1. Historie výpočetní techniky

1. Historie výpočetní techniky Základní časová osa 1822 1833 1890 1924

model diferenčního stroje změna z diferenčního stroje na analytický stroj sčítání lidu v USA s uchováváním informací na děrných štítcích založena společnost IBM

40. léta 20. století Neumannovo schéma

1962

myš

1963

ASCII

1964

Mooreův zákon

1967

disketa

1968

Intel Corporation první počítač určený domácnostem UNIX

1938

Z1

1969

1939

Z2

1969

1940

Complex Number Calculator

1969

programovatelný čip

1941

ABC

1971

výroba mikroprocesorů

1941

Z3

1972

Anitou Mark

1943

Mark 1

1972

počítačová hra

1943

Heath Robinson

1975

Microsoft

1943

reléový interpolátor

1976

Apple

1944

Z4

1980

CD

1944

ENIAC

1980

kapesní počítače

1945

EDVAC

1981

IBM PC

1945

MANIAC

1983

Microsoft Word

1947

Harward Mark II

1984

Apple Macintosh

1948

IBM 604

1987

optický počítač

1948

transistor

1991

3D zobrazení

1948

Whirlwind

1949

EDSAC

1949

Harward Mark III

1949

BINAC

1950

Pilot ACE

1502

první kapesní hodinky

1950

SWAC

1608

dalekohled

1950

SEAC

1617

Napierova kost

1951

UNIVAC

1623

2 prototypy kalkulátorů

1952

IBM Defence Calculator

1624

1954

hromadná výroba transistorů

1642

1955

TRADIC

1649

1956

pevný disk

první logaritmické tabulky mechanická sčítačka na základě ozubených koleček první větší výroba kalkulátorů (50 kusů) krokový kalkulátor

1958

integrovaný obvod

1805

1960

modem

1812

1960

automatická továrna na transistory

1820

1961

UNIMATE

3000 –1000 př.n.l. abakus první počítadlo s cca 200 n.l. trigonometrickými funkcemi cca 200 n.l. první hvězdářské počítadlo cca 200 n.l.

1671-1694

první publikace o používání nuly

objev děrných štítků poprvé tvrzení, že počítač (nebo kalkulátor) koná matematické operace lépe než člověk první hromadná výroba kalkulátorů

Podrobný popis Abakus se v mnohém podobal dnešnímu počítadlu – do dřevěné nebo hliněné destičky se vkládaly kamínky – calculli (odtud dnešní slovo kalkulačka). Určitě by jej však nikdo dnes neoznačil za počítač. O datu prvního výskytu se spekuluje, nejčastěji je však zmiňováno 4. st. př.n.l. Další neshody se nacházejí v otázce, odkud vůbec abakus pochází. Je pravděpodobné, že název dostal abakus od antických kultur, ale možná tam nevznikl. Mluví se také o Číně, či o Malé Asii. Tomu by nasvědčovalo to, že v Asii se dodnes používá k výuce ve školách. Jiný zdroj však zase uvádí, že abakus se dostal do Číny až ve 13. století. Za zmínku také stojí, že abakus ve svých prvních fázích nepoužíval nulu, která se poprvé vyskytuje teprve u Mayů. Počítadlo s trigonometrickými funkcemi sestrojili kolem roku 200 n.l. Arabové. Kolem roku 200 bylo také v Řecku sestrojeno první hvězdářské počítadlo a v Indii vyšla první publikace o používání nuly. Patrně první plány k sestavení kalkulátoru pocházely od Leonarda da Vinciho. Nejkuriosnější asi je, že se podle nich později skutečně podařilo kalkulátor sestavit. Zde by bylo na místě upozornit, že tu pod pojmem kalkulátor není myšlena elektrická kalkulačka, jak ji známe dnes (ta byla vynalezena až v 60. letech 20.století). Roku 1502 byly sestrojeny první kapesní hodinky. Zdánlivě to s počítači vůbec nesouvisí, ale je nutno si uvědomit, že šlo tehdy o velmi pokročilý mechanický přístroj a že počítače a kalkulátory byly ve svých začátcích pouze mechanické. Roku 1608 sestrojil v Nizozemí Hans Lippershey dalekohled. Roku 1617 vynalezl ve Skotsku matematik a filosof John Napier systém, nazvaný Napierova kost. Umožňoval i násobit a dělit, byť přitom systém používal sčítání a odčítání, což jej samozřejmě zpomalovalo. Na základě Napierovy kosti bylo později vynalezeno logaritmické pravítko. Roku 1623 byly poprvé Wilhelmem Schickardem sestrojeny dva prototypy kalkulátoru. Do dneška se však nedochovaly, zachovaly se pouze dokumentace a náčrtky. Roku 1624 v Anglii vytvořil Henry Briggs první logaritmické tabulky. Nebyly ovšem zcela bezchybné – bylo v nich dodatečně nalezeno 1161 chyb. Jejich opravu provedl roku 1628 Nizozemec Adrian Vlacq. Roku 1642 sestrojil 19-tiletý Blaise Pascal kalkulátor na základě ozubených koleček. Údajně proto, že jeho otec byl výběrčí daní a všechno do té doby sčítal ručně. Roku 1649 bylo Pascalovi uděleno královské privilegium na výrobu jeho kalkulátorů. Bylo jich vyrobeno 50 kusů a většina z nich se v současné době nachází v museích po celém světě. Někdy mezi lety 1671 a 1694 zdokonalil Gottfried Willhelm von Leibnitz Pascalův kalkulátor. Bylo přidáno násobení, dělení a druhá odmocnina, bylo zaměněno ozubené kolo za ozubený válec. Tento vynález byl nazván krokový kalkulátor a byl překonán až v 19. století. V roce 1805 vynalezl francouzský tkadlec hedvábí Joseph-Marie Jacquard děrné štítky. Znamenaly ohromné zrychlení sčítání. O jejich úspěchu a významu svědčí také to, že například v České republice se používaly až do 80. let 20. století. V roce 1812 matematik Charles Babbage vyřkl dnes zdánlivě banální fakt, totiž že počítače dovedou vykonávat stereotypní práci mnohem lépe než člověk. V roce 1820 významně vylepšil Charles Xavier Thomas de Colmar Leibnitzův krokový kalkulátor. Vzniklý stroj se jmenoval aritmometr. Ten se poté stal prvním hromadně vyráběným kalkulátorem a v mnoha obměnách se vyskytoval až do 1. světové války. V roce 1822 se Babbage začal zabývat konstrukcí parních počítacích strojů. Jeho první projekt se jmenoval diferenční stroj. O rok později se mu dostává podpory britské vlády a Babbage začíná dělat plán. V roce 1833 tento plán předkládá. Měl vzniknout stroj na řešení diferenciálních rovnic. Z realizace však nakonec sešlo. Kdyby totiž bylo zařízení postaveno, mělo by velikost lokomotivy. To by bylo na dva techniky-programátory evidentně příliš. Babbageova spolupracovnice se jmenovala Augusta Ada. Byla dcerou anglického básníka Byrona. Zajímavostí je, že byla asi první programátorka v dějinách. Mimo programování též zařizovala tu část práce, již bychom dnes nazvali marketing.

Ale Babbage se nevzdal. V roce 1848 začíná nový projektem, který by byl dokonce víceúčelový –analytický stroj. Daly by se u něj vypozorovat i základní rysy moderních počítačů a byly u něj použity také děrné štítky. Tento odvážný plán však naneštěstí nebyl dokončen. Nepovedl se to dokonce ani Babbageovu synovi mezi lety 1880 a 1910. Kdyby se to však povedlo, tak by celý stroj obsahoval 50000 součástek. V roce 1890 se v USA konalo sčítání lidu. Vzhledem ke stále vzrůstajícímu počtu tamějších obyvatel by však i obyčejné sčítání a uchování dat bylo velmi náročné. A tak přišly ke slovu stroje. Důlní inženýr Herman Hollerith a jeho spolupracovník James Powers si toho byli dobře vědomi. A tak tedy vynalezli elektromagnetický třídící a vyhodnocovací stroj na děrné štítky. Hlasovací lístky byly přepočítávány rovnou pomocí strojů, čímž se celé sčítání významně zkrátilo. Stroje byly následně použity i při sčítání lidu v Německu v roce 1910. To samozřejmě brzy vedlo k založení mnoha společností uchovávajících data na děrných štítcích, jako třeba IBM v roce 1924. Ve 40. letech 20. století bylo vynalezeno Neumannovo schéma. Vymyslel jej John von Neumann a znamenalo průlom v dějinách počítačů. Zhruba od té doby se začíná mluvit o moderních počítačích. Schéma rozdělilo počítač na několik částí, každá měla svou specifickou funkci. Také se tím prosadila dvojková soustava. Od té doby do dnešního dne se počítače rozdělují do 5 generací. Každá generace má své specifické rysy. První generace začala tím, že Lee de Forest vynalezl elektronku. To vedlo k vyřazení nespolehlivých relé. Ani elektronky však ještě nebyly příliš spolehlivé. Počítače pracovaly dle Neumannova schémata. Tato generace počítačů se vyznačuje diskrétním režimem práce. To znamenalo, že do počítače byl nejprve zaveden program. Poté byl spuštěn výpočet a s počítačem v tu dobu nebylo možno komunikovat. Když počítač práci dodělal, mohl mu být zadán další úkol. Bylo to nevýhodné, protože během zadávání úkolu ležel počítač ladem. Tyto počítače měly také velmi malou paměť. V první generaci neexistovaly žádné vyšší programovací jazyky ani jakékoli operační systémy. Její problém však také spočíval v pomalosti a nízké paměti. Když John Barden vynalezl transistor, nastala druhá generace počítačů. Funguje u nich dávkový režim práce – počítač dostal určitou dávku úkolů a po dokončení jednoho si z dávky okamžitě vzal další. V této době začaly vznikat první operační systémy a programovací jazyky (COBOL, FORTRAN…). Transistory se však příliš přehřívaly. Třetí a další generace již používaly integrované obvod – na jednom čipu bylo integrováno velké množství transistorů. Rozdíl v těchto generacích je víceméně o tom, jaká hustota transistorů se vejde na jeden integrovaný obvod. Od této doby také funguje paralelní režim práce – pracuje více programů současně a každý používá jinou část počítače. rok 1940 1950 1958 1964 1972 1981

generace 0. 1. 2. 3. 3,5 4.

počet skříní velký desítky do do 1 1

počet operací/s. nízký 100 – 1000 desetitisíce pěti-desetitisíce statisíce desítky miliónů

součástky relé elektronky tranzistory integrované obvody integrované obvody integrované obvody

Za druhé světové války dochází k mimořádnému boomu informačních technologií, a také šifrovacích a dešifrovacích strojů. Roku 1938 sestrojili v Německu Konrad Zuse a Helmut Schreger prototyp mechanického binárního (dvojkového) kalkulátoru – Z1. Kalkulátory řady Z však byly na Z přejmenovány až po válce, předtím se jmenovaly V. V roce 1939 byla zastavena práce na Z2 kvůli Zuseho odvodu do vojska. V roce 1940 sestrojili pracovníci Bellových laboratoří – Samuel Williams a George Stibnitz – Complex Number Calculator (kalkulátor pro komplexní čísla), přičemž díky použití dvojkové soustavy potřebovali k sestavení mnohem méně relé než potřebovaly starší modely.

V roce 1941 sestrojili John V. Atanasoff a Clifford Berry kalkulátor na řešení lineárních rovnic ABC (Atanasoff-Berry Computer), který však měl značné množství chyb. Tento kalkulátor také disponoval taktovací frekvencí 60 Hz (dnes prodávané počítače mají v průměru kolem 1 GHz), takže například součet trval celou sekundu. Jako sekundární paměť používal děrné štítky. V roce 1941 sestrojil Zuse Z3 určený k počítání rovnic, ten však byl zničen v roce 1943 při bombardování. Hned po jeho vynalezení se Zuse pustil do práce na Z4. V roce 1943 byl v USA Howardem Aikenem a jeho spolupracovníky s podporou IBM sestrojen reléový Mark 1 (též Harvard Mark 1), na němž se pracovalo již od roku 1939. Tento počítač byl s největší pravděpodobností použit při vynalézání atomové bomby. Vážil 5 tun, měl tři čtvrtě milionu součástek a 800 km drátových spojů. V roce 1943 sestrojili v Anglii Marc Newman, Wynn Williams a spolupracovníci dešifrovací stroj Heath Robinson. Kombinovala se v něm elektřina a relé. Jejich následující produkt – Colossus byl již plně elektronický. V roce 1943 sestrojili S. Williams a Stibnitz reléový interpolátor, což byl vlastně programovatelný kalkulátor. V roce 1944 stačil Zuse téměř dokončit malý, reléový a samočinný Z4. V jednom sklepu přečkal druhou světovou válku. Po jejím skončení byl dokončen a používán až do roku 1950. V závěru války Zuse svou práci již často přerušoval, přesto ještě stačil dodělat v roce 1945 programovací jazyk Plankalkul. V roce 1944 byl v USA sestrojili John W. Mauchly, John Presper Eckert a von Neumann ENIAC – Electronic Numerical Integrator and Computer. Byl uspěchán kvůli válce a měl být užirečný při sestavování dělostřeleckých tabulek. Ač to byl v té době převrat, dnes byste si jej domů asi nekoupili. Byl jak dost pomalý (na dnešní poměry), tak dost velký – měřil 310 m2, vážil 40 tun a byl složen z 17.468 elektronek, 10.000 kondenzátorů, 2.000 odporů, 3.000 relé, 5 miliónů pájených spojů a k chlazení mu sloužily dva letecké motory. V roce 1948 jej zdokonalili Richard F. Cliper a Nicolas Metropolis. V roce 1945 sestrojil von Neumann EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), který je čato považován za základ moderních počítačů. V roce 1945 sestrojil v USA von Neumann MANIAC (Mathematical Analyser Numerical Integrator and Computer), jež byl použit k výrobě vodíkové bomby. V roce 1947 sestrojil Aiken s podporou IBM a vlády USA Harvard Mark II. Tento počítač obsahoval 13000 relé. V roce 1948 sestrojila IBM programovatelný elektronkový kalkulátor – IBM 604. Program byl uložen na výměnné desce. V roce 1948 zavedl Claude Shannon bit jako základní jednotku paměti. V roce 1948 vynalezli John Barden, Walter Brattain a William Schockley první transistor, který si později nechali patentovat. V roce 1956 dostali za tento vynález Nobelovu cenu. Mezi lety 1948 – 1951 sestrojil na Massachusetts Technical Institute Jay W. Forrester Whirlwind. Tento počítač měřil v původní podobě 775 m2, ale na druhou stranu zvládl za sekundu v průměru 0,5 milionu součtů a 50000 součinů. Forrester také v roce 1949 vynalezl paměť na základě magnetických jader s drátovou mřížkou, která v té době nahradila všechny ostatní druhy paměti. V roce 1949 sestrojil ve Velké Británii Maurise V. Wilkes první programovatelný elektronkový počítač – EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Obsahoval 4500 elektronek, 21400 relé a disponoval taktovací frekvencí 500 kHz.Také používal novou hlavní paměť – ultrasonickou se zpožděným spojením. Tu vynalezl William Shockley a později vylepšil Eckert. V roce 1949 sestrojil Aiken Harvard Mark III. Ten kromě primární paměti disponoval také pamětí sekundární. Později byl vynalezen ještě plně elektronkový Harvard Mark IV. V roce 1949 sestrojili Eckert a Mauchly pro americké námořnictvo BINAC (Binary Automatic Computer). U toho byly poprvé použity zdvojené procesory. Ty jsou výhodné kvůli většímu zabezpečení dat při práci (když se něco stane jednomu, druhý může pracovat dál).

