sliku sa sitnim taēkama. Rezolucija rastera štampaēa meri se u broju taēaka po inēu, a kređe se 100 do preko 1000 dpi. PoreĜenje rezolucija monitora i štampaēa je teško, jer prvi koriste adiƟvnu, a drugi subtrakƟvnu sintezu boja. Monitori mogu prikazaƟ više boja nego štampaēi, dok ovi mogu prikazaƟ nekoliko boja koje monitori ne mogu. Kba ureĜaja mogu reprodukovaƟ daleko više nijansi boja, nego što ljudsko oko može detektovaƟ. 90
IÄFOÙÃã®»
Inkdžet štampaēi rade na principu ubrizgavanja masƟla (primenom termalne, piezoelektriēne, ili konƟnualne metode) na papir, produkujuđi štampani tekst ili graĮēke slike. Štampa manje stranica/minuƟ nego laserski štampaē, ali obezbeĜuje slike u boji visoke rezolucije i niže cene od laserskog štampaēa, (Slika 3.21a).
Slika 3.21 MulƟfunkcionalni izlazni ureĜaj raēunarskog sistema (a) i inĜžekt štampaē (b) MulƟfunkcionalni izlazni ureĜaj raēunarskog sistema (all-in-one) kombinuje razliēite alate koji mogu korisƟƟ sliēne tehnologije. Kbiēno su kombinovani štampaē (MFP), skener, štampaē, faks modem i kolor fotokopir mašina, (Slika 3.21b). Ploteri su veliki štampaēi koji proizvode velike, inženjerske šeme i mape koristeđi specijalna pera Ɵpa rapidografa za tehniēko crtanje, a upotrebljavaju ih veliki projektni biroi i velike organizacije. Faksimil (fax) mašine namenjene su za slanje i prijem poruka. Kod slanja poruka faks skenira svaku stranicu (CCD prostornim senzorom) i transformiše skenirane slike u nizove digitalnih signala, koji se zaƟm šalju preko telefonske linije do prijemnog faksa. Na prijemnoj strani faks mašina nakon prijema signala rekonstruiše i štampa crno beli faksimil, ili kopiju originalne stranice na specijalnom termoosetljivom papiru. Faks modem transformiše dokument u digitalne signale koji se prenose preko telefonske linije da bi se zaƟm dekodovali u prijemnoj faks mašini. Modem raēunarskog sistema sadrži modulator i demodulator. Modulator konvertuje digitalne signale iz raēunara u analogne, da omoguđi transfer preko analognih linija. Prvi modemi su imali relaƟvno malu brzinu od 300bps, a noviji modeli imaju brzinu od 56Kbps. Modemi (Slika 3.22), koji mogu biƟ ugradni (a), spoljni ureĜaj (b), kablovski (c), ISDN, HDSL ili ADSL, su ulazno/izlazni ureĜaji koji omoguđavaju prenos digitalnih signala veđom bitskom brzinom. Kablovski modem omoguđava prenos sa brzinama od 30-40Mbps preko koaksijalnih kablova, kuđnih infrastrukturnih instalacija kablovske TV. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) modemi koriste standardne telefonske parice za istovremeni prenos analognih govornih signala i digitalnih signala iz raēunara, sa brzinama od 8 Mbps – 100MBps. Kbiēno je brzina slanja poruka (up-loding) manja od brzine skidanja informacija (downloding). PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
91
Slika 3.22 Modemi raēunarskog sistema
3.5 AUDIO ULAZ/IZLAZ RAUNARA
Slika 3.23 Muziēar sa sintesajzerom
Gotovo svi savremeni PC raēunari poseduju zvuēnu karƟcu, koja prihvata mikrofonski ulaz, a reprodukuje muziku i druge tonove kroz zvuēnik ili slušalicu i obraĜuje zvuk na razliēite naēine po želji korisnika. Veđina zvuēnih karƟca takoĜe ukljuēuje sintesajzere – specijalizovana kola dizajnirana za generisanje elektronskog zvuka - muzike, šuma i drugih zvuēnih efekata, (Slika 3.23). Sa odgovarajuđim programom raēunar može generisaƟ i govor.
3.6 KONTROLA DRUGIH UREAJA Kao što ulazni ureĜaji prenose realni svet u digitalnu formu u raēunaru, tako brojni izlazni ureĜaji rade u suprotnom pravcu – pretvaraju digitalne izlaze u analogne pokrete ili merenja. Primeri su pokreƟ robota, telefonske centrale, transportni ureĜaji, automatske fabriēke mašine, vasionski brodovi i brojni drugi ureĜaji, koji primaju naredbe od raēunara. Video igre, simulatori virtuelne realnosƟ su takoĜe primer raēunarske kontrole ureĜaja, (Slika 3.24).
Slika 3.24 Primeri raēunarski upravljanih sistema 92
IÄFOÙÃã®»
Pojavljuju se i izlazni ureĜaji koji sinteƟšu miris. Ako se ovi ureĜaji komercijalizuju, korisnici raēunara mogu oēekivaƟ da na web stranici istovremeno osete miris nekog proizvoda, vide i ēuju zvuk. Generalno moguđnosƟ izlaznih ureĜaja raēunara ograniēene su samo tehnologijom i maštom ljudi.
