Az informatika alapjai I.

1. Az informatika alapjai I.

2. A számítógép „A számítógép olyan mint egy hatalmas és végtelen fiókos szekrény. Minden ajtaja mögött fiókok, azokban újabb ajtók és újabb fiókok nyílnak.” A számítógép belül egy rendkívül bonyolult szerkezet, de kívülről nézve már nem is olyan riasztó!

3. Számítógépek

4. Hardver: Azon fizikai berendezések összessége, amelyek a számítógép működéséhez szükségesek. „Szemmel látható, kézzel fogható dolgok.” Pl.: monitor, billentyűzet, memória, hangszóró Szoftver: A hardvert működtető programok, adatok. „Nem kézzel foghatóak.” Pl.: operációs rendszer, mentett dokumentumok

5. A számítógép működése

6. Ami a nagy dobozban van…

7. Feladata: alkatrészek közötti kommunikáció biztosítása csatlakozási lehetőségeket tartalmaz Néhány rajta megtalálható elem: processzor foglalat memóriahelyek ROM akkumulátor bővítőkártya foglalatok Alaplap

9. Az alap tehát az egész számítógép működését, perifériákkal való kiépíthetőségét meghatározza. Mégis az alaplap kiválasztására fordítunk a legkevesebb gondot. Később, a bővítések kapcsán derül ki, hogy számítógépünk további javítása érdekében alaplapot is cserélni kell. Alaplap

10. CPU – Central Processing Unit, Központi feldolgozóegység) nélküle működésképtelen a számítógép, ez a számítógép „agya” feladatai: A program utasításainak végrehajtása Számítógép többi egységének vezérlése Processzor

11. Processzor főbb részei ALU (Arithmetic and Logical Unit – aritmetikai és logikai egység) a processzor „számológépe” alapvető matematikai és logikai műveleteket hajt végre Műveletvégzési sebesség Órajel CU (vezérlőegység) szervezi, ütemezi a processzor egész munkáját (Gondoskodik az utasítások lehívásáról, értelmezéséről és végrehajtásáról.) Cache (gyorsítótár) átmeneti tárolásra alkalmas gyors memória

12. Órajel Órajel: az egyes részegységek működésének összehangolását segíti (elektromos jel) Órajel-generátor állítja elő minden másodpercben azonos számú jelet ad A processzorok rendelkeznek a legmagasabb órajellel (2-3GHz) Mértékegysége: Hz, KHz, MHz, GHz Hertz: a frekvencia mértékegysége 1 Hertz = 1 rezgés/másodperc

13. A négyszögjel alakú órajel

14. Memóriák A számítógép működéséhez szükséges Információtárolásra alkalmas egység A memóriában az információt sorszámozott rekeszekben tárolják, egy adott rekesz sorszámát (memória)címnek nevezzük. ROM (Read OnlyMemory) RAM (Random Access Memory)

15. Memóriák I. ROM (Read Only Memory: csak olvasható memória) Csak olvasható Tartalmát a ROM készítésekor rögzítik Kikapcsoláskor a benne tárolt adatok megmaradnak, nem szükséges elektromos áram az adatok fenntartásához A számítógép bekapcsolásakor a tartalma elérhető itt találhatóak a rendszerindító folyamatokhoz tartozó utasítások

16. ROM – típusok PROM (programozható ROM): egyszer írható EPROM (törölhető és programozható ROM): ultraibolya fénnyel törölhető EEPROM (elektromosan törölhető ROM): írható, törölhető

17. Memóriák II. RAM (Random Access Memory: véletlen elérésű memória) – Operatív tár Ez tárolja a végrehajtás alatt álló programokat és a hozzájuk kapcsolódó adatokat Írható, olvasható Tetszőleges sorrendben elérhető Az adatok csak addig maradnak meg benne, amíg a számítógép feszültség alatt van: kikapcsoláskor a benne tárolt adatok elvesznek!