V roce 1950 byl ve Velké Británii sestrojen Pilot ACE, který se skládal z 200 oddělených ultrasonických částí. V roce 1950 byl sestrojen SWAC (Standards Western Automatic Computer), který byl tehdy nejrychlejším počítačem na světě (součet mu trval 64 mikrosekund). V roce 1950 byl sestrojen SEAC (Standards Eastern Automatic Computer). Místo části elektronek u něj byly použity germaniové diody. V roce 1951 Lyon Company vynalezla na basi EDSACu (který sama spoluvynalézala) LEO 1 (Lyons Electronic Office 1), který dokázal být skoro nezávislý na okolní teplotě. V roce 1951 začala společnost Remington vyrábět elektronkový UNIVAC, vynalezený Eckertem a Mauchlym, který se stal prvním sériově vyráběným počítačem. V roce 1952 byl v USA sestrojen IBM Defense Calculator (později přejmenován na IBM 701), kterého se podařilo prodat celých 17 kusů (na tu dobu úžasný úspěch). V roce 1954 začali v Texas Instruments komerční výrobu křemíkových transistorů. V roce 1955 sestrojil J. H. Felker první transistorový počítač – Tradic. V roce 1956 vynalezli v IBM RAMAC 305 – první pevný disk. V roce 1958 vynalezl Jack St. Clair Kilby ze společnosti Texas Instruments křemíkový integrovaný obvod. Nechal si jej patentovat. Patent však zpochybnil Robert Noyce z Fairchild Semiconductors, který měl obdobný vynález, byť jednodušší. To vše bylo ještě více komplikováno faktem, že už v roce 1957 vznikl po spolupráci společností Royal Radar Establishment a Plessey podobný produkt, ačkoli ten měl horší technické výsledky než oba výrobky konkurence. V roce 1960 vynalezli v AT&T první modem – Dataphone – zařízení pro přenos dat v síti. V roce 1960 začala společnost Digital Equipment prodávat první počítač vybavený klávesnicí a monitorem. V roce 1960 zahájila IBM provoz první automatické továrny na transistory. V roce 1961 společnost Fairchild Semiconductor popvé prodává integrovaný obvod. V roce 1961 sestrojili Joe Engelberger a George Devol UNIMATE – první průmyslový robot. V roce 1962 vynalezl Douglas Engelbert první myš a o rok později si ji nechává patentovat. V roce 1963 byl zaveden standard ASCII – American Standard Code for Information Interchange. Umožňoval výměnu dat mezi počítači od různých výrobců. V roce 1964 vyřkl Gordon Moore domněnku, že každých 12 – 18 měsíců se bude kapacita integrovaných obvodů zdvojnásobovat. Jak řekl, tak se dodnes děje, a tento fakt je dnes znám jako Mooreův zákon. V roce 1965 byl v Berlíně poprvé v celé Evropě použit počítač k řízení dopravy. V roce 1966 byla vynalezena magnetická bublinková paměť. V roce 1967 vytváří společnost Medtronics s pomocí integrovaných obvodů první pacemaker – přístroj na taktování srdce. V roce 1967 byla v IBM vyrobena první disketa. V roce 1968 Noyce a Moore založili Intel Corporation, když Noyce předtím získal patent na integrované obvody. V roce 1969 byl vyroben první počítač určený pro domácnosti. V roce 1969 naprogramovali ve společnosti AT&T Bell Laboratories operační systém Unix. V roce 1969 byl vynalezen první programovatelný čip a z něj byl vyroben procesor 4004 pro kalkulátory. Ten měl pouze 2300 transistorů a taktovací frekvenci 740 kHz. V roce 1971 začala společnost Texas Instruments vyrábět první mikroprocesory. Tím pádem byla ten rok presentována také první reklama na mikroprocesor. V roce 1972 byly sestrojeny mikroprocesory 8008 a 8080. V roce 1972 vyrobil ve Velké Británii Norman Kitz počítač Anitou Mark 8, o kterém se někdy mluví jako o prvním osobním počítači, což je však sporné už kvůli malé universalnosti tohoto počítače. V roce 1972 vyrobil Nolan Bushnell první počítačovou hru. Také založil společnost Atari, která dlouho vyráběla speciální herní počítače. V roce 1975 zakládají Bill Gates a Paul Allen společnost Microsoft.

V roce 1976 byl mikroprocesor 8080 vylepšen na 8085. V roce 1976 Steve Wozniak a Steve Jobs vyrobili počítač Apple 1. V roce 1978 byl sestrojen mikroprocesor 8088, později použit u IBM PC. V roce 1980 vyrobila společnost Philips první CD. V roce 1980 byla vynalezena laserová paměť. V roce 1980 vynalezly společnosti Sharp, Casio, Sanyo, Panasonic a Tandy první kapesní počítače. V roce 1981 bylo sestrojeno IBM PC, v té době naprosto převratný počítač, finančně dostupný i domácnostem. V roce 1981 se MS-DOS stává operačním systémem nově vyráběného IBM PC. V roce 1982 bylo sestrojeno PC/XT jako pokračování IBM PC. V roce 1983 udělal Microsoft předchůdce aplikace Microsoft Word – Multi-Tool Word. V tu dobu však Microsoft ani zdaleka neměl takový podíl na trhu kancelářských aplikací jako dnes, ještě dlouho jej překonávaly jiné aplikace, např. WordPerfect nebo AmiPro. V roce 1984 byl vyroben Apple Macintosh – první myší ovládaný počítač s grafickým rozhraním. V roce 1986 byl vyroben procesor Intel 80386. V roce 1987 byl sestrojen optický počítač a v roce 1990 optický procesor, tyto technologie jsou však dosud extrémně drahé. V roce 1988 dostal film s počítačovými animacemi poprvé Oskara. V roce 1989 byl vyroben procesor Intel 80486. Ač se to může zdát divné, ještě v roce 1989 se spekulovalo o nemožnosti zaplnit 80 MB paměti. V roce 1991 vynalezla společnost Texas Instruments možnost trojrozměrného zobrazení.

Mikroprocesory Intel • Intel 8086 –1978 • Intel 8088 – 1979 – Měl taktovací frekvenci 4 Mhz a byl schopný operovat s až 1 MB RAM. • NEC V 20 a V 30 – 1981 – Tyto stroje nedělal Intel, nýbrž byly zkopírovány od 8086 a 8088 a byly údajně až o 30% rychlejší než ty originální. • 80186 – Byl široce rozšířen a měl mnoho versí. • 80286 – 1982 – Byl schopný operovat až s 16 MB RAM a disponoval frekvencí 6 – 20 MHz. • Intel 386 – 1988 – Frekvenci měla rozmezí 12,5 – 33 MHz, pro domácí požití existovala verse 386 SX. • Intel 486 – 1991 – Byl velmi vylepšen oproti 386 a dodnes se hojně používá. Další verse byly SX, DX 2 a DX 4. Nejlepší měly až 120 MHz. • Pentium (586) – 1993 – Měly 60 – 200 MHz, ale hodně se přehřívaly. Vyráběly se až do roku 1997. • Pentium Pro – 1995 – Byly určené pro servery a dalo se jich spojit víc najednou. Zvládaly 166 – 200 MHz. • Pentium MMX – 1997 – Bylo to vylepšení obyčejného Pentia, ačkoli opravdu značné vylepšení. Frekvence byly mezi 66 – 233 MHz. • Intel Celeron – 1998 – S frekvencemi mezi 266 – 500 MHz byl vytvořen tak, že od dražších procesorů byl odebíráno různé doplňkové vybavení. Byl vytvořen proto, aby se Intel prosadil na poli levnějších procesorů, tehdy ovládaného AMD a Cyrixem. • Pentium 2 – 1997 – Měl frekvenci 233 – 450 MHz. • P III – 1998 – Stále se vyrábí a dnes je to asi nejpoužívanější procesor. • P II a P III Xeon – 1998 – Jsou to procesory určené pro servery. • P IV – Je to zatím nejnovější Pentium.

Advanced Micro Devices (AMD) 80. léta – Vyrábělo počítače pro Intel. • K5 – 1996 – Byl to první nezávislý počin, ale veřejností byl přijat špatně. • K6 – 1997 – Byl velmi vylepšen oproti K5 a získal také velký ohlas. • K6-2, K6-3 – 1998 • Athlon – 1999 – Tehdy to byl nejlepší procesor. Cyrix Stejně jako AMD dlouho vyráběl počítače pro Intel, poté vytvořil Cyrix 5x86. • 6x86 – 1995 – Tehdy to byl nejrychlejší procesor, ale měl potíže s kompatibilitou. • Později byl vyroben Cyrix MII a MIII. Mikroprocesory se však neustále stále vyvíjí a to stále ještě v rychlosti, jíž jim předurčoval dříve citovaný Mooreův zákon. A tak zatímco jsou psány tyto řádky, má nejsilnější procesor frekvenci 2,53 GHz (=2530 MHz), zanedlouho to bude ještě víc.

2. Základní pojmy využívané ve výpočetní technice Hardware „Hard“ – tvrdé, „ware“ zboží, výrobek. Tento pojem se vžil jako označení pro veškeré technické vybavení počítače, které je potřebné pro funkci systémů zpracování informací. Typickými příklady technického vybavení , tedy hardware, jsou: systémové jednotky počítačů, monitory, klávesnice, tiskárny, počítačové myši, tablety, ovládací kuličky (trackball), kabely a konektory, diskety, rozšiřující karty apod. Protipólem a zároveň nezbytným doplňkem oblasti technického vybavení je oblast programového vybavení.

Software „Soft“ – měkké, hebké, jemné, „ware“ zboží, výrobek; programové vybavení, program, netechnické, „nehmatatelné“ položky, nutné k provozu počítačů. Příkladem programového vybavení může být operační systém (např. MS-DOS, OS/2, Windows aj.), počítačová hra, textový editor, tabulkový kalkulátor a další uživatelské programy. V širším pojetí i vybavení jakéhokoli programovatelného zařízení (např. i myčka nádobí může mít v paměti svůj program). Abychom mohli oživit náš počítač (tedy hardware), musíme nainstalovat potřebný software (operační systém a ovladače) našeho hardware. Často se stává, že operační systém neobsahuje potřebné podpůrné programy (ovladače) pro některý hardware a ten proto v našem počítači nebude fungovat správně nebo vůbec (například tiskárna).Často se ale potřebný software pro správnou funkci dodává s tímto zařízením např.: na disketách nebo CD pro určitý operační systém

Data jinak také informace. Data jsou zpracovávána právě na počítačích. Pokud to řekneme jinak, tak počítač je stroj na zpracování informací. Chceme-li například v počítači napsat dopis, vkládáme do něj data v podobě znaků, respektive bitů a bytů. Pokud do počítače ukládáme obrázek, opět jsou to data (tedy bity a byty), jen v trošku jiné podobě.

PC personal computer … osobní počítač. V dnešní době třída počítačů, která vznikla z dřívějšího označení. V užším pojetí je to počítač, který je slučitelný (kompatibilní) se standardem IBM-PC. Tento standard vznikl na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let. Osobní počítač se skládá ze čtyř základních částí: základní jednotky (často nazývaná „case“ čti „kejs“ – skříň), zobrazovací jednotky (monitor, LCD, TFT), a vstupních či výstupních zařízení (periferií), ve standardu klávesnice a myš.

Bit Bit je základní jednotka informace. Vychází z dvojkové soustavy, kde označuje dvě možné polohy či stavy – zapnuto (1) či vypnuto (0). Jelikož počítač je složen z integrovaných obvodů, jejichž součástí jsou tisíce a miliony tranzistorů (elektronických spínačů), postačují počítači k činnosti právě pouze tyto dvě úrovně. Z bitů se dále skládají byty.

Byte Byte je také jednotkou informace. Je složen z osmi bitů a tvoří počítačové „slovo“. Laicky bychom mohli říci, že si lze byte představit jako jakýkoli znak. Z dvojkové soustavy vyplývá, že osm bitů umožňuje 256 kombinací, je tedy možné jedním bytem vyjádřit 256 různých znaků (resp. číslic či znaků). Násobky této jednotky se také měří velikost paměťových médií (disket, kompaktních či pevných disků atd.).

Slot Slot je možné specifikovat jako konektor uvnitř počítače, který slouží k vložení dalších přídavných karet. Přídavné karty pak rozšiřují možnosti počítače o další funkce. Jedná se vlastně o konektor, který slouží jako prostředník mezi sběrnicí na základové desce a přídavnou kartou.