3.7 ULAZNO/IZLAZNI UREAJI ZA SKLADIŠTENJE PODATAKA Neki periferijski ureĜaji raēunara mogu izvršavaƟ funkcije ulaznih i izlaznih ureĜaja. U ovu kategoriju ureĜaja ubrajaju se ureĜaji za skladištenje podataka (storrage devices), koji se ēesto nazivaju sekundarne memorije. Ksnovni parametri ovih ureĜaja su lokacija, kapacitet, brzina i metod pristupa, a dele se u sledeđe kategorije: magnetne trake, magnetni diskovi, opƟēki diskovi, Ňeš memorije. Magnetne trake mogu da memorišu veliku koliēinu informacija na malom prostoru uz relaƟvno nisku cenu. Pogon (drajv) za magnetnu traku uobiēajeno se korisƟ u mainframe raēunarima, ali i u nekim PC ureĜajima. Podaci se snimaju i reprodukuju sa sloja namagneƟsanih ēesƟca na plasƟēnom nosaēu – traci. Magnetna traka može uskladišƟƟ veliku koliēinu podataka na malom prostoru i po relaƟvno niskoj ceni. Prvobitni magnetni koturovi, zamenjeni su kasetama operaƟvnijim za rad. Ksnovno ograniēenje je sekvencijalan pristup podacima, pa je, na primer, za izvlaēenje informacija iz središta trake, vremenski zahtevan posao. Zato se magnetne trake danas uglavnom koriste za pravljenje sigurnosnih kopija (backup-ovanje). Magnetni diskovi kao i magnetne trake imaju magnetni površinski sloj koji može memorisaƟ snimane informacije. Pogon diska upisuje i oēitava podatke sa diska, a za razliku od magnetnih traka izvlaēi informacije iz bilo kojeg dela diska znatno brže, bez obzira na redosled snimanja. Zbog moguđnosƟ slobodnog, sluēajnog pristupa podacima preko disk drajva, diskovi su najpopularniji mediji za svakodnevne potrebe skladištenja informacija. Diskete –&D (Flopy discs) Ɵpa A za programe i B za podatke su bile prvi magnetni diskovi. Diskete (Slika 3.25) su Ňeksibilni, plasƟēni diskovi, promera 5 Щ4” (a) i 3Щ2” (b), smešteni u plasƟēno kuđište.
Slika 3.25 Sekundarne memorije - diskete
PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
93
Namenjeni su za skladištenje programa i podataka. Imaju kapacitet od 512, 750 i 1 440 kB. Kmoguđava jeŌino, prenosivo memorisanje. Popreēni presek cilindra FD po osovini pogona diskete (Disk Drive-a), prikazani su na Slici 26a, a koncentriēni krugovi tragova i njihovi segmenƟ - jedinice za skladištenje tzv. sektori na &D prikazani su na Slici 3.26b. Brojanje tragova poēinje od spoljnog kruga prema centru. Sektor je konƟnualni linearni niz namagneƟsanih bita koji zauzimaju zakrivljenu sekciju traga. Sektori su najmanje Įziēke jedinice za skladištenje na disku. Svaki sektor skladišƟ 512 bajta podataka. Brojanje Įziēkih sektora unutar traga poēinje sa 1. &lopi diskovi tzv. visoke i niske gusƟne imaju za isƟ broj tragova razliēite kapacitete (720kB, 1,44MB), (Slika 3.26c), što se posƟže upisivanjem na obe strane &D.
Slika 3.26 Popreēni presek pogona, tragovi sektori i kapaciteƟ disketa vrsƟ disk - HD (Hard disk) prakƟēno ima svaki PC (Slika 3.27), kao glavnu sekundarnu (internu) memoriju. Uglavnom su neprenosivi, smešteni u hermeƟēki zatvorena kuđišta (a), gde se više ploēa diskova obrđe konstantnom velikom brzinom (oko 5000 RPM) oko centralne osovine (b), a ruēica sa magnetnim glavama kređe se radijalno od spoljne strane diskova ka centru. Glave za upisivanje i ēitanje, monƟrane na zajedniēkoj ruēci skeniraju sve diskove istovremeno sa obe strane radijalnim kretanjem napred/nazad od prvog traga prema osovini ansambla i lebde iznad ploēa bez Įziēkog kontakta (c).
Slika 3.27 vrsƟ disk, unutrašnja struktura asambla i boēni presek 94
IÄFOÙÃã®»
HD omoguđavaju mnogo brži pristup nego Ňopi disk, a imaju standardne kapacitete: 40 GB, 80 GB, 120 GB, 500GB, 750 GB itd. Sa više ploēa diska u asamblu HD poveđava se kapacitet skladištenja bez ekvivalentnog poveđanja cene. Ansambl HD mora biƟ sterilan i hermeƟēki zatvoren, pošto zbog mikroskopskih dimenzija ēesƟca prljavšƟne iz životnog i radnog okruženja, lako može dođi do ošteđenja površine ploēa diska. Cilindri, glave, sektori i tragovi digitalnog zapisa na ēvrstom disku ilustrovani su na Slici 3.28.
Slika 3.28 Cilindri, glave, sektori i tragovi HD Kapacitet ēvrsƟh diskova raēuna se jednostavnom formulom množenjem broja cilindera, glava, sektora i kapaciteta jednog sektora (512 B): Kapacitet FD: C*H*S*512 bajt
(1)
Za daƟ HD kapacitet se proraēunava primenom formule (1) : broj cilindera x broj strana/glava x broj sektora po tragu x broj bajta po sektoru, (Slika 28). Na primer, a HD sa 8 ploēa (16 strana, 16 glava) biđe broj: Cilindera x Glava x Sektora/tragu x Bajta/sektoru = 6,304x 16x63 x 512 = 3,253,469,184 B у 3.2GB. Kljuēni parametri za proraēun kapaciteta HD obiēno se nalaze na kuđištu HD. Na Slici 3.29 prikazan je Ɵpiēan HD Laptopa.
