Η Δομή του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

1. Η Δομή του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

2. Περιεχόμενα • Τι είναι Η/Υ? • Δομή Η/Υ – Μοντέλο Von Neumann • Βασικές Λειτουργίες • Μονάδες Υλικού και Λειτουργίες Η/Υ • Μονάδες Εισόδου • Μονάδες Εξόδου

3. Τι είναι ο Η/Υ? • Μια προγραμματιζόμενη ηλεκτρονική συσκευή που: • Αποτελείται από υλικό και λογισμικό • Δέχεται δεδομένα εισόδου και δημιουργεί δεδομένα εξόδου • Εκτελεί αριθμητικές και λογικές πράξεις με μεγάλη ταχύτητα

4. Η δομή ενός Η/Υ: • Συσκευές εισόδου των δεδομένων • Συσκευές εξόδου των αποτελεσμάτων • Κύρια μνήμη • Κεντρική μονάδα επεξεργασίας • Περιφερειακή μνήμη

5. Αρχιτεκτονική Η/Υ (μοντέλο Von Neumann)

6. Βασικές Λειτουργίες Η/Υ • Είσοδος • Επεξεργασία • Αποθήκευση • Έξοδος

7. Μονάδες Υλικού και Βασικές Λειτουργίες Η/Υ

8. Μονάδες Εισόδου • Πληκτρολόγιο (keyboard) • Συσκευές επιλογής (Pointing Devices) • Ποντίκι (mouse) • Trackball • Πίνακας ψηφιοποίησης (graphics tablet) • Joystick • Οθόνες αφής (touch screens) • Συσκευές ανάγνωσης σημείων (Mark Sense reading) • Συσκευές ανάγνωσης καρτών • Συσκευές ανάγνωσης χαρακτήρων με μαγνητική μελάνη (Magnetic Ink Character Readers) • Συσκευές οπτικής ανάγνωσης (Optical Characters readers) • Σαρωτές (scanners) • Ψηφιακές κάμερες (Digital Camera) • Μικρόφωνα

9. Παραδείγματα μονάδων εισόδου • Πληκτρολόγιο: • Συσκευές Επιλογής: • Ποντίκι: Χρησιμοποιείται για να κατευθύνει στην οθόνη του Η/Υ ένα δείκτη (pointer) μέσω του οποίου επιλέγονται διάφορες λειτουργίες ή εικονίδια • Trackball: Λειτουργία ποντικιού με την ρόδα στην επάνω πλευρά

10. Παραδείγματα μονάδων εισόδου (συν.) • Συσκευές Επιλογής: • Πίνακας Ψηφιοποίησης: Αποτελείται από μια επιφάνεια στο εσωτερικό της οποίας περιέχονται ηλεκτρονικά κυκλώματα μέσω των οποίων ανιχνεύεται η κίνηση ή η άσκηση πίεσης επάνω της. Συνήθως συνοδεύεται από ένα αντικείμενο που μοιάζει με στυλό • Joystick: Συσκευή εφοδιασμένη με ένα μοχλό μέσω του οποίου προσδιορίζεται η κατεύθυνση και η ταχύτητα κίνησης

11. Παραδείγματα μονάδων εισόδου (συν.) • Συσκευές Επιλογής: • Οθόνες Αφής: Χρησιμοποιούν ένα πλέγμα από αισθητήρες ή κυκλώματα ευαίσθητα στην πίεση για να αναγνωρίζουν το σημείο της οθόνης στο οποίο σημειώνεται επαφή • Σαρωτές (Scanners) • Συσκευές κυρίως για την ψηφιοποίηση εικόνων και χειρόγραφων κειμένων. • Bar Code Readers

12. Παραδείγματα μονάδων εισόδου (συν.) • Ψηφιακές κάμερες: • Υψηλής ανάλυσης και ποιότητας βίντεο. Επικοινωνία με PC μέσω συγκεκριμένων πρωτοκόλλων. Θύρες επικοινωνίας: ΙΕΕΕ 1394 (FireWire), USB, Parallel. • Web cameras • Χαμηλής ανάλυσης. Χρήση σε εφαρμογές τηλεδιάσκεψης. Επικοινωνία μέσω USB θύρας. • Ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές • Μικρόφωνα

13. Συσκευές οπτικής ανάγνωσης • Optical Slot Readers • Magnetic Ink Character Readers

14. Παράδειγμα χρήσης συσκευών εισόδου • Τηλεδιάσκεψη:

