HARDWARE

1. HARDWARE

2. Počítač • je elektronické zařízení, které zpracovává data pomocí programu • skládá se z hardware (klávesnice, monitor, atd.) a ze software(operační systém a programy) • uživatel poskytuje data pomocí vstupních zařízení (myš, klávesnice, atd.), počítač výsledky prezentuje pomocí výstupních zařízení (monitor, tiskárna, atd.)

3. HARDWARE - definice • technické vybavení počítače • jsou součástky počítače, bez nichž by nebyl schopen pracovat

4. Stolní počítač (IBM PC) – skříň (case) • orientace • horizontální - desktopy • vertikální – tower (věž). Dělí se podle velikosti na minitowery, miditowery a bigtowery. • velikost určuje kolik se do ní vejde komponent • skříň počítače obsahuje zdroj, který dodává energii všem komponentům prostor pro CD, DVD mechaniky tlačítko reset tlačítko start prostor pro disketovou mechaniku kontrolní LED power a HDD přední přípojná místa pro zařízení USB

5. Stolní počítač (IBM PC) – skříň (case) • zdroj • základní deska • procesor • RAM – operační paměť • rozšiřující karty (samostatné nebo integrované) • sběrnice • Pevné disky HDD • Optické mechaniky • Chlazení optické mechaniky zdroj paměti RAM chladič procesoru grafická karta základní deska pevné disky HDD

6. Chlazení = odvod tepla, vznikajícího činností elektrotechnických součástek • pasivní – nepohyblivé kovové s velkou plochou pro dobrý odvod tepla do okolí • aktivní – odvod vzduchu ventilátorem • kombinované – ventilátor odvádí teplo přímo z pasivního chladiče • kapalné – destilovaná voda v uzavřeném okruhu

7. Stolní počítač (IBM PC) – skříň (case) • Odvod tepla ze skříně pomocí průduchů, děrování, mřížek, apod.

8. Základní deska (ZD) • Motherboard, Main Board • Účel ZD: propojit jednotlivé součástky počítače do fungujícího celku a poskytnout jim napájení • ZD umožňuje zapojení • procesoru (patice, socket) • operační paměti RAM • dalších komponent (např. grafické karty, zvukové karty, pevné disky, optické mechaniky) pomocí rozšiřujících slotů (př.: PCI, PCI-E) nebo konektorů (SATA, USB, FireWire, eSATA, DVI, HDMI,...) • Obsahuje také paměť ROM (napájena baterkou), ve které je uložen systém BIOS – „oživení“ počítače hned po spuštění

9. Základní deska (ZD) Panel s konektory na zadní straně skříně Slot PCI-E Patice pro procesor Sloty PCI Sloty pro paměť RAM

10. Procesor (CPU) • Centrální procesorová jednotka – zkráceně procesor • Provádí veškeré výpočty, komunikuje se všemi komponenty, zajišťuje výměnu dat a to všechno rychlostí až čtyři miliardy cyklů za vteřinu

11. Procesor (CPU) • Vlastnosti: • taktovací frekvence– počet operací (taktů) za sekundu, jednotkadnes GHz (dříve MHz) • počet jader – jádro zajišťuje řízení činnosti procesoru (dvou/čtyř jádrové), využití při multitaskingu • Při práci vydává značné teplo – kombinované chlazení

12. Operační paměť – RAM • dočasné uložení zpracovávaných dat • program je při svém spuštění nahrán z pevného disku do této paměti • po vypnutí počítače se paměť typu RAM vymaže • paměťové moduly se zasouvají přímo do základní desky - vyrábí se více typů • důležitým parametrem je kapacita (př.: 2048 MB)

13. Grafická karta • zobrazení obrazu na monitoru • připojena přes PCI-Express, PCI • výrobce př: • ATi řada karet Radeon • nVidia řada karet GeForce • může být i integrována na ZD - IGP (integrovaný grafický čip)

14. Zvuková karta • rozšiřující karta počítače pro vstup a výstup zvukového signálu

15. Síťová karta • slouží ke vzájemné komunikaci (propojení) počítačů v počítačové síti

16. Televizní karta – TV karta • umožňují sledování televizního signálu na počítači • možnost zaznamenávání videa do souboru, který je možné dále v počítači zpracovávat

17. Sběrnice (bus) • vodiče - sloužící k vedení signálů a přenosu dat mezi jednotlivými komponenty počítače • Dle zaměření: • Řídící (Systémová) • Datové - přenos dat • Adresové - k adresaci dat • Př. nejčastějších: PCI, PCI-E, USB, FireWire, SATA