Slika 3.29 HD savremenog Laptop raēunara PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
95
Pored klasiēnog CHS adresiranja HD, a u cilju bolje iskorisƟvosƟ tragova diska na periferiji, a Ɵme i poveđanja kapaciteta HD za isƟ broj ploēa, razvijeno je tzv. zonsko adresiranje bita na disku, (Slika 3.30a). Disk je podeljen u “zone”, a svaka zona ima razliēit broj sektora po tragu , ēime je Iskorišđenje prostora diska mnogo eĮkasnije. Zonsko adresiranje se naziva logiēko adresiranje blokova – LBA (Logic Block Adressing), (Slika 3.30b).
Slika 3.30 Deljenje tragova diska u zone (a) i CHS i LBA adresiranjem (b) U LBA sistemu, kapacitet diska se raēuna množenjem ukupnog broja predstavljenih sektora sa 512 bajta, što u sluēaju HD sa Slika 29 daje ukupan broj bajta po disku: 234441648 x 512= 120,034,123,776 ili 120GB.
Slika 3.31 Sekundarna memorija ZIP
Prenosivi ēvrsƟ diskovi (Zip & Jaz, USB) omoguđavaju memorisanje informacija na prenosivim medijumima velikog kapaciteta. Popunjavaju prostor izmeĜu diskova niskog kapaciteta i stacionarnih HD visokog kapaciteta. Zip disk je razvila Įrma Iomega (Slika 3.31), izgleda kao deblja verzija standardnog diska, kapaciteta od 100MB do 250MB. Pogon ovog diska ne može ēitaƟ standardne &D, iako koriste sliēne tehnologije. U nekim modelima PC instalirani su kao deo standardne opreme.
Supredisk (Iomega) takoĜe liēi na standadnu &D, ali ima 8 puta veđi kapacitet (preko 120 MB). Može brzo upisivaƟ i ēitaƟ podatke kao svaki prenosni disk, ali ne može upisivaƟ i ēitaƟ podatke na/sa &D. Sliēnu verziju razvila je japanska Įrma Sony (HiFD drive). Jaz disk (Iomega), za razliku od ZIP i Superdiska, baziran je na tehnologiji HD. Ima mnogo veđi kapacitet (1-2GB) i veđu brzinu pristupa podacima. To je, u stvari, prenosni HD. esto se korisƟ za prenos i skladištenje velikih mulƟmedijskih fajlova. ZaƟm su se pojavili peerless kertridži (Iomega) kapaciteta 1020GB, koji su zamenili Jaz diskove.
96
IÄFOÙÃã®»
3.8 OPTIKI DISKOVI KpƟēki diskovi su tzv. oī line (spoljne) sekundarne memorije, manjeg kapaciteta od HD i manje brzine pristupa. Pogon opƟēkog diska korisƟ laserske zrake za ēitanje i upisivanje informacionih bita na reŇeksnu površinu opƟēkog diska. Na Slici 3.32 prikazan je osnovni princip laserskog upisivanja i ēitanja podataka sa opƟēkog diska (a), spiralno upisivanje binarnih podataka na opƟēkom disku (b) i presek fabriēki presovanog CD (samo za ēitanje) (c).
Slika 3.32 Princip laserskog upisivanja i ēitanja podataka sa opƟēkog diska Transparentni plasƟēni površinski sloj opƟēkog diska šƟƟ reŇeksni sloj od ruƟnskih Įziēkih ošteđenja, ali propušta laserski snop. Brzina pristupa je manja od HD, ali opƟēki diskovi visoko pouzdani mediji za skladištenje na duži vremenski rok (procenjeno vreme trajanja je 100 godina). Postoji ēitav spektar opƟēkih diskova od CD RKM-a (Read-Only, ili “Factory Pressed) do DVD RW diska. Imena ovih diskova ēesto zbunjuju korisnike jer nisu konzistentna. PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
97
Tako je teško ređi da li oznaka R znaēi ēitaƟ (read), može se snimaƟ (recordable), može se ponovo upisivaƟ (rewritable) ili sluēajno (random). Kbiēno se to znaēenje odreĜuje iz konteksta primene opƟēkog diska. Najēešđi opƟēki disk u primeni je CD RKM (Compact Disc Read Only Memory), sa kojeg se samo mogu ēitaƟ podaci a potpuno su idenƟēni muziēkom CD RKM-u. Kvi diskovi imaju kapacitet do 800MB. Pošto je ureĜaj samo za ēitanje ne može se korisƟƟ za skladištenje podataka, nego samo za ēitanje fabriēki snimljenog materijala. Generalno postoje ēeƟri osnovna Ɵpa opƟēkih kompakt diskova – CD: CD-Digital Audio (CD-DA) , Ɵpiēno “muziēki” CD; CD-ROM, samo za ēitanje; CD-Recordable (CD-R), ēist CD za snimanje (bekapovanje i arhiviranje); CD-ReWritable (CD-RW ili CD-R/RW), za višekratno snimanje podataka na disk tehnikom nagorevanja (burn) pomođu namenskog programa. Svi Ɵpovi CD razlikuju se po Įziēkoj kompoziciji, naēinu skladištenja podataka i Įziēkom izgledu. Zajedniēki atribuƟ su im: debljina od 1.2mm, preēnik “standardnih” CD od 12cm, skladištenje podataka u spiralnim tragovima poēevši iznutra i ēitanje/upisivanje podataka sa laserskim snopom i merenjem koliēine reŇektovane svetlosƟ. CD-Audio/CD-ROM. Na ovom opƟēkom disku podaci se skladište kao mikroskopska uzvišenja (Slika 3.33a). Laser za ēitanje detektuje uzvišenja na inaēe perfektnoj reŇeksnoj površini (ogledalu). Gde nema uzvišenja upisuje se binarna 1, a gde su uzvišenja nagorela laserskim snopom) upisuje se binarna 0.