18. RAM – típusok SRAM A tárolandó tartalom lehívás után is megmarad Cache ként alkalmazzák (drága, gyors) DRAM Tartalma elveszik, ha nem kap áramot Lassú, olcsó FRAM Nincs szükség az adat megtartásához áramra

19. Háttértárak A háttértár olyan számítógépes hardverelem, mely adatokat tárol, és azokat a számítógép kikapcsolása után is megőrzi. Optikai Papíralapú Mágneses Flash-memória

20. Papíralapú háttértárak Lyukkártya Lyukszalag

21. Mágneses háttértárakFloppy Flopi v. floppy v. hajlékony lemez Az adatokat mágneses elven rögzíti Hordozható, cserélhető Az adatok írását olvasását a floppy meghajtó (FDD – Floppy Disk Drive) végzi Logikai szerkezete formázáskor jön létre Ma: 1,44MB; 3,5inch Ma már nem igen használjuk

22. Írásvédelem (átlátszik: írásvédett) Rugós csuszka Műanyag tok Tisztító betét (filc szerű anyag) Mágneslemez Szektor

24. Mágneses háttértárakWinchester Winchester v. merevlemez v. HDD – HardDisk Drive Mágneses elven működő, nagyobb mennyiségű adatok és programok tárolására szánt háttértároló eszköz gyors, megbízható, véletlen elérésű, írható-olvasható 80GB-1500GB mobil rack - hordozható winchester (beépíthető), külső winchester (USB-s)

25. A Sarotech cég gyártja a Cutie Bio névre hallgató, ujjlenyomat felismerő és jelszóval védhető külső winchestert.Kicsi, hordozható, USB-n csatlakoztatható, biztonságos és szép is!

27. Optikai háttértárak CD, DVD Műanyag lemezen egy fényvisszaverő réteg helyezkedik el. Ez alatt pici mélyedések találhatóak (pit-ek), ezek hordozzák az információt olvasásakor a visszavert fényt érzékeljük, és alakítjuk vissza adatokká az írás és olvasás lézersugárral történik

28. Optikai háttértárakCD CD lemezek típusa: CD-ROM: csak olvasható; gyárban; préselt technika CD-R: egyszer írható CD-RW: törölhető, újraírható 12 cm; 700MB; 80 perc hangfelvétel 8 cm; 184MB-250MB; kb. 21 perc

29. Optikai háttértárak DVD Nagyobb adatsűrűség (7x) DVD szabványok: 1 oldal – 1 réteg 4,7GB 1 oldal – 2 réteg 8,5GB 2 oldal – 1 réteg 9,4GB 2 oldal – 2 réteg 17GB 2 méret: 8 cm, 12 cm DVD-ROM, DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM (újraírható)

31. CD-ROM

32. Flash-memóriák Elektromosan lehet törölni és írni Nincs szükség tápfeszültségre, hogy a benne tárolt információt megőrizze Fizikai hatásokat jól bírják Gyors (az ideiglenes memóriánál nem gyorsabb) Pl.: mp3 lejátszó, digitális kamera, mobil, pendrive Pendrive: pl.: 128MB – 32GB; tápfeszültséget USB csatlakozón keresztül kapják

34. Perifériák • Perifériának nevezzük minden olyan eszközt, melyet a számítógéphez csatlakoztatva a működést segíti vagy szolgálja. • A perifériát általában - de nem feltétlenül - a külvilággal történő kapcsolattartásra használja a számítógép. • A számítógép alapműködéséhez nem feltétlenül szükségesek.

35. Perifériák • Számítógép házán belül és kívül is találhatóak • Adatáramlást jellemző irány szerinti csoportosításuk: • Beviteli perifériák (eszközök): adatot juttatnak a számítógép számára • Kiviteli perifériák (eszközök): elsősorban az eredmények megjelenítéséért felelősek

36. Beviteli egységek: Billentyűzet Egér Szkenner Mikrofon Ujjlenyomat-olvasó Stb. Kiviteli egységek: Hangszóró Monitor Nyomtató Projektor Rajzgép (plotter) Stb. Be- és kiviteli egységek: Érintőképernyő Aktív tábla Headset Háttértárak (floppy, winchester, CD-RW, DVD-RW, pendrive) Stb. Perifériák