18. Pevný disk (HDD) • trvalé uložení dat (nezávislé na napájení) • kapacita (možné množství uložených dat) – běžně stovky GB, začínají TB • výhodný poměr cena/kapacita • nejpomalejší komponent počítače (mechanické části)

19. Pevný disk (HDD) • Hard Disk Drive • elektromagnetický princip záznamu dat • data se ukládají na rotující (př. 7 200 ot./min.) kovové plotny, nad kterými se pohybují ramínka hlavičkami pro čtení a zápis

20. Pevný disk SSD • SSD – Solid State Disk • uložení data na flash paměť neobsahuje pohyblivé mechanické části • Výhody • nižší spotřeba elektrické energie • vyšší přenosová rychlost • nenáchylné na nárazy a otřesy jako mechanické disky • nehlučné • Nevýhody • vyšší cena (128 GB – cca 10 000,- polovina roku 2010)

21. Optické mechaniky • zařízení pro ukládání dat na optické disky • využívají laserové světlo • interní (case), externí • CD, DVD, Blu-ray – různé vlnové délky paprsků = různá hustota záznamu • paprsek laseru se odráží nebo neodráží - dva stavy - nula a jednička…

22. Optické disky • CD – Compact Disc • kapacita 650 až 700 MB, 74 až 80 min. • data uložena ve spirále začínající u středu disku (jako gramodeska, délka až 6 km) • rychlost mechaniky je násobkem 150 kB/s (mech. s rychlostí 10× umožňuje přenosovou rychlost 10 × 150 = 1500 kB/s (21,09 MB/s)

23. Optické disky • Typy CD • CD-ROM: nepřepisovatelný disk (Read-Only Memory) • lisované v továrně (audio, software, apod.) • CD-R: prázdný disk s možností zápisu (Recordable) • kapacita 700 MB či 80 min. • CD-RW: přepisovatelný disk (ReWritable) • jako CD-R, navíc možnost smazání obsahu a nahrání nového

24. Optické disky • DVD – Digital Versatile Disc • zpětně kompatibilní s CD, podobný CD • vyšší kapacita záznamu • rychlost mechaniky je násobkem 1350 kB/s • DVD-nosiče těchto typů: • DVD-Video (obsahuje obraz a zvuk) • DVD-Audio (obsahuje zvuk v kvalitě CD a lepší) • DVD Data (obsahuje údaje) • DVD-ROM (read only, jen pro čtení, vyrábí se lisováním) • Označení „+“ a „−“ (mínus) znamená různé technické standardy, které jsou do určité míry kompatibilní.

25. Optické disky • možný zápis na jednu nebo obě strany, v jedné nebo dvou vrstvách na každou stranu • Typy: • DVD-5: jedna strana, jedna vrstva - 4,7 GB  • DVD-9: jedna strana, dvě vrstvy - 8,5 GB • DVD-10: dvě strany, jedna vrstva na každé straně - 9,4GB • DVD-14: dvě strany, dvě vrstvy na jedné straně - jedna vrstva na druhé, 13,2 GB • DVD-18: dvě strany, dvě vrstvy na každé straně - 17,1 GB

26. Optické disky • Blu-ray - z anglického Blue ray (modrý paprsek): souvisí s barvou použitého paprsku ("e" vypuštěno, aby mohla být ochranná známka) • rozměr jako CD, DVD (12 cm, 1,2 mm) • Kapacita: • 25 GB jednovrstvý disk • 50 GB dvouvrstvý disk • 80 GB oboustranný dvouvrstvý • Čtecí zařízení (mechaniky) jsou kompatibilní s CD a DVD

27. Optické disky • Označení Blu-ray disků: • BD-ROM – disk pouze pro čtení • BD-R – disk k jednorázovému zápisu • BD-RW – přepisovatelný disk • Příklad ceny disků (září 2010) • 1 ks BD-R 25 GB – 143,- Kč • 1 ks BD-R 50GB – 239,- Kč

28. Vstupní zařízení • hardware, kterým počítač pořizuje data • ovládací • klávesnice, myš, touchpad,... • herní • joystick, gamepad,... • snímající obraz a zvuk • scanner, web kamera, mikrofon,...

29. Vstupní zařízení • Počítačová klávesnice • vkládání znaků, ovládání počítače • různé rozložení kláves - přístup k různým symbolům (odlišný jazyk, odlišný účel klávesnice - matematický, programátorský,...) V ČR národní standard vycházející z uspořádání QWERTZ - klávesa „Z“ vedle „T“ a klávesa „Y“ vedle „X“ – rozložení České • České QWERTY – „Z“ vedle „X“ a „Y“ vedle „T“ • programování (potřeba znaků, které na českém standardu nejsou, např: <> [ ] apod.) – využití klávesnice AJ, případně se využije klávesnice ČJ a její rozložení České programátorské

30. Vstupní zařízení • Počítačová myš převádí informace o pohybu pohyb kurzoru na monitoru • Mechanická myš – využití pohybu kuličky • Optická myš – LED nebo laserové diody – nevhodný povrch je sklo, zrcadlo, apod.