Slika 3.33 Lasersko upisivanje binarnih podataka na CD diskove CD–Recordable (CD-R): Laser ‘pali’ rupice u obojenom sloju koji reŇektuje manje svetlosƟ nego nespaljene površine. Podaci se upisuju u sesijama (jedna ili više sesija) koje se ne zatvaraju dok ima prostora na disku (Slika 3.33b). CD–Rewriteable (CD-RW): Laser menja stanje neke legure, primenom tehnologije promene opƟēke faze (opƟcal phase change), koja omoguđava ponovljeno višestruko upisivanje korišđenjem razliēite snage lasera. Kvaj disk omoguđava ēitanje, upisivanje i brisanje podataka (Slika 3.33c). 98
IÄFOÙÃã®»
Do sada su razvijeni i uvedeni u upotrebu mnogi drugi CD formaƟ, od kojih su neki veđ i zastareli, kao što su: video CD (VCD), VCD-ROM, VCD-Internet, Super VCD, Picture CD (Kodak), CD-EXTRA, CD-I, (Slika 3.34). Najēešđi formaƟ CD su 74 min (650MB), 80 min (700MB) i 90 min (800MB). Veđi kapacitet dosƟže se smanjenjem razmaka izmeĜu tragova na disku, a poSlika 3.34 Primeri manje zastustoje i druge veliēine/kapaciteta (npr., biznis karte). pljenih CD opƟēkih diskova Aktuelni kapacitet zavisi i od samog sadržaja diska. Na primer, podaci zahtevaju znatno više korekcije nego audio signali. Veđi kapaciteƟ mogu se posƟđi i tzv. “pregrevanjem”, ēime se koriste “rezervne”, nestandardne oblasƟ diska. Pregrevanjem mogu nastaƟ potencijalni problemi kompaƟbilnosƟ, prilikom reprodukcije na drugom raēunaru. Sesije se na CD diskovima snimaju sa soŌverom za upisivanje na CD (npr., Nero, Easy CD Creator) primenom operacije drag&drop fajlova u Windows Explorer-u, na primer: Win9x/2000 sa instaliranim soŌverom za upisivanje paketa (npr. inCD, DirectCD), ili Windows XP sa ugraĜenom podrškom (Slika 3.35).
Slika 3.35 Prozor za upisivanje fajla na CD-R u Windows XP KS PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®ÝãÃ
99
3.8.1. DVD opƟēki diskovi &iziēki izgled DVD (Digital VersaƟle Disks) opƟēkih diskova veoma podseđa na CD. Postoji 6 “Įziēkih formata” DVD diskova: DVD-RKM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD-RAM. MeĜuƟm, postoji više “aplikacija formata” koji koriste Įziēke formate, ali je ‘DVD-RKM’ osnovni format koji sadrži podatke, a ‘DVD-Video’ deĮniše kako se Įlm skladišƟ na disku. DVD skladišƟ više podataka nego CD, zato što su tragovi smešteni bliže jedan drugom, odnosno, manje su rupice i imaju mnogo eĮkasniju korekciju grešaka, Na Slici 3.36 prikazani su tragovi skladištenja podataka na CD i DVD (a) i glavni Ɵpovi DVD diskova (b).
Slika 3.36 Skladištenje podataka na CD i DVD i Ɵpovi DVD diskova U osnovnom obliku DVD skladišƟ 4.7 milijardi bajta (у 4.37 GB). Kapacitet DVD se može poveđaƟ korišđenjem obe strane i/ili nekog ekstra sloja diska. Sa diskovima sa dva sloja, laser se fokusira na 2. sloj kroz transparentniji prvi sloj. Razvijena su ēeƟri osnovna Ɵpa DVD: jednostrani sa jednom akƟvnim slojem sa kapacitetom 4.76GB, dvostrani sa jednim akƟvnim slojem sa kapacitetom od 9,4GB, jednostrani sa dva akƟvna sloja sa kapacitetom od 8,5GB i dvostrani sa dva akƟvna sloja sa kapacitetom od 17GB. DVD diskovi snimaju podatke sliēno snimanju CD-a. Na Slici 3.37 prikazani su ureĜaji i programski pakeƟ za snimanje CD i DVD diskova (a) i Ɵpiēan, popularni DVD plejer za reprodukciju DVD diksova (b). 100 IÄFOÙÃã®»
Slika 3.37 UreĜaji za snimanje i reprodukcija CD i DVD diskova CD-ROM pogon (drajv) je opƟēki drajv koji ēita CD-RKM-ove. CD-R-WORM (writeonce, read many) je medij na koji se piše jednom, a ēita više puta. CD-RW drajv može da ēita CD-RKM-ove i da piše, briše i ponovo piše podatke na CD-R & CD-RW diskove. DVD (Digital VersaƟle Disks) memoriše i distribuira sve vrste podataka, sa kapacitetom od 3.8 do 17 GB informacija. DVD-ROM drajv može da reprodukuje DVD Įlmove, ēita DVD diskove podataka, ēita standardne CD-RKM-ove i reprodukuju audio CD-ove. MeĜuƟm, ne mogu da zapisuju podatke, muziku ili video, pošto su “read-only”. DVDRAM drajvovi mogu da ēitaju, brišu i zapisuju podatke (ali ne i DVD video) na DVD-R (ali ne i na CD-R ili CD-RW) medijima. DVD/CD-RW drajv kombinuje dobre osobine DVDRKM i CD-RW drajva. DVD-R/CD-RW drajv ēita sve CD i DVD Ɵpove diskova, a upisuje podatke na CD-R, CD-RW i DVD-R diskove. Fleš memorija je izbrisivi memorijski ēip, ēiji kapacitet varira izmeĜu 16 MB i 4 GB (Slika 3.38a,b). Kve memorije su kompaktna alternaƟvna zamena za memorijske ēvrste diskove. &leš memorije ne sadrže pokretne elemente. Prave se i za posebne namene, kao što je memorisanje slika u digitalnim foto i video kamerama. Verovatno đe u bliskoj buduđnosƟ zameniƟ memorijske ēvrste diskove i magnetne trake. &leš memorije su prihvatljivije od skladištenja na HD zato što nemaju pokretnih delova i radi bez šuma, omoguđavajuđi brži pristup. Manje su po veliēini, lakše, ēvršđe i pouzdanije od opƟēkih diskova. MeĜuƟm, mnogo su skuplje i imaju ograniēen kapacitet i broj prepisivanja (oko 100,000 prepisivanja po sektoru). Na raspolaganju su ēvrste i trajne Ňeš memorijske karƟce, veliēine poštanske marke i kapaciteta do 4GB, (Slika 3.38c,d).