Port Aby počítačová sestava fungovala tak, jak má, je nutné, aby všechny potřebné komponenty byly správně zapojeny. Většina komponentů (tzv. periferií) se zapojuje ze zadní části skříně počítače. Naštěstí je počítačová sestava konstruována tak, že komponenty, které se do počítače zasouvají, mají takový tvar, aby nebylo možné připojit je jinak než správně. Například kabel vedoucí od monitoru má takový tvar, že jej nelze připojit do jiného konektoru než do videokarty. Podobně i kabel od tiskárny „sedí“ pouze do odpovídajícího konektoru ve skříni počítače. PARALELNÍ PORT Paralelní port bývá označen LPT1, LPT2. Data jsou portem vysílána paralelně, tj. současně je přenášeno 8 bitů, tedy jeden byte. Díky tomu jsou paralelní porty rychlejší než sériové. Nejsou ale tak spolehlivé, takže je jimi možné data přenášet pouze na kratším kabelu. K paralelnímu portu se připojuje obvykle tiskárna, skener nebo modem. SÉRIOVÝ PORT Sériový port bývá označen jako COM1, COM2. Data jsou portem vysílána sériově, tj. bit za bitem za sebou. Proto je přenos dat sice podstatně pomalejší než u paralelního portu, ale zato spolehlivější. Tak je možné přenášet data i na delším kabelu. K sériovému portu se připojuje obvykle myš nebo modem. USB PORT USB rozhraní bylo na rozdíl od paralelního a sériového vyvinuto poměrně nedávno. Tomu odpovídají i možnosti a parametry USB. První obrovskou výhodou USB je mnohonásobně vyšší rychlost přenosu dat (od 1,5 Mbps po 12 Mbps). Další nespornou výhodou je možnost připojit na jeden USB port až 127 zařízení (k tomu existují USB rozbočovače), takže odpadají potíže s nedostatkem portů. S připojením na USB se běžně vyrábějí skenery, myši, tablety, ZIP mechaniky, digitální fotoaparáty atd. • PS/2 konektory … fialový slouží pro připojení klávesnice a zelený pro připojení myši. • COM porty (tzv. sériové) … k sériovému portu je možné připojit např. modem. • LPT port (tzv. paralelní) … k paralelnímu portu se připojuje obvykle tiskárna. • USB porty …. na USB je možné připojit celou řadu zařízení (tiskárna, modem, skener, digitální • fotoaparát, kapesní. počítač atd.) • Videokarta … s konektorem pro připojení monitoru. • Zvuková karta … s konektorem pro připojení reproduktorů, mikrofonu atd.

Plug & Play Aby karta správně pracovala, musí o ní počítač a systém vědět, tj. karta musí být „oživena“.Ještě před několika lety byl tento proces poměrně komplikovaný, protože spolu s přídavnou kartou uživatel získal disketu nebo kompaktní disk s ovladači (ovládacím programem), který musel nainstalovat. Byld přitom nutné znát přesný typ karty, její umístění ve slotu, přerušení a další odborné parametry, kterým běžný uživatel obvykle nerozuměl. Proto firma Intel vyvinula systém Plug & Play (někdy též Plug and Play). Jedná se o funkci, která umožňuje automaticky detekovat nové zařízení přidané do počítače a pokud možno je i nainstalovat. Má-li proces automatického rozpoznávání hardwaru fungovat, je nutné, aby základní deska, operační systém a zařízení, které se bude přidávat, funkci Plug and Play podporovaly. Pokud tomu tak je, pak se po vložení nové přídavné karty do počítače a jeho zapnutí spustí automaticky instalační program, který nový hardware nainstaluje a zprovozní (mezitím ovšem může vyžadovat vložení disku s ovladači).

3. Základní části počítače. Počítačová sestava Nejrozšířenější typy osobních počítačů tvoří tzv. „písíčka“ – PC (zkratka Personal Computer). Ať již koupíte počítač od jakéhokoliv výrobce, pokud je kompatibilní s IBM PC, máte jistotu, že na něm lze spouštět tytéž programy jako na jiných počítačích řady PC. Při pohledu na počítač je zřejmé, že se skládá ze čtyř základních komponentů: Skříň počítače … (case) bedna, v níž jsou umístěny všechny potřebné součástky, které dělají počítač počítačem. V podstatě je to nejdůležitější část počítačové sestavy. Monitor … výstupní zobrazovací zařízení. Prostřednictvím monitoru s námi počítač komunikuje – zobrazuje vše, co nám chce sdělit. Alternativou klasického monitoru jsou LCD a TFT monitory. Klávesnice … (keyboard) vstupní zařízení. Pomocí klávesnice můžeme počítači zadávat data (informace), povely, příkazy, text apod. Mohou být multimediální, tzn. že obsahují kromě kláves pro zadávání informací také tlačítka pro ovládání částí počítače či programů (nejčastěji zvuku či internetového prohlížeče). Mohou být také bezdrátové. Myš … vstupní polohovací zařízení počítače. Myš není nezbytně nutná pro chod počítače. Používá se v grafických operačních systémech a programech. Standardně bývá dvoutlačítková se scroll rollerem (tzv. „kolečkem), může být opět doplněna o tlačítka s multimediálními funkcemi. Myši mohou být klasické (s „kuličkou“, která převádí pohyb), optické nebo bezdrátové. Uvedené komponenty jsou mezi sebou propojeny a tvoří takzvanou počítačovou sestavu. Mimo uvedené komponenty může být k počítači připojeno další libovolné zařízení. Obvykle je to tiskárna nebo modem aj.

Základní jednotka – skříň počítače Základní jednotkou je ona „bedna“, resp. skříň, v níž jsou umístěny všechny potřebné součástky k tomu, aby počítač mohl správně pracovat. Právě uvnitř skříně se odehrávají veškeré výpočty a operace, které počítač zpracovává. Každá skříň má zepředu ovládací prvky – tlačítko pro zapnutí a vypnutí počítače, tlačítko pro restart a obvykle dvě diody. Jedna signalizuje zapnutí počítače (obvykle zelená), druhá práci s harddiskem (obvykle červená). Na zadní skříni počítače jsou umístěny konektory pro připojení periferií (tzv. porty a rozhraní). Podle toho, jak je skříň počítače velká a v jaké poloze je umístěna na pracovním stole (nebo na zemi), rozlišujeme desktop, minitower a tower. Desktop … skříň je umístěna ve vodorovné poloze a většinou je položena na pracovním stole. Na ní bývá postaven monitor. Nevýhodou tohoto typu skříně je velká spotřeba místa na stole, ale na druhou stranu je dobrý přístup ke konektorům. Velikost skříně dovoluje počítač hardwarově rozšířit. Minitower … (minivěž) je desktop postavený na výšku. Snadno se vejde pod stůl, takže nezabere příliš mnoho místa, a lze jej snadno hardwarově rozšířit. Skříně typu minitower dnes patřil donedávna mezi nejprodávanější typy skříní pro osobní počítače. Tower … skříň typu tower (věž) je podobná skříni minitower, ale je větší a prostornější. Prostor je určen k předpokládanému rozšíření hardwarových komponentů. Skříně miditower jsou dnes

nejprodávanější, skříně bigtower se s oblibou používají pro servery (řídicí počítače v síti). Výběr velikosti skříně typu toner závisí na předpokládaném počtu hlavně mechanik (rozhoduje tedy počet šachet – prostor pro mechaniky) a hlavně výkon zdroje (čím větší skříň, tím větší výkon). Kromě standardního počítače, tj. počítače, který se skládá ze skříně, monitoru, klávesnice a myši, existuje ještě řada dalších druhů, které mají s „klasickou“ podobou počítače více či méně podobného. NOTEBOOK Notebooky jsou malé přenosné a poměrně lehké počítače o velikostí kufříku. Umí vše co velké resp. klasické stolní počítače a obsahují také všechny běžné (nicméně zminiaturizované) součástky podobně jako klasické počítače. Rozdíl od „stolních“ počítačů je právě v podstatné miniaturizaci, která je u notebooků nezbytná. Klávesnice je zmenšená a namísto klasické myši obsahuje notebook dotykovou plochu (touchpad), nebo vestavěné ovládací kolečko (trackball). Rovněž monitor je u notebooků nahrazen vestavěnou plochou LCD obrazovkou. Notebook je mobilní zařízení napájené z baterií. Je tedy možné pracovat s ním doslova kdykoliv a kdekoliv. KAPESNÍ POČÍTAČ Kapesní počítače jsou v poslední době velmi populární. Kapesní se jim říká proto, že jejich rozměry jsou úctyhodně malé – cca 7 x 10 cm, šířka cca 1 cm. Nejedná se o „čistokrevné“ počítače v pravém slova smyslu. Obvykle mají svůj vlastní operační systém a vlastní aplikace a zdaleka nejsou tak výkonné jako běžné stolní počítače. Na kapesních počítačích můžete v základní podobě provozovat podobné programy jako na „velkých stolních“ počítačích. Navíc dokáží komunikovat s klasickým počítačem například přes USB port a předávat si vzájemně data (tj. dokumenty, maily, tabulky atd.). Kapesní počítače obvykle nedisponují žádnou klávesnicí a ovládají se pomocí dotykové obrazovky. SÁLOVĚ POČÍTAČE A SUPERPOČÍTAČE Sálové počítače a superpočítače jsou určeny zejména pro vědecké (nebo vojenské) účely. Vyznačují se především velkým výpočetním výkonem, kterého je dosaženo speciální konstrukcí (tzv. speciální architekturou) a obrovským množstvím procesorů (řádově stovky až tisíce). Superpočítače jsou nejen velmi výkonné, ale také velké. Zabírají až několik místností. POČÍTAČE APPLE Počítače typu Apple připomínají svým vzhledem klasické počítače. Počítač typu Apple (a programy pro něj) poznáte mimo jiné podle specifického loga – nakousnutého barevného jablíčka. Mají sice podobnou logiku jako klasická „písíčka“, ale zcela odlišnou konstrukci. Práce s počítačem Apple je velmi podobná jako s počítačem kompatibilním s PC, tj. existuje zde grafický operační systém, složky, soubory apod. Programy pro Apple a PC jsou ale vzájemně nekompatibilní.

4.

Základní jednotka (1).

ZÁKLADNÍ DESKA Počítač lze charakterizovat jako „stavebnici“ z mnoha elektrotechnických součástek. Aby vše správně fungovalo, jednotlivé komponenty v počítači musí mezi sebou komunikovat a být správně propojeny. To zabezpečuje takzvaná základní deska, nazývaná též motherboard nebo mainboard. Jedná se o desku velkou cca 30 x 30 cm s plošnými spoji s množstvím konektorů a slotů připravených pro vložení konkrétních prvků (například pro videokartu, paměti, napájení, procesor apod.). Základní deska tak tvoří jakousi fyzickou páteř, spojující jednotlivé prvky uvnitř počítače. Základní deska je ve skříni počítače upevněna pomocí šroubů. Je přišroubována ke konzole (konstrukci) u jedné ze stěn skříně, aby ve skříni zbylo dost místa pro vkládání přídavných karet vložených přímo do slotů základní desky. Některé komponenty jsou na základní desce umístěny přímo, a jiné je nutné se základní deskou propojit kabelem. Přímo na základní desce se nachází například procesor, baterie, CMOS paměť, paměti RAM nebo přídavné karty zasunuté do slotů. Naopak například harddisk, disketové jednotky a CD-ROM jednotky je nutné se základní deskou spojit datovým kabelem. O zmíněných komponentech bude řeč vzápětí. Základních desek může být celá řada. Existují různě rychlé desky pro různé typy procesorů, s různým počtem slotů, portů apod. Některé základní desky mají přímo integrované zvukové karty nebo sítové karty, takže je nemusíte dokupovat, a dokonce existují i základní desky s podporou dvou procesorů. Sběrnice Sběrnice je součástí základní desky. Sběrnicí se rozumí svazek vodičů, kterými proudí informace, řídicí signály nebo adresy mezi jednotlivými komponenty počítače. Je to „centrální dálnice“ mezi mikroprocesorem a okolím. Na rychlosti sběrnice hodně záleží, protože i ten nejrychlejší procesor je „k ničemu“, jestliže rychle vypočítaná data proudí počítačem pomalu.

PROCESOR Procesor je jedna z nejdůležitějších součástek počítače. Je často charakterizován jako mozek počítače, bez něhož počítač není schopen vykonávat žádné operace. Počítá prakticky vše, co se v počítači děje. Tedy od jednoduchého pohybu myši na pracovní ploše přes zobrazování oken na monitoru až po matematické výpočty nebo grafické kreace. V prvních letech provozu počítačů byl aktuální název s předponou mikro – mikroprocesor, neboť se kladl důraz na miniaturizaci. Dnes se předpona mikro vynechává a používá se pouze pojmenování procesor. Procesor je součástka velká jen několik cm2. Na poměrně malé ploše nese neobyčejně miniaturní integrovaný obvod. Pokud by byl procesor postaven z běžně velkých elektrotechnických součástek, zabral by svou velikostí několik místností a kvůli velkým vzdálenostem mezi jednotlivými komponenty by z principu nemohl být tak rychlý (u vývoje procesorů se totiž počítá i s takovými faktory, jako je vzdálenost, kterou musí elektron překonat od jednoho tranzistoru ke druhému). Rychlost procesoru podstatně ovlivňuje rychlost celého počítače. Ovšem pouze podle rychlosti procesoru není možné posuzovat rychlost celého počítače. Skutečná rychlost počítače je ovlivněna ještě dalšími parametry, například velikostí paměti, základní deskou, přístupovou dobou k harddisku a podobně. Důležitým parametrem procesoru je takzvaná taktovací frekvence. Čím je vyšší, tím je procesor rychlejší. U současných procesorů je taktovací frekvence udávána v GHz, například 1,4 GHz, 2 GHz, 2,8 GHz apod. Pokud má procesor taktovací frekvenci například 2,5 GHz, znamená to, že zvládne zpracovat 2.500.000.000 instrukcí za sekundu (ve skutečnosti jich zvládne o něco více v závislosti na architektuře a konkrétním typu procesoru).

Umístění a chlazení procesorů Procesor se vkládá přímo do základní desky do speciálního konektoru, nazývaného socket. Každá základní deska je určena pouze pro určitý rozsah procesorů (například jedna deska může být určena pouze pro procesory s rozsahem PII 800 MHz až P3,2 GHz). Není tedy možné vložit zcela libovolný procesor do libovolné desky. Současné procesory jsou tak výkonné, že vyvíjí nadměrné množství tepla, které je bezpodmínečně nutné odvádět. Pokud by teplo odváděno nebylo, procesor by se přehřál (v krajním případě uvnitř shořel) a nepracoval. V současné době se používají dva typy chlazení – pasivní a aktivní. Pasivní chlazení … spočívá v tom, že na plášť procesoru je z vnější části připevněn železný žebrovaný chladič, jenž prostou tepelnou výměnou odvádí teplo z procesoru do okolí skříně počítače.Tento typ chlazení se používal hlavně u méně výkonných procesorů, které nevyvíjely velké množství tepla. Nestačí ale chladit současná výkonná Pentia, a proto je třeba použít výkonnější aktivní chlazení. Aktivní chlazení … spočívá v tom, že na pasivní chladič je navíc namontován malý ventilátorek. Vzduch proudící z ventilátorku ochlazuje žebra pasivního chladiče. Tento způsob chlazení procesoru je dnes nejosvědčenější a nejpoužívanější.