37. Beviteli eszközökBillentyűzet • írott szöveg bevitele • számítógép működésének befolyásolása • több nyelv; több funkció (matematika, programozás) több billentyűzetkiosztás • speciális billentyűk • gombok száma • szabvány: 101-105 (régen: 84) • speciális: 90-130

38. Vezetéknélküli billentyűzet Commodore 64 Billentyűzet belseje

39. Billentyűk csoportosítása Funkció billentyűk (nincs gyárilag meghatározott szerepük pl.: F1 – Súgó) Vezérlő billentyűk Numerikus billentyűk (számok / kurzor vezérlése) Kurzormozgató billentyűk Alfanumerikus billentyűk (betűk és számok)

40. Beviteli eszközökEgér • Kézi mutatóeszköz a számítógéphez • A képernyőn lévő kurzor helyzetét befolyásolja • Gombok; kattintás • Csoportosítás: • Mechanikus egerek (golyós) • Optikai egerek • Vezetékes (PS/2, USB), vezeték nélküli (infrás, rádiós)

41. Egyéb egerek • Trackball (hanyattegér): Egy hanyatt fordított egér, főleg hordozható számítógépeknél használják. • Touchpad (érintőpad): laptopoknál

43. További beviteli eszközök • Szkenner (lapolvasó) • Digitális kamera • Vonalkódolvasó • Botkormány (joystick) • Ujjlenyomat-olvasó • Mikrofon • Stb.

44. Kiviteli eszközökMonitorok • Fajtái: • CRT: (Cathod Ray Tube) hagyományos katódsugárcsöves képernyő • LCD: (Liquid Crystal Display) folyadékkristályos képernyő • TFT: (Thin Film Transistor ) plazma monitor • LED monitor

45. Színes CRT felépítése Elektronágyúk B Lyukmaszk G Foszforral bevont képernyő R Elektronnyaláb R Nagyított foszforpont hármas G B Az elektronágyúk írnak a képernyőre a számítógép utasításának megfelelően, balról jobbra, egy másodperc alatt többször is frissítve a képpontokat.(Frissítési frekvencia - 70 Hz-nél magasabb frekvencián használjuk!)

46. CRT monitor

47. LCD monitor A kép élvezhetősége függ a nézés irányától. Két üveglap között speciális folyadék A : Hátsó tükör B : Üveglap, polarizáló réteggel C : Elektróda sík D : Folyadékkristályos réteg E : Még egy polarizáló réteg Működésük azon alapszik, hogy elektromosság hatására némelyik folyadékkristályos anyagnak megváltozik a fényáteresztő képessége.

48. TFT monitor • A folyadékkristályos-kijelzőkkel (LCD) szemben a TFT-kijelző minden egyes képpontja egy saját tranzisztorból áll, amely aktív állapotban elő tud állítani egy világító pontot. • A tranzisztor így egy kapcsoló, ami közvetlenül a folyadék-kristály cellát vezérli.

49. LED monitor • sok kicsi led van beépítve (piros, kék, zöld) • csak azok égnek épp, amik szükségesek egy adott színű képpont megjelenítésére • Előnye az energiatakarékosság. • Hátránya, hogyha néhány led kiég, akkor ott a másik két szín kombinációját vagy fekete pontot adhat. Ezt javítani szinte lehetetlen vagy nagyon finom eszközökkel lehetne.

50. Kiviteli eszközökMonitorok • Főbb paraméterei: • Képátló: col-ban (inch) mérik (1 col = 2,54 cm) pl.:15”; 17”; 19”; 21” • Színmélység: a monitor hány féle színt képes megjeleníteni; bitben adják meg; pl.: 16 bites színmélység 216=65 536 színt jelent • Válaszidő: az az idő, amely alatt a monitor reagál az utasításra; milliszekundumba mérik (pl.: 8 ms) • Fényerő: a monitor fényességét jellemzi pl.: 250 cd/m2