Slika 3.38 Tipovi Ňeš memorijskih karƟce i ēitaē karƟca PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®Ýãà 101
SecureDigital Card (SD) direktna zamena za MMC. TakoĜe, su veliēine poštanske marke, ali neznatno deblje. Imaju visok kapacitet, a sada su na raspolaganju SD karƟce kapaciteta do 4 GB, zašƟđene su od kopiranja - imaju prekidaē za spreēavanje snimanja, (Slika 3.38d). itaēi karƟca postoji u više formata - mogu biƟ sa više ugraĜenih ēitaēa, ili sa adapterima, (Slika 3.38e).
3.9 PERSONALNI RAUNAR ͳ PORTOVI I SLOTOVI Ksnovne klase personalnih raēunara, odreĜene su na bazi Įziēke forme raēunara: tower (uspravni) sistem, gde kuđište CPU stoji uspravnoi sadrži više ekspanzionih slotova od drugih vrsta dizajna; desktop (ravni) sistem gde se kuđište CPU postavlja sa veđom površinom na radnom stolu, a monitor na njemu; kombinovani sistem (sve u jednom), Ɵpiēan Macintosh raēunar koji kombinuje monitor i CPU jedinicu u jednom kuđištu i prenosni raēunari, koji ukljuēuju sve bitne komponente, tastaturu i miša u jednom kuđištu (npr. Laptop). Svaki Ɵp raēunara mora omoguđiƟ prikljuēivanje periferija preko odgovarajuđih uƟēnica –portova, slotova i kuđišta (bays). Portovi i slotovi se proizvode u više standarda i povezuju komponente raēunarskog sistema (interne i periferne) sa maƟēnom ploēom. Tipiēni portovi savremenog personalnog raēunarskog sistema su: serijski, paralelni, portovi za tastaturu/miša, video port i portovi za mikrofon, zvuēnik i slušalice i MIDI i drugi. Serijski port za prikljuēivanje monitora ili drugih ureĜaja koji mogu slaƟ i primaƟ poruke bit po bit u isto vreme, (Slika 3.39a). Paralelni port za prikljuēivanje štampaēa koji primaju i šalju grupe bita, a ne sekvencijalno bit po bit. Primer ovih portova su portovi za štampaēe (Slika 3.39b). Portovi za tastaturu i miša su uƟēnice (chin Ɵpa) koje se koriste za prikljuēivanje tastature i miša. Video port se korisƟ za prikljuēivanje kolor monitora na graĮēku (video) karƟcu, a portovi za mikrofon, zvuēnik i slušalice i MIDI (Musical Instrument Digital Interface) za prikljuēivanje audio opreme, na zvuēnu karƟcu i drugi. Svi portovi raēunara zadovoljavaju standarde za interfejse, koji omoguđavaju da korisnik može prikljuēivaƟ periferijske ureĜaje razliēiƟh proizvoĜaēa. Nedostatak je što mnoge standarde za interfejs prevaziĜe tehnološki razvoj periferijskih ureĜaja, na primer, modem je svojom brzinom znatno premašio serijski port.