PAMĚŤ RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) Zapnutý počítač zpracovává v každém okamžiku (a to i když s ním zrovna nepracujeme) statisíce informací. Každý pohyb myši, stisknutá klávesa, bliknutí kurzoru, každá zobrazená čárka na monitoru, to je obrovské množství údajů, které musí počítač prakticky pořád od okamžiku zapnutí až po vypnutí zpracovávat. Pokud by počítač při výpočtech pracoval pouze s daty umístěnými na pevném disku, byla by rychlost počítače omezena pouze na rychlost ukládání a načítání mezivýsledků z pevného disku (který je pro tyto operace pomalý). V takovém případě by nepomohl ani ten seberychlejší procesor, neboť by systém musel čekat, až si disk danou informaci přečte nebo uloží. Pro účely rychlého přístupu k aktuálně potřebným datům existuje takzvaná operační paměť RAM – Random Access Memory. Jedná se o elektronickou paměť, která je velmi rychlá, a stačí tedy k načítání a ukládání dat mikroprocesoru. Paměť RAM slouží pro ukládání a načítání informací, které počítač často potřebuje a s nimiž často pracuje. Do operační paměti se ukládají právě zpracovávaná data, část operačního systému a jiné operativní informace. Paměť RAM je proudově závislá. To znamená, že její obsah se po vypnutí počítače nebo po restartu vymaže. Paměti RAM jsou vyráběny v takzvaných modulech SIMM (Single Inline Memory Module). Jedná se o ploché destičky s plošnými spoji, které na svém povrchu nesou čipy s již konkrétním paměťovým obvodem. Uvnitř paměťového čipu je miniaturní matice mnoha paměťových buněk – elektronických prvků tvořených miniaturními kondenzátory. Každá paměťová buňka může nabývat hodnot 1 nebo 0, což vyjadřuje jeden bit, a je tedy konkrétním nosičem informace. Osm takových buněk pak tvoří jeden byte (bajt). Jednotlivé paměťové buňky jsou uspořádány do jakési sítě tak, že každá paměťová buňka je ovládána jedním vodičem ve svislém a jedním vodičem ve vodorovném směru. Tak lze každou paměťovou buňku snadno ovládat (číst její stav a měnit jej). SIMM s paměťovými obvody se vkládají přímo na základní desku do speciálních konektorů – takzvaných paměťových bank. U současných sběrnic jsou k dispozici obvykle tři konektory (banky) pro vložení SIMM modulů, do nichž lze vkládat SIMM různých kapacit a v různém počtu (nikoliv však zcela libovolně). Důležitým parametrem paměťového SIMM modulu je jeho kapacita. Ta může být 64 MB, 128 MB, 256 MB nebo 512 MB. Podle toho, kolik paměťových modulů a v jaké kapacitě je vloženo do základní desky, taková bude celková kapacita paměti RAM počítače.

SLOTY Slot je možné specifikovat jako konektor uvnitř počítače, který slouží k vložení dalších přídavných karet. Přídavné karty pak rozšiřují možnosti počítače o další funkce. Jedná se vlastně o konektor, který slouží jako prostředník mezi sběrnicí na základové desce a přídavnou kartou. To znamená, že je-li například slot typu ISA, zprostředkovává komunikaci s ISA sběrnicí, je-li slot typu PCI, znamená to, že zprostředkovává komunikaci s PCI sběrnicí apod. Sloty jsou umístěny přímo na základní desce a obecně jich existuje několik typů – to podle toho, z jakého typu sběrnice zprostředkovávají vstupně – výstupní informace. To znamená, že do určitého typu slotu (jenž zastupuje určitý typ sběrnice) je možné vložit pouze tu rozšiřující desku, která je pro daný typ slotu vyrobena. Naštěstí se u moderních počítačů používá jeden, maximálně dva typy slotů, a proto většinu přídavných karet určitě bude možné vložit právě do vašeho počítače. ISA sloty (Industry Standard Architecture) byly jedny z prvních slotů, jež se používaly ještě ve starých počítačích typu 286, 386 či 486. Jedná se o 16 bitové sloty, pro které existovalo velké množství karet, což jim umožnilo dlouhé přežití až do nedávné minulosti. V současné době se již nepoužívají a na současných deskách je nenajdete. PCI sloty (Peripheral Component Interconnect) jsou moderní 64 bitové sloty napojené na PCI sběrnici, které je možné najít prakticky na každé základní desce (obvykle jsou tam alespoň 4). Kromě datové šířky (64 bitů) přinesla sběrnice PCI vysoký taktovací kmitočet a mimo jiné i funkci Plug and Play (automatická detekce hardwaru po zasunutí přídavné karty). Jedná se jednoznačně o nejrozšířenější typ slotu u osobních počítačů. AGP (Accelerated Graphics Port) je slot určený pro připojení grafického akcelerátoru (resp. grafické karty). Sběrnice připojená na AGP slot je rozšířením stávající sběrnice PCI. Jedná se o rychlý port, který je fyzicky, logicky i elektricky zcela nezávislý na PCI. Je určen pouze pro připojení grafické karty, takže ostatní zařízení sem připojena být nemohou. Z toho důvodu je AGP slot na základní desce vždy pouze jeden. Slot AGP je fyzicky odlišný a není kompatibilní s PCI slotem. PCI a AGP karty tedy nejsou zaměnitelné.

PŘÍDAVNÉ KARTY Přídavné karty jsou samostatná hardwarová zařízení umožňující rozšířit možnosti počítače o nové funkce, které základní hardwarová sestava neumožňuje. Přídavné karty se zasunují do slotů, umístěných na základní desce. Musí splňovat určité normou stanovené požadavky, jako je typ konektorů, umístění výstupních prvků nebo maximálně možný rozměr. Nejčastější typy přídavných karet: Zvuková karta …je určena pro zprostředkování zvuku v počítači. Umožňuje obvykle analogový zvukový vstup a výstup do i z počítače, přičemž v samotném počítači je zvuk zpracováván digitálně. Zvukové karty již bývají na mnoha základních deskách integrovány (přímo na základní desce je obvod se zvukovou kartou), není tedy nutné je dokupovat. Síťová karta … slouží k připojení počítače k počítačové síti. To, že je síťová karta součástí počítače, poznáte podle specifického BNC konektoru nebo konektoru RJ-45 pro připojení sítového kabelu. Síťové karty již rovněž bývají na moderních deskách přímo integrovány. Televizní karta … slouží k příjmu TV signálu a k jeho zobrazení na obrazovku počítače. Instalací televizní karty tak z počítače rázem „vyrobíte“ plnohodnotný televizor.

Karta pro střih videa … slouží k editaci a střihu digitálního videozáznamu v počítači. Karta může být navržena hardwarově prakticky jakkoli a pro jakýkoliv účel. Musí mít ale odpovídající softwarovou podporu a umět „spolupracovat“ s ostatním hardwarem v počítači. Mnohdy se takové karty dodávají spolu s lepšími digitálními videokamerami. Díky přídavným kartám se z počítače stává skutečně univerzální nástroj, jenž je schopen zpracovat a vyhodnotit vstupní údaje a vytvořit z nich požadované výstupní údaje. Je přitom jedno, zda bude počítač díky přídavné kartě řídit například jednoduchou počítačovou síť, kotelnu, akvárium nebo jadernou elektrárnu.

5. Základní jednotka (2). HARDDISK Harddisk je hlavní záznamové médium uvnitř počítače. Jsou na něm uložena všechna data, která se v počítači nachází. Jedná se o pevné nepřenosné zařízení umístěné ve skříni počítače. Samotný harddisk tvoří několik nad sebou umístěných rotujících kotoučů, nad nimiž se pohybují čtecí a záznamové hlavičky. Celé zařízení harddisku je umístěno v hermeticky uzavřeném obalu, aby nedošlo k jeho poškození. Harddisk je činný (otáčí se) od okamžiku zapnutí počítače až do okamžiku jeho vypnutí, a to i přesto, že mezitím zrovna nepracuje (tj. nenačítá a nezapisuje data). Data uložená na harddisku nejsou proudově závislá, což znamená, že například na rozdíl od paměti RAM nedojde k vymazání dat poté, co je počítač vypnut nebo odpojen od elektrické sítě. Harddisk se nachází uvnitř počítače a se základní deskou je propojen speciálním datovým kabelem. Napájen je přímo ze zdroje. Velmi důležitým kritériem při posuzování kvality harddisku je jeho kapacita, tj. kolik bytů, resp. dnes již gigabytů je schopen zaznamenat. Výrobci kapacitu harddisků doslova měsíc co měsíc zvyšují, takže pokud v době psaní tohoto textu bylo možné za průměrný harddisk považovat takový, jehož kapacita je 60 GB, bude tento údaj nepochybně v době čtení této kapitoly již zastaralý. Jen pro ilustraci – v dobách, kdy osobní počítače začínaly dobývat svět, byli uživatelé nadšeni z prvních harddisků, jejichž kapacita se pohybovala kolem 50 MB! Dalším důležitým parametrem harddisku jsou jeho otáčky. Jedná se o počet otočení plotny disku za jednu sekundu. Standardní počet otáček je 7200 ot/s. Princip fungování harddisku Záznamové médium harddisku je složeno z několika kotoučů, které jsou umístěny nad sebou. Mezi jednotlivými kotouči jsou po obou stranách elektromagnetické hlavičky, které slouží pro záznam a čtení dat. Hlavičky jsou umístěny na robustním rameni, které se spolu s hlavičkou pohybuje, takže hlavička při otáčení disku „dosáhne“ na libovolné místo kotouče. Hlavička se ovšem disku přímo nedotýká, ale je umístěna pouze neuvěřitelných několik mikrometrů nad samotným povrchem disku. Díky tomu nedochází k mechanickému opotřebení a harddisky vydrží poměrně dlouhou dobu spolehlivě pracovat. Pohyb ramene s hlavičkou zajišťuje speciální přesná mechanika. Tu pak řídí takzvaný řadič disku. Nové typy harddisků mají stále větší a větší kapacitu, ale přitom stejnou vnější velikost.To nutí konstruktéry k stále větší miniaturizaci a přesnosti při tvorbě harddisků. Celé zařízení harddisku tvoří přesný a dokonale propracovaný mechanismus, jenž je velmi náchylný na prach – proto je celý harddisk zapouzdřen v hermeticky uzavřeném obalu. Pouhé zrnko prachu, pro lidské oko neviditelné, by způsobilo nenávratné poškrábání kotouče disku a tím ztrátu dat. Přestože přesnost a kvalita konstrukce harddisků je na velmi vysoké úrovni a současné harddisky jsou poměrně spolehlivé, jedná se stále o mechanické zařízení a to již ze samotného principu patří k nejnáchylnějším, a tedy i nejporuchovějším zařízením počítače. Zápis dat na harddisk Povrch disku v součtu představuje velmi rozsáhlý prostor pro zápis dat. Každá informace má na disku svou přesnou pozici. Je nutné, aby disk na základě našeho požadavku uměl rychle a přesně najít na ploše disku místo právě s tou informací, kterou potřebujeme. Právě proto, aby čtení a zápis dat na disk probíhaly rychle a přesně, jsou kotouče disku logicky rozděleny na stopy a sektory. Stopy jsou soustředné kružnice na disku. Ty jsou potom rozděleny příčně na sektory. Každá stopa i sektor jsou očíslovány, takže v konečném důsledku je původně velká plocha disku rozdělena na mnoho malých přesně adresovaných částí, v jejichž rámci probíhá zápis a čtení dat. Orientaci záznamové a čtecí hlavičky mezi stopami a sektory ovládá takzvaný řadič, který je přímou součástí disku (řadič je elektronika umístěná bud' zezadu, nebo jinde v krabičce disku).

DISKETOVÁ MECHANIKA Disketová mechanika je zařízení uvnitř skříně počítače, pomocí kterého je možné číst a zapisovat data na diskety. Z vnějšího pohledu je disketová jednotka na přední straně skříně jako úzká šachta pro diskety. Podle průměru existují dva typy disket, a tedy i dva typy disketových jednotek – 5,25“ a 3,5“. Diskety 5,25“ vymizely kvůli malé datové kapacitě už dávno (tyto disketové jednotky se tedy už dlouho do počítačů nemontují) a 3,5“ diskety se používají také velmi zřídka. Disketová mechanika je napájena kabelem se speciálním konektorem přímo ze zdroje. Se základní deskou komunikuje mechanika podobně jako harddisk datovým kabelem, který je na jedné straně zasunut do základní desky a na druhé do disketové mechaniky. Princip čtení a záznamu dat na disketu je obdobný jako u harddisku. To znamená, že záznamové médium (disketa) má magnetický povrch, na který je možné pomocí elektromagnetických impulsů zaznamenávat a následně číst data. Ovšem na rozdíl od harddisku se zde čtecí a záznamová hlavička diskety přímo dotýká, což přímo ovlivňuje a má neblahý vliv na životnost diskety. Rovněž prostředí, ve kterém probíhá čtení a zápis dat na disketu, je vlastně stejně prašné jako místnost, ve které se počítač nachází. Množství prachových částic přítomných při zápisu a čtení dat v principu neumožňuje vyšší hustotu záznamu. Malá kapacita diskety, relativní nespolehlivost, pomalost při čtení a ukládání dat způsobují, že disketa a disketové mechaniky jsou stále méně používané a již dávno překonané modernějšími záznamovými médii. I přesto ale disketové jednotky nechybí ve skříni žádného moderního počítače.

CD-ROM A DVD MECHANIKY CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) mechanika je zařízení schopné číst kompaktní disky (CD). Mechanika je umístěna uvnitř skříně počítače, obvykle nad nebo pod disketovými mechanikami. Z vnějšího pohledu je mechanika vidět na přední straně skříně, kde jsou patrná vysouvací dvířka pro umístění CD a několik ovládacích prvků. Z pohledu uživatele je jediným kritériem pro výběr CD-ROM mechanik rychlost čtení dat z CD. Podle toho se mechaniky dělí na n-rychlostní, přičemž číslovka udávající počet rychlostí vyjadřuje násobek datového toku při čtení hudebního CD, tj. asi 150 kB/s. Je-li tedy CD-ROM mechanika 24rychlostní, znamená to, že čte data 150 kB/s x 24 = 3,6 MB/s. Skutečnost, že čtení dat probíhá optickou soustavou, má tu výhodu, že naprosto nedochází k opotřebení CD, které při šetrném zacházení může vydržet velmi dlouho. DVD-ROM DVD mechanika (Digital Versataile Disc) pracuje na prakticky totožném principu jako mechanika CD-ROM, s tím rozdílem, že umí číst DVD, která mají oproti CD podstatně větší kapacitu. Vizuálně jsou od sebe CD-ROM a DVD mechaniky nerozeznatelné. DVD mechaniky mají zpětnou kompatibilitu s CD mechanikami, tj. DVD mechaniky umí číst DVD i klasická CD, což opačně pochopitelně neplatí (tj. klasické CD-ROM mechaniky neumí číst DVD). V čem tedy tkví rozdíl mezi CD-ROM a DVD-ROM mechanikami? Jedná se hlavně o schopnost číst data, která jsou na DVD uložena podstatně hustěji než na CD-ROM a navíc ve dvou vrstvách nad sebou. Optika DVD-ROM mechanik tak musí být daleko přesnější a čočka navíc musí přeostřovat mezi první a druhou vrstvou záznamu na DVD. CD-RW, DVD-RW (Read Write) je obdoba mechanik CD-R či DVD, která však na rozdíl od nich umí data z médií nejen číst, ale také zapisovat. Označení těchto RW mechanik (CD-RW nebo DVD-RW) zlidovělo pod pojmem „vypalovačka“).