31. Vstupní zařízení • Počítačová myš • způsob připojení • konektor PS/2 • USB • bezdrátově - infračervené záření (IrDA) nebo rádiové vlny (včetně Bluetooth), vysílač/přijímač

32. Výstupní zařízení • hardware, předávající data k uživateli • zobrazovací zařízení • monitory, projektory • tiskárny • jehličkové, inkoustové, laserové • výstup zvuku • reproduktory, sluchátka

33. Výstupní zařízení - monitory • zobrazování informací • propojen s graf. kartou • dělení dle technologie • CRT – katodová trubice: emitování elektronů na stínitko • LCD – tekuté krystaly: světlo prochází v závislosti na natočení krystalů

34. Výstupní zařízení - monitory • základní parametry (LCD) • Úhlopříčka – [“] velikost • Typ panelu: použitá technologie panelu (TN, S-IPS, IPS,..) • Rozlišení – horizontální a vertikální počet pixelů (obrazových bodů), který dokáže monitor zobrazit. Počet bodů, ze kterých je obraz složen (př.: 1680 x 1050,...) • Doba odezvy – [ms] doba, za kterou se bod na LCD monitoru rozsvítí a zhasne(BTB, GTG: šedá–bílá–šedá ) • Vstupy - D-sub, DVI,HDMI • Další parametry - elektrická spotřeba [W], pozorovací úhel (úhel, ve kterém je obraz stejný), kontrast (poměr svítivosti bílé a černé), jas [cd/m2] (svítivost všech pixelů – bodů), počet barev, rozměry, hmotnost

35. Výstupní zařízení - tiskárny • Dle principu tisku • jehličkové • inkoustové • laserová

36. SOFTWARE

37. Software • sada všech počítačových programů, používaných v počítači, které provádějí nějakou činnost • Podle funkce můžeme software rozdělit na několik skupin: • SYSTÉMOVÝ software - zajišťuje chod samotného počítače a jeho styk s okolím • firmware – software obsažené v hardware (BIOS, firmware vstupně-výstupních zařízení…) • operační systém – spravuje počítač, vytváří prostředí pro programy

38. Software • APLIKAČNÍ software – umožňuje uživateli vykonávat nějakou užitečnou činnost, například: • kancelářské balíky: textový editor, tabulkový procesor, prezentační program, … • grafické programy: vektorový grafický editor, bitmapový grafický editor, … • vývojové nástroje: vývojové prostředí, překladač, … • zábavní software: počítačové hry, přehrávače digitálního zvuku a videa apod.

39. Software • Podle finanční dostupnosti můžeme software rozdělit na: • FREEWARE - proprietární software, který je distribuován bezplatně • SHAREWARE - chráněný autorským právem, který je možné volně distribuovat (typicky na internetu nebo na CD nebo DVD, jež jsou přílohami časopisů) • KOMERČNÍ SW – placený, obvykle možné používat jen dle omezení dané jeho licencí

40. Bit • BIT - základní a současně nejmenší jednotkou informace, používanou především v číslicové a výpočetní technice - značí se malým písmenem b - 1 bit reprezentuje informaci, získanou odpovědí na jednu otázku typu ano/ne, u které je apriorní pravděpodobnost obou odpovědí stejná - odpovědi můžeme označit binárními č. 0 a 1

41. Byte • BYTE - skupina 8 bytů, tzn. osmiciferné binární číslo - jednotka množství dat v informatice - např. celé číslo od 0 do 255 nebo 1 znak - obvykle nejmenší objem dat, se kterým dokáže počítač (resp. procesor) přímo pracovat - v mnohých standardech se používá místo termínu byte termín oktet

42. Von Neumannova koncepce PC • Základní principy • dvojková soustava • programy a data v operační paměti (nenačítají se z vnější paměti v průběhu výpočtu, jednotné kódování - k programům lze přistupovat jako k datům, umožnilo univerzalitu počítače, bezproblémové zavedení cyklů a podmíněného větvení) • rychlost vnitřní paměti srovnatelná s rychlostí výpočetní jednotky • přímé adresování (přístup) – v libovolném okamžiku přístupná kterákoliv buňka paměti • aritmeticko-logická jednotka – pouze obvody pro sčítání čísel (ostatní operace se dají převést na sčítání)