102 IÄFOÙÃã®»
Slika 3.39 Portovi raēunarskog sistema Neki portovi po pravilu nisu integrisani nego se ukljuēuju preko ekspanzionih karƟca na maƟēnu ploēu, kao što su: video port, portovi za mikrofon, zvuēnike, slušalice i MIDI, SCSI port, koji omoguđava bržu konekciju i povezivanje veđeg broja ureĜaja na jedan port (skenera, eksternih HD i dr.) i LAN (Local-Area Network) port koji se korisƟ za brzu konekciju na lokalnu raēunarsku mrežu, (Slika 3.39c). vrsƟ disk je, generalno, smešten u metalnoj kuƟji u kuđištu personalnog raēunara (CPU). Savremeni PC uobiēajeno ima više kuđišta za pogonske jedinice &D, CD/DVD, a ēesto i još jednu kuƟju za dodatni HD. Veđina prenosnih ureĜaja nemaju sve ove periferije, ali omoguđavaju prikljuēivanje spoljnih ureĜaja preko portova. Ktvorena arhitektura PC i uvoĜenje novih interfejsa koji omoguđavaju prikljuēivanje memorijskih i drugih ureĜaja “na vruđe” (na raēunar u radu), obezbeĜuju laku proširivost savremenih PC raēunara. Takvi interfejsi su USB (Universal Serial Bus), Firewire, IC i Bloototh. USB je univerzalna serijska magistrala koja ima stoƟnama puta brži prenos od serijskog PC porta; prenosi podatke brzinom od oko 11Mbps. USB port je vruđi (hot swappable) konektor na raēunaru, što znaēi prikljuēuje se na raēunar u radu, a PC ga prepoznaje ēim se prikljuēi; ne zavisi od plaƞorme raēunara – mogu radiƟ na IBM kompaƟbilnim PC i Macintosh raēunarima preko USB haba, ili USB porta; nema specijalne karƟce i direktno je vezan za maƟēnu ploēu. Kmoguđava prikljuēivanje do 127 razliēiƟh ureĜaja, ukljuēujuđi tastaturu, miša, digitalne kamere, skenere i sekundarne memorije kapaciteta veđ preko 500GB i dr. USB se je razvijen u ēeƟri osnovna Ɵpa, (Slika 3.40a): USB 1 sa brzinom od 1.5 Mbps; USB 1.1, brzine 12 Mbps; USB 2 sa brzinom od 480 Mbps i USB konektor za ureĜaje Ɵpa digitalne video, foto kamere, PDA i Slika
PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®Ýãà 103
Slika 3.40 Primeri USB ureĜaja, USB konektori i ikone USB Hubs omoguđava spajanje više USB konekcija (ureĜaja). USB konektori za spajanje na strani raēunara (Slika 3.40a) razlikuju se neznatno od USB konektora za spajanje prikljuēnih ureĜaja (Slika 3.40b). Tipiēne ikone na desktopu raēunara za oznaēavanje prisustva USB ureĜaja prikazane su na Slici 3.40c,d. Firewire (standard IEEE 1394) je drugi perspekƟvni standardni, ekstremno brzi interfejs razvijen u Apple-u 1995. Sony je razvio svoju verziju pod oznakom i.Link, a Texas Instruments pod oznakom - Lynx. &irewire je vruđi prikljuēak, sa brzinom prenosa podataka izmeĜu ureĜaja veđom od 400 Mbps. FireWire 800, nedavno ugraĜen u Macintosh sisteme omoguđava brzinu prenosa od 800 Mbps. Velika brzina ih ēini idealnim za digitalni video. IEEE 1394 je standard za serijsku magistralu, komunikaciju velike brzine i prenos podataka u realnom vremenu. esto se korisƟ u personalnim raēunarima, digitalnom audiu i videu. Firewals je zamenio paralelni SCSI u brojnim aplikacijama, zbog jeŌinije implementacije i pojednostavljenog, adapƟvnog kablovskog sistema. Slika 3.41 Firewire 400 konek- Na Slici 41a prikazan i su 4-pinski i 6-pinski Firewire tori i prikljuēnice 400 konektori, a na Slici 3.41b 6-pinski Firewire 400 konektor na ekspanzionoj karƟci. IEEE 1394 je usvojen kao HANA (High DeĮniƟon Audio-Video Network Alliance) standardni interfejs za audio/vizuelne komunikacione i kontrolne komponente. Standard je takoĜe primenjen u bežiēnim sistemima, opƟēkim kablovima i koaksijalnim kablovima koji koriste izohrone protokole. Skoro svi moderni video kamkorderi ukljuēuju ove konektore od 1995 godine. Bluetooth je bežiēni protokol koji korisƟ za bežiēno povezivanje velikog broja ureĜaja na raēunar. To je sistem komunikacione tehnologije za kratke domete do desetak metara i sa brzinom prenosa od 12 Mbps. Buetooth je nastao sa namerom da se razvije bežiēni protokol koji može povezaƟ više razliēiƟh ureĜaja bez potrebe njihove sinhronizacije, kao što su telefon, mobilni telefon, PC, štampaē. GPS prijemnik, digitalna kamera. Kmoguđavaju kreiranje personalne mreže – PAN (Personal Area Network). 104 IÄFOÙÃã®»
KorisƟ globalno raspoložive radio frekventne opsege (2,4 GHz) i tehniku proširenog spektara - frekventnog skakanja do 75 razliēiƟh frekvencija. U osnovi korisƟ modulaciju gausovog frekventnog pomaka (GFSK). Kmoguđava prenos glasa i podataka. Razvijena su dva Ɵpa za kratki domet – 10m i srednji domet – 100m. Razvijene su tri klase bluetooth ureĜaja u odnosu na maksimalno dopuštenu snagu napajanja i domet: klasa1 – 100mW do 100m; klasa 2 – 2,5mW do 10m i klasa 3 – 1mw do 1m. Na Slici 3.42 prikazana je Ɵpiēna bluetooth veza mobilnog telefona i PDA ureĜaja sa laptop raēunarom (a) i slušalica (b).
Slika 3.42 Bluetooth povezivanje mobilnog telefona i PDA ureĜaja na Laptop raēunar i Nokia BH-208 slušalice Mrežni konektori omoguđavaju komunikaciju dva i više raēunara u lokalnim - LAN (Local Area Network) i regionalnim - WAN (Wide Area Network) raēunarskim mrežama. Tipiēan mrežni konektor je standardni RJ45 konektor, (Slika 3.43a). Mrežni port za R:45 mrežni konektor je integrisan direktno na mrežnu karƟcu - NIC (Network Interface Card), koje se proizvode u razliēiƟm standardima (Slika 3.43b). Mrežne karƟce su interfejs izmeĜu raēunara i raēunarske mreže.