ZDROJ NAPÁJENÍ Zdroj zabezpečuje napájení veškerých komponentů uvnitř skříně počítače. Zdroj je v počítači nutný proto, že komponenty uvnitř skříně počítače nepoužívají standardních 230 V, ale transformovaných 12V, 5V, nebo 3,3 V podle toho, o jaký komponent se jedná. Napětí do zdroje je ze standardní sítě přivedeno kabelem se speciální zástrčkou. Naopak ze zdroje již vede velký svazek mnoha kabelů se speciálními normalizovanými konektory, které se zasouvají do jednotlivých komponentů počítače. Pro každou součást uvnitř skříně je tvarově formován jiný konektor. Proto také nemůže dojít k omylu, neboť určitý typ konektoru je možné zasunout například pouze do harddisku nebo CD-ROM mechaniky, jiný tvar konektoru je zase určen pro napájení základní desky, další typ pro napájení disketové jednotky atd. Protože se zdroj zahřívá, je uvnitř umístěn ventilátor. Ten vyhání vzduch ze zdroje ven a tím jej ochlazuje (ventilátor je možné vidět na zadní straně skříně počítače). Díky tomuto ventilátoru dochází i k cirkulaci vzduchu uvnitř skříně počítače, protože vzduch, který je nasáván dovnitř zdroje, pochází právě z počítačové skříně.

6.

Porty a rozhraní.

Port Aby počítačová sestava fungovala tak, jak má, je nutné, aby všechny potřebné komponenty byly správně zapojeny. Většina komponentů (tzv. periferií) se zapojuje ze zadní části skříně počítače. Naštěstí je počítačová sestava konstruována tak, že komponenty, které se do počítače zasouvají, mají takový tvar, aby nebylo možné připojit je jinak než správně. Například kabel vedoucí od monitoru má takový tvar, že jej nelze připojit do jiného konektoru než do videokarty. Podobně i kabel od tiskárny „sedí“ pouze do odpovídajícího konektoru ve skříni počítače. PARALELNÍ PORT Paralelní port bývá označen LPT1, LPT2. Data jsou portem vysílána paralelně, tj. současně je přenášeno 8 bitů, tedy jeden byte. Díky tomu jsou paralelní porty rychlejší než sériové. Nejsou ale tak spolehlivé, takže je jimi možné data přenášet pouze na kratším kabelu. K paralelnímu portu se připojuje obvykle tiskárna, skener nebo modem. SÉRIOVÝ PORT Sériový port bývá označen jako COM1, COM2. Data jsou portem vysílána sériově, tj. bit za bitem za sebou. Proto je přenos dat sice podstatně pomalejší než u paralelního portu, ale zato spolehlivější. Tak je možné přenášet data i na delším kabelu. K sériovému portu se připojuje obvykle myš nebo modem. USB PORT USB rozhraní bylo na rozdíl od paralelního a sériového vyvinuto poměrně nedávno. Tomu odpovídají i možnosti a parametry USB. První obrovskou výhodou USB je mnohonásobně vyšší rychlost přenosu dat (od 1,5 Mbps po 12 Mbps). Další nespornou výhodou je možnost připojit na jeden USB port až 127 zařízení (k tomu existují USB rozbočovače), takže odpadají potíže s nedostatkem portů. S připojením na USB se běžně vyrábějí skenery, myši, tablety, ZIP mechaniky, digitální fotoaparáty atd. • PS/2 konektory … fialový slouží pro připojení klávesnice a zelený pro připojení myši. • COM porty (tzv. sériové) … k sériovému portu je možné připojit např. modem. • LPT port (tzv. paralelní) … k paralelnímu portu se připojuje obvykle tiskárna. • USB porty …. na USB je možné připojit celou řadu zařízení (tiskárna, modem, skener, digitální • fotoaparát, kapesní. počítač atd.) • Videokarta … s konektorem pro připojení monitoru. • Zvuková karta … s konektorem pro připojení reproduktorů, mikrofonu atd.

Plug & Play Aby karta správně pracovala, musí o ní počítač a systém vědět, tj. karta musí být „oživena“.Ještě před několika lety byl tento proces poměrně komplikovaný, protože spolu s přídavnou kartou uživatel získal disketu nebo kompaktní disk s ovladači (ovládacím programem), který musel nainstalovat. Byld přitom nutné znát přesný typ karty, její umístění ve slotu, přerušení a další odborné parametry, kterým běžný uživatel obvykle nerozuměl. Proto firma Intel vyvinula systém Plug & Play (někdy též Plug and Play). Jedná se o funkci, která umožňuje automaticky detekovat nové zařízení přidané do počítače a pokud možno je i nainstalovat. Má-li proces automatického rozpoznávání hardwaru fungovat, je nutné, aby základní deska, operační systém a zařízení, které se bude přidávat, funkci Plug and Play podporovaly. Pokud tomu tak je, pak se po vložení nové přídavné karty do počítače a jeho zapnutí spustí automaticky instalační program, který nový hardware nainstaluje a zprovozní (mezitím ovšem může vyžadovat vložení disku s ovladači).

7. Externí zařízení počítače. UPS ZÁLOŽNÍ ZDROJ Moderní operační systémy, jakými jsou například Windows nebo Linux, si během své práce ukládají celou řadu údajů, o kterých normální uživatel počítače nemá ani tušení. Stejně tak v paměti RAM je mnoho důležitých údajů, jejichž okamžitá ztráta by mohla způsobit značné potíže pro další fungování počítače. Z toho důvodu je velmi nepříjemné, pokud je najednou z ničeho nic přerušeno napájení počítače (například vypadne elektřina), protože tyto údaje nejsou nikde zálohovány a systém je ukončen bez jakéhokoliv „úklidu“. Proto u těch počítačů, jejichž bezchybný a nepřerušovaný chod je důležitý (například u serverů), je mezi zásuvku a vstup napájení do počítače předřazen záložní zdroj – tzv. UPS. V okamžiku, kdy byt na jednu desetinu vteřiny vypadne elektřina, začne být počítač zásobován proudem právě z UPS zdroje.Ten má pochopitelně rovněž omezenou kapacitu, takže je určen pouze k několikaminutovým proudovým výpadkům. Pokud baterie UPS zdroje začínají docházet, informuje o tom datovým kabelem operační systém, jenž korektně ukončí práci systému a vypne počítač. Tam, kde je nutné pokrýt až několikahodinové výpadky, je UPS zdroj napojen ještě na dieselagregát. Jestliže začínají v případě výpadku energie docházet baterie UPS, je automaticky nastartován dieselagregát, který dokáže zásobovat počítač (resp. celý sál počítačů) energií prakticky do té doby, než dojde palivo v agregátu.

MONITOR Monitor je čistě výstupní zobrazovací zařízení. Prostřednictvím monitoru s námi počítač komunikuje – sděluje nám potřebné informace, zobrazuje obrázky, pracovní plochu atd. Monitory je možné vybírat a hodnotit podle různých kategorií. Velikost úhlopříčky … velikost úhlopříčky (podobně jako u televizoru) je uvedena v palcích. Existuje několik normalizovaných velikostí – 14“, 15“, 17“, 19“, 20“ a 21“. Dnes nejžádanější velikostí je 17-19“ monitor. Obrazová frekvence …obrazovou frekvencí se rozumí, kolik obrazovek je monitor schopen zobrazit za jednu sekundu. Rozpětí se pohybuje od 50 Hz po cca 120 Hz. Vyhovující hodnota (jež nekazí oči) je cca 80 Hz a víc. Rozlišení … rozlišení určuje počet bodů na šířku x počet bodů na výšku, ze kterých je složen obraz. I v tomto případě je určena standardní řada rozlišení, kterou je nutné se řídit (640x480, 800x600, 1024x768 atd.). V případě rozlišení a obrazové frekvence ani sebelepší monitor nedokáže vytvořit lepší parametry, pokud tyto parametry není schopna zvládnout grafická karta v počítači. Záření …výrobci monitorů v nedaleké minulosti nevěnovali „nějakému“ záření příliš velkou pozornost. Proto bylo zapotřebí používat ochranný filtr, který záření výrazně potlačil. Většina moderních monitorů s označením Low Radiation (nízké vyzařování) má vyzařování snížené a může být používána bez ochranných filtrů. Rozteč bodů … jedná se o rozteč luminiscenčních bodů, ze kterých se skládá obraz. Běžná vzdálenost je 0,28mm, „lepší“ monitory pracují s roztečí 0,25mm. LCD a TFT – nová generace monitorů Displeje LCD (Liquid Crystal Displays) a TFT (Think Flat Transistors) představují nové typy zobrazovací soustavy, které se postupně začínají na trhu prosazovat a reálně konkurovat klasickým monitorům. Princip fungování LCD i TFT je zcela odlišný od běžných monitorů.

Mezi hlavní výhody LCD či TFT patří zejména to, že zabírají malý prostor na stole, neboť mají minimální tloušťku. Princip zobrazování nezahrnuje obnovovací frekvenci, takže na rozdíl od klasického monitoru nekazí oči.

MYŠ Myš je čistě vstupní polohovací zařízení počítače. Přenáší pohyb ruky na podložce na pohyb šipky na monitoru. Drtivá většina současných programů je navržena pro ovládání klávesnicí i myší. Některé, zejména grafické programy, jsou navrženy hlavně pro myš a jejich používání by bez myši bylo nemyslitelné. Kromě toho, že myš převádí pohyb ruky na pohyb šipky na obrazovce, disponuje obvykle dvěma nebo třemi tlačítky, která pomáhají myš ovládat. Díky nim je možné virtuálně uchopit objekt, označovat, kreslit atd. U některých typů myší se vyskytuje i ovládací kolečko (Scroll Roller), používané hlavně při rolování obsahu oken v grafickém prostředí. Jak myš funguje Snímačem pohybu je zde kulička, umístěná uvnitř myši tak, aby se v její spodní části dotýkala volným kruhovým otvorem podložky. Při pohybu myši se kulička otáčí v takovém směru, v jakém je pohyb uskutečněn. Uvnitř myši jsou v každé ose snímací válečky, které mají na jednom konci kolo s žebrovitou výztuhou. U žebrovitého kola je z jedné strany LED dioda, z druhé fotocitlivý senzor. Při pohybu myši se začne otáčet i snímací váleček, a tedy i kolo s žebrovitou výztuhou. Žebrování kola přerušuje signál, který posílá LED dioda do fotocitlivého senzoru, a tak dává senzoru znamení, že se kulička otáčí a tím pádem myš pohybuje. Podle toho, kolik přerušení zaznamená fotodioda za jednotku času, určí rychlost pohybu myši. Tím, že se signály z obou fotosenzorů (z osy x a y) vzájemně propočítají, získá počítač přesnou kopii pohybu myši na podložce. Ergonomie Pokud u počítače trávíte více času, stojí za to vybrat si takovou myš, která bude pohodlně sedět v ruce. Ergonomicky nevhodná myš může po delší době používání způsobit poruchy v zápěstí. Nové typy myší Standardní kuličková myš je sice nejpoužívanějším typem polohovacího zařízení u osobních počítačů, ale bohužel zdaleka ne nejspolehlivějším. Vzhledem k tomu, že dochází ke kontaktu myši s podložkou na stole, často se prachové částice a nečistoty přenáší na snímací válečky a tím se myš stává nespolehlivou. Při pohybu jsou patrné výpadky v pohybu kurzoru na obrazovce, což je velmi nepříjemné. Proto byly vyvinuty takzvané bezdotykové (optické) myši. Nemají žádnou kuličku, ale snímání probíhá obvykle infračerveným paprskem, který vyhodnocuje změnu povrchu podložky (nebo stolu) a na základě toho předává údaje o pohybu počítači. S takovým typem myši je možné pracovat na hladce rovném i relativně drsném povrchu – podložka není nutná. U některých moderních typů bezdotykových myší rovněž není ani datový kabel, jenž spojuje myš s počítačem. Přenos dat z myši do počítače probíhá rádiovým signálem. Myš se tak stává naprosto samostatným zařízením, kterým je možné ovládat počítač i ze vzdálenosti až několika metrů.