15. Μονάδες Εξόδου • Οι μονάδες εξόδου εξυπηρετούν την ανάγκη αναπαράστασης των αποτελεσμάτων της επεξεργασίας των δεδομένων από τον υπολογιστή έτσι ώστε αυτά να είναι κατανοητά από τον χρήστη και σε μορφή εύχρηστη • Οι σημαντικότερες συσκευές εξόδου: • Οθόνες • Καθοδικού σωλήνα • Επίπεδες • Εκτυπωτές • Κρουστικοί • Έκχυσης μελάνης • Laser • Ηχεία

16. Κατηγορίες Οθονών • Καθοδικού σωλήνα (CRT – Cathode Ray Tube) • Λειτουργούν με ίδιο τρόπο όπως οι συμβατικές τηλεοράσεις • Μεγάλος όγκος, υψηλή ακτινοβολία, χαμηλό κόστος, καθιερωμένη τεχνολογία • Επίπεδες (Flat Panel Displays:Liquid Crystal Display, Thin Film Transistor) • Υλοποιούνται με διάφορες τεχνολογίες όπως με υγρούς κρυστάλλους (LCD) και πλάσμα αερίου • Μικρός όγκος, χαμηλή ακτινοβολία, υψηλό κόστος, σχετικά νεά τεχνολογία

17. Χαρακτηριστικά Οθονών • Διάσταση (εκφράζεται σε ίντσες – 15’’, 17’’) • Μεγαλύτερη διάσταση πιο ξεκούραστη εργασία • Ανάλυση εικόνας (resolution) • Τυπικές αναλύσεις: 640x480, 800x600, 1024x768, 1400x1050, 1600x1200 • Μεγαλύτερη ανάλυση περισσότερος χώρος εργασίας • Συχνότητα ανανέωσης • Ρυθμός ανανέωσης των τιμών των pixel στην οθόνη (συνίσταται μεγαλύτερος από 72Hz) • Μέγεθος των σχισμών (dot pitch) • Ελέγχουν την απεικόνιση χρωμάτων: Μικρό μέγεθος καλύτερος διαχωρισμός χρωμάτων (0,24mm < x < 0,31mm) • Συμβατότητα με τα πρότυπα χαμηλής ακτινοβολίας • Π.χ. MPRII, TCO 92/95, ELF&VLF

18. Κάρτες Οθόνης / Γραφικών • Οι κάρτες οθόνης/γραφικών είναι ηλεκτρονικά κυκλώματα που επιτρέπουν την απεικόνιση των πληροφοριών – δεδομένων στην οθόνη του υπολογιστή • Βάθος χρώματος • Βάθος χρώματος είναι ο αριθμός των bits που ανατίθενται ανά pixel. Καθορίζει το πλήθος των χρωμάτων που μπορούν να αναπαρασταθούν σε κάθε pixel • 1 bit/pixel -> Άσπρο/Μαύρο • 8 bit/pixel -> 256 χρώματα • 24 bit/pixel -> 16 777 216 χρώματα (true color)

19. Εκτυπωτές • Ανάλογα με τον τρόπο σχηματισμού των κουκίδων στο χαρτί οι εκτυπωτές διακρίνονται σε κρουστικούς, έκχυσης μελάνης και laser. • Κρουστικοί Εκτυπωτές • Η αποτύπωση των κουκκίδων επιτυγχάνεται με το κτύπημα των βελόνων (pins) μιας κεφαλής σε μια μελανοταινία. Η κεφαλή κινείται δεξιά-αριστερά καλύπτοντας την επιφάνεια του χαρτιού • Χαμηλή ποιότητα εκτύπωσης • Μικρό κόστος εκτύπωσης για μαζικές εκτυπώσεις

20. Εκτυπωτές (συν.) • Έκχυσης μελάνης (Ink-Jet) • Η κεφαλή κινείται μπροστά στο χαρτί και σχηματίζει τους χαρακτήρες ψεκάζοντας μελάνη πάνω στο χαρτί • Καλή ποιότητα εκτύπωσης. Υποστηρίζονται αναλύσεις από 360dpi έως 2000dpi (dpi->dots per inch) • Φτηνή έγχρωμη εκτύπωση • Σχετική ακριβή συντήρηση (αγορά ανταλλακτικών όπως μελάνι και κεφαλές) • Laser Εκτυπωτές • Εκτυπώνουν με την βοήθεια μίας ακτίνας laser που σαρώνει την σελίδα • Άριστη ποιότητα εκτύπωσης (600-1200dpi) εξαιτίας της ακριβούς απεικόνισης που επιτυγχάνεται με την δέσμη laser • Χαμηλό κόστος εκτύπωσης ανά σελίδα και μεγάλη ταχύτητα εκτύπωσης • Υψηλό κόστος αγοράς και ασύμφορη έγχρωμη εκτύπωση

21. Σύγκριση Laser - Inkjet Printers

22. Ερωτήσεις ?