Slika 3.43 R:45 mrežni konektor i razliēiƟ Ɵpovi mrežnih karƟca Tipiēan raēunarski sistem kao celina može imaƟ više ulaza, izlaza i memorijskih spoljašnjih jedinica. U svakom sluēaju važna je njihova meĜusobna kompaƟbilnost. Umrežavanjem personalnih raēunara u lokalne, regionalne i globalnu raēunarsku mrežu (Internet) izbrisane su granice izmeĜu pojedinaēnih (izolovanih) raēunara. Umreženi raēunar može pristupaƟ svim hardverskim i soŌverskim resursima jedne mreže. Svaki pojedinaēni raēunar je, u stvari, samo jedan mali deliđ globalnog sistema povezanih raēunarskih mreža u svetku raēunarsku mrežu - Internet. PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®Ýãà 105
3.10 ERGONOMIJA I ZDRAVLJE Upotreba raēunara u svakodnevnom životu i radu, pored brojnih prednosƟ može imaƟ i posledice po zdravlje ēoveka. Ergonomija ili humani inženjering je nauka o dizajniranju radnog okruženja koje omoguđava ljudima i stvarima da interakƟvno deluju eĮkasno i bezbedno po zdravlje ljudi. Ergonomske studije posledica profesionalne upotrebe raēunara sugerišu prevenƟvne mere koje korisnici raēunara mogu preduzeƟ da zašƟte svoje zdravlje radeđi na raēunarima. Struēni saveƟ za pravilnu upotrebu raēunarskog sistema u profesionalnom radu i spreēavanje potencijalnih oboljenja ukljuēuju sledeđe osnovne preporuke: izabraƟ ureĜaje i opremu raēunarskog sistema koji su ergonomski dizajnirani, kao što su monitori sa niskom radijacijom, tastature pod uglom i sl; kreiraƟ zdravo radno okruženje, kao što je držanje papirne kopije u visini ekrana monitora, pozicioniraƟ monitor prema svetlu tako da se izbegnu reŇeksije i sedeƟ udaljenosƟ dužine ruke od monitora ēime se smanjuje rizik od radijacije ekrana, (Slika 3.44);
Slika 3.44 Ergonomska upotreba raēunarskog sistema ugradiƟ Ňeksibilno radno mesto, kao što je stolica za podešavanje monitor sa podešavanjem ugla posmatranja i pokretna tastature; sugeriše se ēesta promena položaja tela pri radu; 106 IÄFOÙÃã®»
odmaraƟ oēi svakih 2 sata po 15 minuta;. skupljaƟ i opuštaƟ napete mišiđe na svakom odmoru radi relaksacije ramena, ruku, zglobova i leĜa; slušaƟ govor svog tela i ako se oseđate nelagodno, napraviƟ pauzu, promeniƟ položaj tela, a nikako sve to ignorisaƟ; tražiƟ struēnu medicinsku pomođ kada je to potrebno.
3.11 PERSPEKTIVE RAZVOJA RAUNARSKIH SISTEMA KēekivaƟ je da đe memorijske jedinice biƟ manji diskovi veđeg kapaciteta. Tzv. single-electron memory chip - veliēine nokta mođi đe da memoriše jedan dugometražni Įlm. Ravni monitori đe potpuno zameniƟ stone CRT monitore u vrlo kratkom roku. Pojaviđe se reƟnalni monitori bez ikakvog ekrana. Senzori đe biƟ dominantni buduđi ulazni ureĜaji u raēunarski sistem. Senzori đe biƟ soĮsƟcirani ureĜaji koji đe zamenjivaƟ oēi, uši i ostale organe pojedinih ēula u uslovima raēunarskog mrežnog okruženja.
3.12 ZAKLJUAK Raēunarski sistem sa CPU i internom memorijom ima ograniēenu vrednost. Periferijske jedinice omoguđavaju komunikaciju raēunara sa spoljašnjim svetom i memorisanje informacija. Neki periferijski ureĜaji su striktno ulazni, neki izlazni, a neki su ulazno/izlazni. U savremenom raēunaru Ɵpiēne ulazne jedinice su tastatura i miš, a može se prikljuēiƟ veliki broj razliēiƟh, alternaƟvnih ulaznih jedinica, kao što su trackball, tuchscreen, osetljivi pad i joisƟk. Izlazni ureĜaji vrše obrnutu funkciju: prihvataju nizove bita iz raēunara i transformišu ih u formu koja je pogodna za korisnika. Za prepoznavanje i poreĜenje specijalizovanih štampanih obrazaca i karaktera, dizajnirani su bar kod ēitaēi, opƟēki ēitaēi i ēitaēi magnetnog masƟla. Skeneri i digitalne kamere konvertuju fotograĮje, crteže i druge analogne slike u digitalne fajlove, koje raēunar može procesiraƟ. Sliēno rade i digitalizatori zvuka (zvuēne karƟce) sa audio informacijama i graĮēke (video) karƟce za digitalizaciju analognih video signala. Svi ulazni ureĜaji su dizajnirani da konvertuju analogne signale iz spoljnog sveta u binarne signale koje raēunar može procesiraƟ. Izlazni ureĜaji izvršavaju obrnutu funkciju: binarne signale iz raēunara transformiše u oblik koristan za spoljne ureĜaje i korisniēku primenu. Video monitor (CRT, LCD/T&T) su gotovo univerzalni izlazni ureĜaji koji prikazuju neprekidno tekuđe informacije u toku rada raēunara. Veliki broj razliēiƟh štampaēa korisƟ se za proizvodnju trajnog, papirnog izlaza raēunara. Tonski izlazi iz raēunara, ukljuēujuđi muziku i sinteƟzovani govor, reprodukuju se zvuēnicima ili slušalicama. Izlazni ureĜaji omoguđavaju da raēunari kontrolišu druge mašine. PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®Ýãà 107