KLÁVESNICE Klávesnice je čistě vstupní zařízení počítače. Jejím prostřednictvím zadává uživatel textové informace, povely a příkazy, které pak počítač zpracovává. Klávesnice je rozdělena do několika logických částí podle určení kláves. Největší část s písmeny je označována jako alfanumerická a slouží pro běžné psaní textu. Zcela vpravo je numerická část, která obsahuje pouze čísla a znaménka matematických operací (+, -, *, /). Používá se zejména při dlouhodobějším zadávání číslic (například do buněk v tabulkových editorech). V horní části klávesnice je řada kláves F1 až F12. Jedná se o takzvané funkční klávesy. To znamená, že v každém programu může mít každá klávesa přiřazenu jednu konkrétní funkci. Standardně je F1 určena pro nápovědu, F10 pro zobrazení

hlavní nabídky apod. Mezi alfanumerickou a numerickou klávesnicí se nachází ovládací klávesy pro ovládání kurzoru. Jedná se o šipky, klávesy Insert, Home, Page Up, Delete, End a Page Down. Některé klávesnice mohou mít i další nestandardní klávesy. Jedná se například o tlačítka aktivující internetový prohlížeč, poštovní program nebo vyvolávající nabídku START ve Windows. Klávesnic je obrovské množství typů, takže tomu odpovídá i množství variant doplňujících funkcí. A jak klávesnice pracuje? Pod klávesami existuje něco jako mřížka z elektrických vodičů. Každá klávesa je pak průsečíkem jednoho vodiče ve vodorovném a jednoho vodiče ve svislém směru.Tím je možné snadno identifikovat právě stisknutou klávesu. Jakmile dojde ke stisknutí klávesy, spojí se dva kontakty (vodorovný a svislý vodič) a impuls je předán ke zpracování. Technických provedení klávesnic existuje celá řada, ale základní princip zůstává stále stejný. Klávesa Enter Šipky

Insert Delete Home End Page Up Page Down Backspace Esc Shiff Ctrl Alt Tab Caps Lock Num Lock Print Screen Scroll Lock Pause/Break F1 – F12 Ctrl+Alt+Del

Význam klávesy Odešle zadaná data do počítače. Potvrdí operaci. Přechod na další odstavec při psaní textu. Posun kurzoru v naznačeném směru. Umožní pohyb po položkách v nabídkách, kurzorem v textovém editoru spod. Přepíná mezi režimem vkládání a přepisování. Pokud je aktivován režim vkládání, pak nový text bude vložen mezi již existující text. Pokud bude aktivován režim přepisování, pak nový text bude přepisovat již existující text od kurzoru doprava. Klávesa je aktivní pouze v textovém režimu nebo u programů, které klávesu podporují. Smaže znak vpravo od kurzoru. Nastaví kurzor na začátek řádku. Nastaví kurzor na konec řádku. Přesun o jednu obrazovku nahoru. Přesun o jednu obrazovku dolů. Smaže znak vlevo od kurzoru. Zruší právě prováděnou operaci. Přejde o nabídku zpět. Klávesa se používá vždy v kombinaci s nějakou další klávesou. Umožňuje psaní velkých písmen. Klávesa se používá v kombinaci s další klávesou. Spolu s jinou klávesou umožňuje provést konkrétní akci, např. otevření souboru – Ctrl+O Podobně jako Ctrl se klávesa Alt používá v kombinaci s nějakou další klávesou, např. zavření okna (či ukončení běhu programu) – Alt+F4. V textových editorech (nebo v textovém režimu) přesune kurzor doprava na nejbližší pozici nastaveného tabulátoru. Každé následující stisknutí klávesy TAB posune kurzor o další nastavený tabulátor doprava. Trvale aktivuje velká písmena (klávesu Shift). Aktivace je zobrazena indikátorem (LED diodou) v pravém horním rohu klávesnice. Aktivuje nebo deaktivuje numerickou klávesnici. Aktivovaná numerická klávesnice má opět vlastní indikátor. Numerickou klávesnici se doporučuje mít neustále aktivovánu. Jestliže počítač pracuje v textovém režimu (DOS), vytiskne kopii obrazovky na tiskárnu. Pokud počítač pracuje v grafickém režimu, umístí kopii aktuální obrazovky podle nastavení, většinou do paměti. Většina programů tuto klávesu nepoužívá. Programy, které tuto klávesu používají, jí mohou přiřadit libovolnou definovanou funkci. Stisk klávesy Pause může pozastavit činnost počítače (podle typu operačního systému a softwaru). Kombinace Ctrl+ Pause většinou provede ukončení (přerušení) chodu aktivního programu. Funkční klávesy F1 – F12 používají s oblibou tvůrci softwaru pro předdefinování důležitých operací v programu. Ve Windows například klávesa F10 aktivuje hlavní nabídku programu. V NC například klávesa F5 slouží ke kopírování atd. Kombinace kláves, která spustí Správce úloh, ze kterého je možné ukončit kterýkoli běžící program – i takový, který neodpovídá. V některých starších OS provede tzv. teplý restart počítače.

8. Další připojitelná zařízení. TISKÁRNY DPI Kvalita a požadavky na tiskárnu se kromě ostatních aspektů určují podle rychlosti tisku, hlučnosti, kvality vytištěného dokumentu a také podle tzv. rozlišení, jehož jednotkou je DPI (Dots Per Inches). Jedná se o počet bodů vytištěných tiskárnou v úseku dlouhém jeden palec (asi 2,54 cm). Pro zdárné dokončení tisku je třeba poslat tiskárně data v takové formě, aby je byla schopna rozpoznat. Každý výrobce má obvykle vlastní „jazyk tiskárny“ (PCL, HPL), nicméně jediným všeobecně uznávaným a rozšířeným standardem se stal Postscript. Tiskárna je ryze výstupní zařízení počítače. Jedním ze základních požadavků na textový editor, tabulkový procesor či jiný program podobného charakteru je možnost vytisknout výsledný dokument na papír. V současné době je na trhu k dispozici obrovské množství typů tiskáren, přičemž pro běžné uživatele se mezi nejrozšířenější řadí tiskárny inkoustové a laserové. Pro některé účely se ještě používají i tiskárny jehličkové, v běžné kanceláři se ale vyskytují jen zřídka. Každý typ tiskárny má své výhody a nevýhody. Jehličková tiskárna Kvalita tisku prostřednictvím jehličkové tiskárny není příliš vysoká. Vytištěný dokument je tvořen mnoha miniaturními body, které vznikly otiskem jehliček přes barvící pásku. Jehličkové tiskárny se používají zejména pro tisk sestav s mnoha údaji a řádky. Výhodou jehličkové tiskárny je, že umí tisknout na tzv. traktorový papír (nekonečný papír s perforovanými okraji). Navíc, pokud se do tiskárny zavede propisovací papír, lze na jedno vytištění dosáhnout několika kopií. Další výhodou jehličkových tiskáren je velmi nízká cena tisku (a nízká cena provozních nákladů) a poměrně příznivá pořizovací cena tiskárny. Kvůli velmi malé kvalitě tisku jsou jehličkové tiskárny zcela nevhodné pro tisk grafiky (tj. obrázků). Jejich další nevýhodou je malá rychlost tisku a hlučnost při tisku. Princip jehličkové tiskárny Jehličkové tiskárny používají pro tisk elektromagnetickou hlavu. Jehličky jsou pomocí elektromagnetů vystřelovány vpřed a z barvící pásky přenášejí na papír jednotlivé body. Výsledný obraz je složen z množství těsně sousedících bodů. Průměr jehličky se pohybuje mezi 0,2 až 0,3mm. Při jejich výrobě se dbá na kvalitu materiálu a technologii, jelikož musí snášet velké zrychlení, jsou namáhány na tlak, ohyb a vzpěr. Inkoustová tiskárna Inkoustová tiskárna se vyznačuje poměrně kvalitním a rychlým tiskem. V současné době se jedná o velmi oblíbený typ tiskáren. Pořizovací cena tiskáren je poměrně příznivá. Inkoustové tiskárny rovněž umožňují kvalitní barevný a rychlý tisk. Za nevýhodu inkoustových tiskáren lze považovat vyšší provozní náklady (na tiskový inkoust) a také jejich pomalost. Kvůli tomu se nehodí pro velké objemy tisku. Jsou vhodné především pro domácí použití, případně do kanceláře pro občasný tisk. Princip inkoustového tisku. Základním prvkem inkoustového tisku je tisková hlavice. Skládá se z patrony obsahující speciální inkoust a ze samotné hlavy, jež inkoust přenáší na papír. Celé zařízení je umístěno na speciálním ramenu a pohybuje se v podélném směru nad papírem. Papír prochází pod hlavou ve směru příčném (kolmém k pohybu hlavy). Inkoust je na papír vstřikován prostřednictvím „malých otvorů“ v tiskové hlavě – komůrek. Kapilárními silami se do komůrky přivede inkoust. Do rezistoru se přivede napěťový puls dlouhý 3 až 5 mikrosekund, který rozehřeje odpor až na 400 stupňů. Inkoust v okolí odporu začne prudce

vařit a vzniká bublina inkoustových par. Rychlým ohřevem inkoustové kapky se v komůrce zvýší tlak a inkoust je z komůrky vypuzen rychlostí 10 m/s (asi 36 km/h). Poté se okamžitě do komůrky přivede další kapička inkoustu a celý proces se opakuje (frekvence opakování je asi 3 kHz). Výsledný obraz je podobně jako u jehličkových tiskáren složen z malých „teček“, které jsou ovšem tak přesně a kvalitně naneseny, že kvalita tisku dosahuje často 600, ale i více DPI. Tiskárna stihne vytisknout jeden řádek během zlomku sekundy – přitom tryska musí až několiksetkrát celý proces vytrysknutí inkoustu opakovat. Při takových rychlostech je velmi důležitá přesnost vystříknutí kapky inkoustu, která je závislá na elektronice a ovladačích tiskárny. Laserová tiskárna Laserová tiskárna nabízí bezesporu nejkvalitnější tisk ze všech zmíněných tiskáren. Obraz je „vytvořen“ opticky pomocí laserového paprsku a poté speciálním válcem přenesen na papír, kde je za vysoké teploty vytvrzen. Tisk vytvořený laserovou tiskárnou je ostrý, kontrastní, stálý a přesný. Samotný tisk je v přepočtu navíc i levný, protože z jednoho zásobníku práškové barvy (toneru) je možné potisknout až stovky či tisíce stran papíru. Laserové tiskárny rovněž tisknou velmi rychle, nové typy jsou schopny vytisknout dokonce až kolem 20 stran za minutu. Nevýhodou laserového tisku je bezesporu zatím stále vyšší pořizovací cena laserových tiskáren. Princip laserového tisku Základem laserového tisku je selenový válec, který je nabit po celém povrchu statickým nábojem. Válec se otáčí konstantními otáčkami a prostřednictvím optické soustavy a laserového paprsku se nejprve na selenový válec „vypálí“ výsledný obraz. Na místech zasažených laserovým paprskem válec ztratí náboj a potom se při styku s tonerem neboli speciální práškovou barvou obarví právě jen na těch místech, která byla „vypálena“ laserem (toner má stejný náboj jako původní povrch válce, a proto je přitahován pouze osvětlenými místy). Při dalším otáčení válce je toner přenesen na papír. Aby prášek na papír kvalitně přilnul, prochází papír před opuštěním tiskárny zažehlovacím válcem, který při teplotě asi 200 stupňů Celsia prášek na papír vypálí. Celému procesu se říká elektrofotografický a je podobný jako v kopírkách. Plotter Zejména v konstrukčních oborech, jako je strojírenství nebo stavebnictví, je třeba vytisknout výkresy na velké formáty (A0, A1), a to s velkou přesností tisku. Laserové tiskárny takových rozměrů by bylo konstrukčně náročné vyrobit a byly by příliš drahé. Proto se prosazují velkoformátové inkoustové tiskárny, ale klasickým standardem pro tisk v konstrukci zůstávají i nadále tzv. plottery. Jedná se o zařízení, která pracují na odlišném principu než běžné tiskárny. Základní jednotkou plotteru je pero, které je uchyceno ve speciálním ramenu. Rameno s perem se pohybuje v osách x a y. Sdruženými pohyby dochází ke kreslení výkresu. Klasický plotter z principu neumí vytisknout víc než výkres skládající se pouze z čar, šrafování a křivek, zato ovšem s přesností desetin milimetru. Speciálními typy plotterů jsou tzv. vyřezávací plottery, v nichž je namísto pera v hlavě umístěn speciální řezací hrot. Takové plottery se používají především v reklamě a grafických studiích. Řádkové tiskárny (rychlotiskárny) Zejména ve velkých institucích a podnicích se často stává, že je třeba vytisknout velké množství údajů, u nichž není kladen velký důraz na kvalitu (výpisy, sestavy apod.). V takových případech se osvědčily tzv. řádkové tiskárny. Jejich princip je částečně podobný tiskárnám jehličkovým. Přes celou šířku papíru jsou těsně vedle sebe uspořádána kladívka s elektromagnetickou hlavou a tisk spočívá v tom, že celý jeden řádek je vytištěn najednou. Takovéto tiskárny dosahují obrovských rychlostí tisku (desítky stran za minutu). Výsledná kvalita tisku se rovná maximálně průměrné jehličkové tiskárně. Tyto tiskárny se také vyznačují velkou hlučností a velikostí (1,5m x 1 m).

Turbotransferové, termosublimační a další typy tiskáren Pro speciální účely existuje na trhu celá škála typů tiskáren. Jedná se o tiskárny, které slouží pro potisk nekonvenčních materiálů, tiskárny, jejichž princip je založen na teplotní diferenci, voskovém nanášení barviva, vyřezávací plottery pro reklamní účely a další. Vzhledem k jejich malému rozšíření a většinou vysoké pořizovací hodnotě se v běžné praxi příliš často nevyskytují. Barevný tisk Donedávna byl barevný tisk velmi nákladný, a proto byl výsadou pouze grafických studií nebo speciálních pracovišť. Rychlý nástup barevných inkoustových tiskáren a relativně levná technologie inkoustového barevného tisku zpřístupnila barevný tisk i řadovým uživatelům. V současné době jsou za nejrozšířenější barevné tiskárny považovány právě tiskárny inkoustové. Inkoustový barevný tisk Princip barevného tisku u inkoustových tiskáren je založen na kombinaci tří základních barev: žlutou, modrou a červenou. Namísto jedné patrony se pohybují nad papírem patrony tři, které podle předchozího výpočtu vystřikují jednotlivé kapičky barvy tak, aby výsledným efektem byl barevný obraz. Černá barva je tvořena buď kombinací předchozích, nebo má většinou samostatnou patronu. Laserový barevný tisk Barevný tisk je u laserových tiskáren tvořen na podobném principu jako u tiskáren inkoustových – kombinací tří základních barev. Na rozdíl od černobílé laserové tiskárny je nutné, aby papír prošel třemi válci, které přesnou pozicí základních barev docílí výsledného obrazu. Nutno podotknout, že barevné laserové tiskárny jsou velmi drahé, avšak výsledný dokument je kvalitní, přesný, stálý a barevně věrný. Barevné (ale i černobílé) laserové tiskárny jsou omezeny maximálním formátem. Zatímco u technologie inkoustového tisku může hlava s inkoustem na rameni potisknout i velké plakátové formáty, u laserové tiskárny by bylo nutné vyrobit takto velký válec a optické zařízení – velkoformátová tiskárna by byla neobyčejně drahá. Skener Skener (anglicky scanner) je zařízení, které slouží ke snímání a digitalizaci obrazu z předlohy do počítače. Převedeno do srozumitelnější řeči se jedná o zařízení, které dokáže zaznamenat obrázek, kresbu, fotografii, text či jinou obrazovou informaci do počítače, kde s ní již můžeme dále pracovat v digitální podobě. Skenery lze podle způsobu snímání rozdělit do dvou základních kategorií. Stolní skenery Zařízení v podobě ležaté krabice, jejíž velikost je závislá na formátu, který je skener schopen snímat, s odklopným víkem na horní straně. Při snímání se předloha položí na sklo a vše ostatní obstará skener. Ruční skenery Jedná se často o malé zařízení, které uživatel při snímání drží v ruce a konstantní rychlostí „pojíždí“ na snímané předloze. Kvalita snímání ručními skenery je poměrně malá. Například stačí, pokud při snímání uživatel nedodrží konstantní rychlost, a výsledný naskenovaný obraz je značně nekvalitní. Ruční skenery se dnes již prakticky nepoužívají. Modem Modem je zařízení schopné přenášet data mezi dvěma počítači pomocí telefonní linky. Samotné slovo modem je zkratkou slovního spojení MOdulátor / DEModulátor a vychází z toho, že základní činností modemu je modulovat digitální signál na analogový, a naopak analogový na digitální. Podle umístění uvnitř nebo vně skříně rozlišujeme externí a interní modemy. Externí modem … je krabička umístěná vně počítače. Modem je s počítačem spojen buď přes sériový port, nebo USB port a je k němu přiveden telefonní kabel. Obvykle na čelní straně modemu je několik

diod indikujících aktuální stav modemu. Externí modem musí být napájen samostatným zdrojem z transformátoru. Výhoda externího modemu spočívá v tom, že jej „máte na očích“. Podle diod máte pod kontrolou, v jakém je stavu (zda je připojen, vytáčí se apod.). Nevýhodou jsou komplikace spojené s externím zařízením. Modem musí být umístěn blízko u počítače, musí být napájen ze samostatného zdroje a je nutný kabel pro připojení k počítači. Interní modem … je umístěn v podobě přídavné karty přímo ve skříni počítače. Veškeré funkce modemu jsou soustředěny pouze do obvodů jedné přídavné karty. Kabel od telefonní linky se připojuje k zadní části skříně počítače. Výhodou interního modemu je skutečnost, že není nikde vidět (je uvnitř skříně), nepotřebuje napájení, kabely apod. Určitou nevýhodou interního modemu je skutečnost, že nad modemem nemá uživatel plnou kontrolu. Je plně odkázán na softwarové hlášení o stavu modemu, tj. například zda je modem připojen, nebo ne, oznamuje pouze software. Reproduktory Reproduktory jsou čistě výstupní zařízení počítače. Jsou připojeny ke zvukové kartě a převádí výstupní analogový signál na vlnění tak, aby bylo slyšitelné. Namísto reproduktorů je ale možné do výstupu zvukové karty připojit například minivěž nebo jiné zařízení, které může zvuk dále zpracovávat. K počítačům, které jsou vybaveny kvalitními zvukovými kartami a mají více výstupů, je rovněž možné připojit i dva páry reproduktorů. Při správném rozmístění v místnosti pak mohou vytvořit jednoduchý systém Dolby Stereo Digital. Mikrofon K počítači je možné připojit i mikrofon, tj. vstupní audiozařízení. Do počítače tak lze snadno nahrát hlasový vstup. Podobně lze k počítači připojit i jiná audiozařízení, jako je například věž, zesilovač apod. Dataprojektor V počítačových učebnách, školicích střediscích a všude tam, kde je nutné, aby přednášející prezentoval to, co se objeví na obrazovce počítače, většímu počtu lidí, se používají takzvané dataprojektory. Jedná se o speciální zařízení, které je připojeno podobně jako monitor k videokartě počítače a které promítá zvětšený obsah obrazovky počítače na plátno nebo na zeď. Existuje velké množství typů a konstrukcí dataprojektorů. Při jejich výběru rozhoduje zejména účel, k jakému je daný typ určen (s tím pak přímo souvisí i cena). Vyrábí se dataprojektory s velkým světelným výkonem (jednotkou jsou ansilumeny), které lze použít ve velkých přednáškových sálech, ale stejně tak je možné sehnat menší dataprojektory určené pro běžné učebny. Interaktivní tabule Interaktivní tabule je pokrokový prvek ve výuce a prezentaci. Jedná se o systém pracující podobně jako dataprojektor (tj. informace z počítače se promítají na plochu), ale k dispozici je navíc i tzv. interaktivní ukazovátko. To funguje jako myš na podložce, ale s tím rozdílem, že je možné jím ovládat operace v počítači ukázáním přímo na promítanou plochu. Klepnutí myši pak probíhá např. stisknutím tlačítka palcem na ukazovátku. Celá výuka nebo prezentace pomocí interaktivní tabule je velmi snadná a interaktivní. Přednášející nemusí při výkladu obsluhovat počítač, ale stojí „před tabulí“ a ukazovátkem přímo ovládá dění na pracovní ploše. Již ze samotného principu interaktivní tabule vyplývá, že se skládá ze dvou částí. Jednak z datového projektoru (případně zařízení zpětné projekce) a interaktivního ukazovátka. Interaktivní ukazovátko má v sobě čidla reagující na polohu a pohyb, která vyhodnocují aktuální pozici a tyto údaje předávají ke zpracování do počítače (podobně jako u klasické počítačové myši). Principů, na kterých je interaktivní tabule založena, je několik, nicméně konečný efekt je vždy stejný.

9.

Záznamová média a jejich porovnání.

Disketa Disketa je záznamové médium, které se používá ke krátkodobé archivaci a přenášení dat. Existují dva typy disket, a tedy i dva typy disketových jednotek – 5,25“/1,2MB a 3,5“/1,44MB. Diskety 5,25“ vymizely kvůli malé datové kapacitě a velkým rozměrům už dávno (tyto disketové jednotky se tedy už dlouho do počítačů nemontují) a 3,5“ diskety se dnes již používají také velmi zřídka, neboť je nahradily kapacitně větší a rozměrově mnohem menší USB a FLASH disky.

USB disky V poslední době vznikl akutní problém přenášení větších objemů dat mezi nepropojenými počítači (například programů, hudby, textů, obrázků apod.). Klasické diskety tomuto požadavku zdaleka nevyhovují, protože kapacita 1,44 MB je tak malá, že i běžný obrázek v lepší kvalitě zabere více místa, než se na celou disketu vůbec vejde. Vyvstal proto požadavek na médium, které by dokázalo snadno, bez komplikované instalace a s přijatelnou rychlostí přenést větší objemy dat mezi jednotlivými nepropojenými počítači. Jednou z variant řešení problému jsou tzv. USB disky. USB disk je (jak již název napovídá) zařízení připojitelné k počítači přes tzv. USB port (viz výše). Jeho hlavní výhodou je, že je velmi univerzální. USB port totiž má dnes už každý modernější počítač přímo na základní desce. Navíc USB disk se nemusí vůbec instalovat. Stačí jej pouze zasunout do portu a v počítači se objeví jako další klasický disk (s dalším písmenkem v pořadí). Jedná se o velmi malé zařízení – cca 4 x 2 cm – a jeho kapacita se počítá podle zakoupeného typu ve stovkách MB až jednotkách GB. Díky malé velikostí a relativně velké kapacitě můžete tedy například celou svou databanku obrázků nosit jako přívěsek na klíčence nebo na krku.

CompactFlash karty CompactFlash karta je zařízení svou funkcí podobné USB disku. Opět se jedná o miniaturní (cca 3,5x4 cm) přenosné záznamové médium, které se ovšem používá především v digitálních externích přístrojích, jako například v digitálním fotoaparátu či speciálních kapesních minipočítačích. Je velmi ploché (cca 3 mm), takže se pro tento účel výborně hodí (do zařízení je možné je konstrukčně velmi snadno zakomponovat). Používat CompactFlash karty pro přenos dat mezi počítači je ve srovnání v USB disky méně pohodlné. K tomu, abyste dokázali číst a zapisovat data z karty, je nutná bud' speciální čtečka, nebo právě zmíněné zařízení (tj. např. digitální fotoaparát). Kapacity USB disků a CompactFlash karet jsou podobné, tj. řádově ve stovkách MB až jednotkách GB. Nutno také podotknout, že CompactFlash karty nejsou jediným typem zařízení tohoto druhu. Existují i další příbuzné typy karet, například ATAFlash, Smart Media spod.

Technologie CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) Dávno již „odzvonilo časům“, kdy byl počítač vybavený CD-ROM mechanikou opěvován okolím. Dnes patří tzv. „cédečko“ k běžnému základnímu vybavení všech moderních sestav. Za raketový nástup CD mohou především dva jevy. Předně lze kompaktní disk ve velkosériové výrobě relativně levně vyrobit a hlavně na něj lze umístit poměrně velké množství informací. Základní technické parametry Kompaktní disk podobně jako gramofonová deska pochází z lisovacího zařízení. Zatímco negativní forma byla u gramofonové desky z kovu, horké plastové hmotě pro CD dává tvar sklo. Polykarbonátový povrch je potažen tenkou hliníkovou vrstvou způsobující stříbřitý duhový záblesk. Na výlisku CD se nachází drobounké dolíčky (říkáme jim PITy), které jsou velké pouhých několik tisícin milimetru. Tyto nerovnosti tvoří podobně jako u gramofonové desky spirálu. Rozdíl je v tom, že zde je spirála vedena od středu k okrajům CD.

Celé snímání je prováděno bezdotykově – laserovým paprskem. Z toho plyne i vysoká odolnost proti mechanickému opotřebení – paradoxně tedy největší poškození CD způsobuje uživatel vlastní manipulací. Jak pracuje čtení CD-ROM Na rozdíl od zmíněné gramofonové desky, na které je záznam informace (resp. hudby) proveden analogově, u CD se jedná o záznam digitální (pouze logické 1 nebo 0). Velmi zjednodušeně lze tedy popsat princip snímání CD asi takto: Laserová dioda vyšle směrem k CD impuls („paprsek“). Pakliže paprsek narazí na kompaktním disku na hladkou vrstvu (říkáme jí LAND), odrazí se podobně jako u zrcadla zpět k fotodiodě, která vracející se světlo zaznamená a přemění na elektrické napětí. Pokud ovšem vyzářený laserový paprsek narazí na dolíček (tedy na PIT), je pochopitelné, že laserový paprsek bude odražen jiným směrem než na fotodiodu, a ta žádný signál nezaznamená. Pozor! Nosičem informace zde není stav paprsku, ale jeho změna! Normální stav je stálá změna mezi rovnou ploškou a prohlubní (PITem), ale teprve odchylka od tohoto stavu vrací logickou 1. Z toho je zřejmé, že stálé střídání rovných plošek a dolíků (tedy normální stav) se jeví jako posloupnost nul. Logická 1 je nepravidelnost v režimu změn. Jak jsou data na CD uložena Kapacita CD je rozdělena na úseky – sektory. Jeden sektor se nazývá velký rámec (Large Frame) a obsahuje 98 malých rámců (Smalt Frames). Malý rámec je nejmenší skupinou bytů. Protože jsou sektory spirálovitě řetězeny, nemusí být jejich počet předem určen – může se měnit podle kapacity. U hudebních CD představuje jednotlivý sektor asi jednu pětasedmdesátinu sekundy. Pokud není možné sektor kvůli nečistotám přečíst, kontroluje přehrávač sousední bloky a elektronika vypočítá nejpravděpodobnější hodnoty. Z tohoto důvodu hraje hudební CD, i když je mírně poškrábáno – při větším poškození může budit dojem, že špatně zní, a při příliš velkém poškrábání „přeskakuje“, nebo nehraje vůbec. U datových CD si mechanika žádná data dopočítat nemůže, protože korektně lze pracovat pouze s reálnými daty (počítač si nemůže něco sám vymyslet). I přesto lze ovšem takto chybějící data matematicky dopočítat a chyby při čtení korigovat. Kompaktní disky jsou relativně necitlivé proti nečistotám na povrchu. Ohnisko laserového paprsku totiž zaostřuje na hliníkovou vrstvu, která je asi 1,2 mm od povrchu CD. Znečištění je na základě optických zákonů mimo ohnisko a vůbec se neuplatní. Jen pro zajímavost – skvrna o velikostí čtverečního milimetru zakryje na datovém CD více než 230 KB informací. Základní technické údaje CD Datová kapacita Hudební kapacita Způsob čtení dat Způsob zápisu dat Rychlost otáčení při čtení ze středu CD Rychlost otáčení při čtení z vnějšku CD Tok dat u hudebního CD Tok dat u datového CD

650 MB 74 min

700 MB 80 min

laser lisování / laser 530x/min 200x/min 176KB/s n krát hudební (n = n rychlostní mechanika)

Upozornění: Nezkoušejte číst prázdné CD! Po vložení do mechaniky se laser snaží zaostřit. Přitom pojíždí sem a tam (ve svislé poloze), a protože nenachází žádné informace, zaostřovací čočka (u méně kvalitních CD-ROM) by se mohla poměrně snadno poškrábat o plastový povrch disku!

Technologie DVD (Digital Video/Versatile Disc) Internet, WWW, E-mail, GSM, CD – tyto a další pojmy se v posledních letech staly samozřejmostí a jsou skloňovány ve všech pádech. Možná k ním za nějaký čas přibude i pojem

další, a to DVD. Technologie DVD je na světě již nějaký rok, nicméně díky vlastnickým právům a dalším okolnostem zůstala dlouhou dobu „v mrazáku“. DVD je ale nyní tady a jeho nástup se dá jen stěží zastavit. Co je to DVD Zkratka DVD znamená Digital Versatile Disc a někdy bývá vysvětlována jako Digital Video Disc. DVD vypadá na první pohled jako klasické CD. Jedná se o kotouč o průměru 120mm a tloušťce jedné desky 0,6 mm, ovšem médium DVD nabízí podstatně vyšší hustotu záznamu i vyšší kapacitu. Data jsou snímána bezkontaktně laserem o vlnové délce 635 a 650nm. Výroba DVD médií se provádí lisováním, dnes již je možné DVD také vypalovat laserem. Při návrhu DVD se kladl velký důraz na kapacitu média. Princip DVD je podobný jako u CD. To znamená, že na disku jsou ve spirále vedle sebe vylisovány pity („dolíky“). Pro dosažení vyšší kapacity bylo nutné zmenšit velikost pitů a jejich vzdálenost a zvýšit hustotu spirály na médiu. K vyšší kapacitě přispěly také nové komprimační a korekční algoritmy. Základní kapacita jednostranného a jednovrstvého disku je 4,7 GB (asi 7x více než CD). Technologie DVD umožňuje v rámci jedné strany použít dvě vrstvy nad sebou. Aby bylo možné číst i z druhé, „hlouběji položené“ vrstvy, je první vrstva poloprůhledná. Při čtení může laserový paprsek plynule přecházet z jedné vrstvy do druhé. Dvěma vrstvami se kapacita disku téměř zdvojnásobí – 8,5 GB. Kromě jednostranných jednovrstvých a jednostranných dvouvrstvých disků existují ještě další dva prosazované formáty. Jedná se o oboustranný jednovrstvý a oboustranný dvouvrstvý disk. U oboustranných disků se celková kapacita média ještě zvýší, neboť data jsou zaznamenána z obou stran disku (dvouvrstvý oboustranný disk = 17 GB). Označení DVD-5 DVD-9 DVD-10 DVD-18