Za razliku od veđine izlaznih i ulaznih periferijskih ureĜaja, ureĜaji za skladištenje kao što su HD, magnetne trake i opƟēki diskovi obezbeĜuju dvosmernu komunikaciju sa raēunarom i mogu biƟ istovremeno ulazno/izlazni ureĜaji. Zbog visoke brzine pristupa i sluēajnog pristupa, magnetni ēvrsƟ diskovi (HD) velikog kapaciteta, diskete i brojni Ɵpovi pokretnih opƟēkih i drugih (Ňeš memorije) medija su najēešđi oblici ureĜaja za skladištenje informacija u savremenim raēunarima. Sekvencijalni pristup podacima na magnetnoj traci ēine je pogodnom za arhiviranje informacija kojima se ne pristupa tako ēesto. KpƟēki diskovi se uglavnom koriste kao mediji visokog kapaciteta za ēitanje, ali i upisivanje informacija. vrsƟ periferijski ureĜaji za skladištenje Ɵpa USB i Ňeš memorije su perspekƟvni i verovatno đe uskoro zameniƟ HD i magnetne trake u mnogim aplikacijama. Hardver za kompletan raēunarski sistem ukljuēuje najmanje jedan procesor, RAM memoriju i nekoliko ulazno/izlaznih ureĜaja za komunikaciju sa okruženjem. Povezivanje raēunara u mreže omoguđava njihovo direktno meĜusobno komuniciranje. Raēunarske mreže šire granice raēunarskih sistema. Samo sa ispravnim hardverom i periferijskim ureĜajima raēunarski sistem je spreman da prima programske instrukcije i interakƟvno komunicira sa Įziēkim okruženjem.
3.13 KLJUNI TERMINI Keyboard (Tastatura raēunara) - najēešđi oblik ulaznog ureĜaja; korisƟ se za unos slova, brojeva i specijalnih znakova. PoinƟng device (UreĜaj za pokazivanje) – obuhvata razne Ɵpove pokazivaēkih ureĜaja (miš, pokazivaēki štapiđ, dodirna površina i Slika). Reading device (UreĜaji za oēitavanje podataka) – ēitaju oznake koje prezentuju kodove, posebno dizajnirane za raēunarski unos podataka. DigitalizaƟon (Digitalizacija) – proces konverzije analognog signala u digitalni. Scaner (Skener) - ulazni ureĜaj koji može kreiraƟ digitalnu prezentaciju štampane stranice/ slike. Video digitalyzer (Video digitalizator) - kolekcija elektronskih digitalnih kola koja primaju kao ulazne signale izlazni signal iz analogne video kamere, video kasetnog rekordera, TV ili drugog izvora analognog video signala i konvertuje ga u digitalni signal.
108 IÄFOÙÃã®»
Audio digitalyzer (Audio digitalizator) - ulazni ureĜaj koji sadrži kola za digitalizaciju analognih audio signala sa mikrofona, diktafona i ostalih ulaznih audio ureĜaja u digitalne audio signale. Bluetooth - bežiēni protokol koji korisƟ za bežiēno povezivanje velikog broja ureĜaja na raēunar. Printer (Štampaē) - izlazni ureĜaj koji proizvodi papirni izlaz raēunara - ēvrstu kopiju (hard copy) na papiru svake staƟēke informacije koja se može prikazaƟ na ekranu monitora raēunara. USB device (USB ureĜaj) – univerzalni serijski ureĜaj za sekundarnu memoriju masivnih podataka. Video Display Unit (VDU- Video displej jedinica) - podsistem raēunara koji obuhvata tri kljuēne komponente monitor, video adapter i video memoriju. Audio card (Zvuēna karƟca) – ekspanziona karƟca za PCI slot na glavnoj ploēi za digitalizaciju audio ulaznih signala sa mikrofona.
PITANJA ZA PONAVLJANJE
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
Nevedite periferije raēunara. Navedite ulazne ureĜaje raēunara. Navedite izlazne ureĜaje raēunara. Koji je standardan raspored slova na tastaturi? Navedite vrste konektora za tastaturu. Navedite ureĜaje za pokazivanje (poinƟng devices). Koje su osnovne karakterisƟke senzora? Koje su tandardne veliēine ekrana (monitora) raēunara? Navedite vrste monitora prema naēinu funkcionisanja: Kako se naziva osnovna taēka na monitoru koja se kontroliše? Šta koriste matriēni štampaēi za štampanje? Šta koriste laserski štampaēi za štampanje? Navedite osnovne karakterisƟke dial-up modema? Navedite ureĜaje sekundarne memorije (storrage devices). Koje su osnovne karakterisƟke magnetnih traka? Koje su osnovne karakterisƟke magnetnih diskova? Šta su staze (trake, tragovi), a šta cilindri jednog HD? Šta su sektori, a šta zone jednog HD? Koliki može biƟ kapacitet CD-ova? Navedite osnovne karakterisƟke opƟēkih diskova? Navedite osnovne karakterisƟke Ňeš memorija?
PÙ®FÙ®JÝ»® çÙJ® ÙçÄÙÝ»O¦ Ý®Ýãà 109