Počet stran 1 1 2 2

Počet vrstev 1 2 1 2

Vlastnost Vnější průměr Vnitřní průměr Tloušťka Rozteč „kruhů“ spirály Minimální velikost pitů Vlnová délka laserového paprsku

CD 120mm 48mm 1,2mm 1,6µm 0,83µm 780nm

Stupeň odrazivosti

min 70%

Celková kapacita 4,7 GB 8,5 GB 9,4 GB 17 GB DVD 120mm 48mm 0,6mm (jedna deska) 0,74µm 0,4µm 650nm nebo 635nm min 70% (1 vrstva) min 25-40% (2 vrstvy

DVD a video Vysoká datová základna DVD média se přímo nabízí pro spojení DVD+film. Možnosti, jaké nabízí DVD, jsou v porovnání s dnešními možnostmi klasického videa naprosto revoluční. Signál je na DVD zaznamenán v komprimovaném formátu MPEG2. Komprimace záznamu do formátu MPEG spočívá mimo jiné v porovnání po sobě jdoucích snímků a uložení pouze změněných částí, čímž se dosáhne velké komprimace a maximálně efektivního způsobu uložení. Jednu videosekvenci lze zkomprimovat do MPEG2 nesčetněkrát, pokaždé s rozdílnou kvalitou výsledného záznamu a celkovou kapacitou. Tak je možné, že při nesprávném převodu do MPEG bude u statických obrázků zbytečně plýtváno místem na disku, zatímco u dynamických scén bude obraz viditelně nekvalitní. Kapacita jednostranného jednovrstvého disku (4,7 GB) postačí průměrně na 133 minut filmu, což splňuje 92 % všech natočených filmů. Kromě samotného videozáznamu může být na DVD disku uložena ještě celá řada dalších „doprovodných“ dat a pracovních informací. Jedná se například o možnost vložení až 32 stop pro titulky a 8 zvukových stop (např. dabing). Na DVD médiu mohou být také uloženy „značky“, označující začátky kapitol nebo dílů, takže lze pohodlně spustit záznam až od určeného okamžiku. Podobné značky mohou v určité části filmu zamezit například krokování po snímcích, zastavení záznamu v určitém okamžiku apod. Na DVD disku může být jedna scéna uložena z pohledu

několika kamer a divák má možnost si vybrat, který záběr je pro něj nejlepší. Stejně tak mohou být určité části filmu natočeny v různých dějových variantách, takže divák může částečně ovlivnit výsledný děj filmu. S nástupem DVD přichází i určitá forma interakce. Na DVD disk lze umístit grafická menu v podobě tlačítek, kde každému tlačítku může producent přiřadit jeden ze škály předvolených příkazů. Menu je poté ovládáno z klasického dálkového ovladače DVD přehrávače. Vzhled, četnost položek, význam tlačítek a poloha menu je v podstatě libovolná a záleží na výrobci média.

10. Druhy počítačů. NOTEBOOK Notebooky jsou malé přenosné a poměrně lehké počítače o velikostí kufříku. Umí vše co velké resp. klasické stolní počítače a obsahují také všechny běžné (nicméně zminiaturizované) součástky podobně jako klasické počítače. Rozdíl od „stolních“ počítačů je právě v podstatné miniaturizaci, která je u notebooků nezbytná. Klávesnice je zmenšená a namísto klasické myši obsahuje notebook dotykovou plochu (touchpad), nebo vestavěné ovládací kolečko (trackball). Rovněž monitor je u notebooků nahrazen vestavěnou plochou LCD obrazovkou. Notebook je mobilní zařízení napájené z baterií. Je tedy možné pracovat s ním doslova kdykoliv a kdekoliv. KAPESNÍ POČÍTAČ Kapesní počítače jsou v poslední době velmi populární. Kapesní se jim říká proto, že jejich rozměry jsou úctyhodně malé – cca 7 x 10 cm, šířka cca 1 cm. Nejedná se o „čistokrevné“ počítače v pravém slova smyslu. Obvykle mají svůj vlastní operační systém a vlastní aplikace a zdaleka nejsou tak výkonné jako běžné stolní počítače. Na kapesních počítačích můžete v základní podobě provozovat podobné programy jako na „velkých stolních“ počítačích. Navíc dokáží komunikovat s klasickým počítačem například přes USB port a předávat si vzájemně data (tj. dokumenty, maily, tabulky atd.). Kapesní počítače obvykle nedisponují žádnou klávesnicí a ovládají se pomocí dotykové obrazovky. SÁLOVĚ POČÍTAČE A SUPERPOČÍTAČE Sálové počítače a superpočítače jsou určeny zejména pro vědecké (nebo vojenské) účely. Vyznačují se především velkým výpočetním výkonem, kterého je dosaženo speciální konstrukcí (tzv. speciální architekturou) a obrovským množstvím procesorů (řádově stovky až tisíce). Superpočítače jsou nejen velmi výkonné, ale také velké. Zabírají až několik místností. POČÍTAČE APPLE Počítače typu Apple připomínají svým vzhledem klasické počítače. Počítač typu Apple (a programy pro něj) poznáte mimo jiné podle specifického loga – nakousnutého barevného jablíčka. Mají sice podobnou logiku jako klasická „písíčka“, ale zcela odlišnou konstrukci. Práce s počítačem Apple je velmi podobná jako s počítačem kompatibilním s PC, tj. existuje zde grafický operační systém, složky, soubory apod. Programy pro Apple a PC jsou ale vzájemně nekompatibilní.

11. Zapnutí a vypnutí počítače. Zapnutí a vypnutí počítače K zapnutí počítače slouží obvykle výrazné tlačítko na přední straně skříně. K jeho vypnutí již u moderních operačních systémů a základních jednotek s napájením ATX není nutné stisknout žádné tlačítko, protože počítač se po ukončení činnosti systému vypne automaticky. U starších počítačů s napájením AT bylo ale nutné i po ukončení činnosti počítače tlačítko stisknout. Někdy se může stát, že se počítač po ukončení práce systému sám nevypne. V takovém případě je nutné použít pro vypnutí tlačítko na čelní straně skříně počítače. Zapnutí PC Od okamžiku zapnutí počítače do doby, kdy je počítač připraven k práci, uběhne určitý čas, ve kterém počítač stihne provést velké množství důležitých kroků. Jejich posloupnost je zhruba následující: • Nejdříve se aktivuje BIOS (Basic Imput Output System). Na obrazovku se vypíše typ BIOS, typ videokarty a řada dalších informací. • Poté začne testování počítače. BIOS kontroluje základní hardwarové komponenty a zpravidla počítá paměť RAM. Dále informuje o klávese, kterou se dostanete do konfigurace BIOS (zpravidla klávesa Del). • Následně začíná kontrola a výpis informací o procesoru, disku, diskových mechanikách, verzi BIOS, velikostí základní paměti, portů a případně nalezených zařízení Plug and Play. • Předchozím krokem končí hardwarový start počítače (trvá pouze několik sekund) a automaticky se začíná zavádět operační systém, jež může – v závislosti na typu operačního – systému trvat i několik minut. Restart PC Při práci s počítačem se může stát, že se počítač dostane do takového stavu, kdy s ním není možné žádnou obvyklou cestou komunikovat – nereaguje na stisk kláves, pohyb myší atd. Takovému stavu říkáme, že počítač „zatuhl“, resp. zamrzl. Obvykle nezbývá než jej tzv. restartovat. Restartem se rozumí násilné ukončení činnosti počítače a jeho korektní znovunastartování. Abychom ovšem nemuseli počítač restartovat vypnutím a opětovným zapnutím tlačítka (což počítač resp. zejména harddisk v něm zatěžuje), existuje na přední straně skříně počítače tlačítko RESTART. Po jeho stisknutí dojde k úplnému nastartování počítače podobně, jako bychom jej právě zapnuli, ale s tím rozdílem, že nedojde k přerušení dodávky el. energie do zařízení počítače, zejména do harddisku, který nepřetržitě pracuje. Proto je restartování podstatně šetrnější než vypnutí a znovuzapnutí. Při restartování dojde k okamžitému výmazu veškerých neuložených informací, se kterými se v době restartu pracovalo, a rovněž k výmazu veškerých informací v paměti RAM. Vhodnou alternativou, která by měla vždy předcházet restartu počítače, je tzv. „teplý restart“. Pomocí klávesové kombinace Ctrl+Alt+Del můžeme (v OS Windows) spustit aplikaci Správce úloh, jenž umožní ukončit i aplikace, které odpovídají za nepoužitelný stav počítače. Pokud se nám takto počítač podaří „oživit“, je to nesrovnatelně šetrnější. Pokud se ani tato možnost neujme, je možné pomocí Správce úloh počítač sice restartovat, ale mnohem šetrněji, než stisknutím tlačítka RESET. Upozornění: Restartování považujte až za poslední možnost řešení potíží, tj. až selžou ostatní varianty oživení „zatuhlého“ stavu. Mějte na paměti, že restartováním dojde k hrubému nekorektnímu ukončení práce počítače, což může mít negativní vliv na programové vybavení. Vypnutí PC Je třeba si uvědomit, že v závislosti na operačním systému je nutné respektovat určité kroky při vypínání počítače. V první řadě je třeba dát počítači čas na ukončení činnosti OS a uložení všech informací, které se dosud nacházely v operační paměti RAM.

12. Zásady práce s počítačem. Zásady práce s počítačem Počítač je pouze stroj, který slouží a významně pomáhá lidem. Aby svou funkci pomocníka plnil spolehlivě a co nejdéle, je třeba o něj pečovat. Dobrým umístěním a správným přístupem si šetříte zdraví také vy: pokažený počítač je možné vyměnit – lidské tělo nikoliv. Jak chránit počítač • Pokud odcházíte od počítače na krátkou dobu, nevypínejte jej. Časté vypínání a zapínání je pro počítač (konkrétně pro harddisk uvnitř skříně) daleko větší zátěží, než když poběží nepřetržitě. • Neumísťujte počítač do míst s velkými teplotními rozdíly. Rychle se měnící teplota počítači škodí. Nevhodné jsou také prostory s vysokou vlhkostí vzduchu. • Počítač umístěte na pevném stole. Stálé otřesy počítači nesvědčí. • Do zásuvky s počítačem nezapínejte další elektrické spotřebiče (el. konvice apod.). Proudové nárazy mohou poškodit citlivé integrované obvody. • Počítači nesvědčí prašné prostředí. Je prokázáno, že prach (i cigaretový kouř) snižuje životnost počítače. • Při zapínání počítače nejprve zapněte všechny periferie (tiskárnu, monitor atd.) a v poslední řadě teprve samotný počítač. Při vypnutí postupujte naopak – nejprve vypněte počítač a následně všechny periferie. • Periferie připojujte k počítači ve vypnutém stavu. • Opravu počítače svěřte odborníkům. Neodborným zásahem můžete počítači ještě více uškodit. Navíc neautorizovaný zásah do komponentů počítače = ztráta záruky. Jak chránit sebe Dále uvedené zásady je velmi důležité dodržet; zátěž práce s počítačem na lidský organismus je poměrně velká. • Monitor by měl splňovat normy vyzařování škodlivých emisí TCOxx (za xx je možné dosadit rok měření) nebo MPRII. Měl by mít nastavenu obnovovací frekvenci min. 85 Hz, lépe 100 Hz. Obraz by měl být ostrý a zřetelný, nekvalitní monitor velmi zatěžuje oči a způsobuje bolesti hlavy. Ideální je plochý LCD nebo TFT panel, jehož používání namáhá zrak mnohem méně. • Kontrast a jas monitoru nenastavujte příliš velký. Z dlouhodobého hlediska to škodí vašim očím. • Dodržujte doporučenou vzdálenost od monitoru (liší se podle úhlopříčky). Měla by být alespoň taková, abyste celou plochu monitoru přehlédli bez nutnosti otáčet hlavou. • Jestliže opisujete text, doporučuje se, aby textová předloha byla umístěna v úrovni monitoru. Opakované vyvracení hlavy na předlohu a monitor není dobré pro krční páteř. • Z hlediska zobrazení je nutné, aby na monitor nedopadalo přímé ani odražené světlo, a to jak sluneční, tak umělé. Ideální je zastíněné pracovní místo s lokálním osvětlením, většinou nevadí nepříliš prudké světlo z boku nebo shora. Uživatel nemá sedět tak, aby jemu dopadalo světlo zpředu do očí (např. proti oknu). • Pokud trávíte u počítače nepřetržitě delší dobu, umístěte monitor s ohledem na to, že největší vyzařování je v oblasti za monitorem. V učebně s více počítači se proto nedoporučuje klasické uspořádání „lavicového“ charakteru (počítače za sebou), ale kolem zdi. Pokud však v učebně trávíte pouze cca hodinu denně, nemá toto opatření význam. Stejně tak na LCD monitory se toto opatření nevztahuje. • Z hlediska namáhání krční páteře a zádových svalů je třeba mít kvalitní nastavitelnou židli (případně podložku pod nohy). Pohled na monitor by měl směřovat mírně dolů nebo rovně, nikdy ne nahoru.

•

Z hlediska ramen a zápěstí by ruka měla být volně podél těla a zápěstí by mělo být položeno na podložce před klávesnicí. Myš by vždy měla být hned vedle klávesnice, nikdy ne v jiné výškové úrovni. Pokud je to možné, používejte u klávesnice podložku pod zápěstí. • Při práci s počítačem používejte ergonomickou židli s podpěrkami pro ruce. • Z mnoha důvodů je nutné dělat při práci s počítačem nejpozději po hodině krátké přestávky věnované protažení a krátké procházce. Strnulou pozici u počítače je zcela nutné kompenzovat pohybem • U žáků je vhodné zajistit, aby si umyli ruce před použitím počítače po tělocviku nebo práci na pozemku apod. V žádném případě není možné připustit konzumaci potravin a nápojů v blízkostí počítačového pracoviště. Hygienické požadavky na prostorové podmínky učeben základních škol, včetně odborných a počítačových učeben, jsou stanoveny ve Vyhlášce MZ č. 108/2001 Sb., která je prováděcí vyhláškou Zákona č. 258/2000 Sb. Nepodceňujte ergonomii práce s počítačem a věnujte čas i prostředky výběru kvalitního monitoru, dobrého počítačového stolku i umístění počítače. Zvláště levné výrobky často výše uvedené parametry nesplňují. Využívání počítače se stává běžnou činností, trávíme u něho každý den minimálně desítky minut, někdy pak celé hodiny Protože se jedná o pravidelnou každodenní činnost, její vliv na náš organismus se dříve nebo později, ale zcela jistě projeví.