Gimnazjum Nr 2 w Kartuzach
im. dra Aleksandra Majkowskiego
Osiedle Wybickiego 33
83-300 Kartuzy

Imieniny obchodzą:
Domasława, Domisława, Marek, Melchior, Regina, Rena, Ryszard,

Cytat z zeszytu:

Technologia informacyjna

Urządzenia we/wy.

Płyta główna w urządzeniach elektronicznych to część umożliwiająca komunikację wszystkim pozostałym komponentom i modułom zawierająca podstawowe elementy danego urządzenia.

W komputerze na płycie głównej znajdują się złącza dla:
1. procesora,
2. pamięci operacyjnej,
3. urządzeń składujących (dyskietki, dyski twarde, napędy optyczne, pamięci elektroniczne-flash),
4. kart rozszerzających (np. karta grafiki, karta sieciowa, modem, karta dźwiękowa, karta video, karta TV itp),
5. dla urządzeń zewnętrznych takich jak port szeregowy, port równoległy, USB, złącze klawiatury, złącze myszy).
6. zasilacza.

Ad 3. Pamięci masowe (urządzenia składujące).

3.1 Dyskietki i dyski twarde.

Zasada zapisu na nośnikach magnetycznych stosowanych w dyskietkach i dyskach twardych jest zbliżona do zapisu stosowanego w magnetofonach.
Materiały magnetycznie twarde pod wpływem pola magnetycznego ulegają trwałemu namagnesowaniu, i “zapamiętują” pole magnetyczne.
Układ nanoszący pole magnetyczne na nośnik to głowica zapisująca.
Wszelkie informacje nanoszone na dyski muszą być kodowane, czyli przedstawiane w postaci ciągów zerojedynkowych.
Tylko w takiej postaci mogą przemieszczać się po magistralach i zostać przetworzone przez procesor.
Układy zapisujące i odczytujące (nośnik i głowice) mają możliwość zakodowania:
- informacji użytecznej (danych, tekstów, grafiki itp)
- informacji synchronizującej odczyt z zapisem.

Impulsy w postaci zmian pola są zapisywane na wirującym dysku magnetycznym szeregowo, jeden za drugim jako koncentryczne kręgi zwane ścieżkami. Stabilność obrotów silnika napędzającego dysk nigdy nie jest idealna. Stąd przy zapisie i odczycie nośnik może przesuwać się z różną prędkością.
Dlatego też, na dyskietce oprócz danych zapisywana jest informacja o tym:

- który fragment dyskietki odczytujemy
- jak szybko przesuwają się pod głowicą kolejne zapisane impulsy
- jak duży jest ten fragment

Pozwala to zsynchronizować odczyt z zapisem.

Dyski elastyczne to dyskietki, na których dane są zapisywane i odczytywane za pomocą napędów zwanych też stacjami dyskietek ang.FDD (Floppy Disk Drive).
Napęd zawiera dwa silniki, pierwszy z nich wprawia dysk w obroty, a drugi przesuwa głowicę wzdłuż promienia dysku.
Informacja jest zapisywana (odczytywana) na dyskietce w postaci koncentrycznych kręgów zwanych ścieżkami (ang. track).
Najbardziej zewnętrzną ścieżkę nazywamy ścieżką zerową.
ścieżki dzielone są na mniejsze fragmenty zwane sektorami. Sektor jest najmniejszą porcja informacji, jaką potrafi przeczytać z dysku kontroler. Przykładowo w komputerach PC sektor ma rozmiar 512 Bajtów, jednak odczyt pojedynczego bajtu jest niemożliwy. Bierze się to stąd, że napędy dyskowe są ukierunkowane na odczyt i zapis blokowy (transmisję blokową).
Podział dyskietki na sektory przedstawiony jest na rysunku:

Zilustrowane jest na nim pojęcie numeru strony ang.(side) lub głowicy ang.(head). Związane jest to z faktem, że wykorzystujemy obydwie strony krążka magnetycznego.
Aby nadać taką formę dyskowi elastycznemu lub dyskowi twardemu, należy użyć polecenia sytemu operacyjnego,format
W sposób oględny można określić formatowanie dysku jako podział dysku na sektory i utworzenie na ścieżce zerowej miejsca do rejestrowania wszelkich informacji o zapisanych katalogach i plikach.
Przy okazji formatowania, kasowane są wszelkie zapisy na dysku.

3.2 Dyski twarde.

Dysk twardy to wirujący talerz lub zespół talerzy wykonanych ze sztywnego materiału o powierzchni pokrytej nośnikiem magnetycznym, a odpowiednio ustawiane na tych powierzchniach głowice zapisują i odczytują dane. Głowice umieszczone są na przypominającym ramię gramofonu ramieniu pozycjonującym i dociskane do powierzchni dysku sprężynami, ale podczas obrotów dysku nie stykają się z nią - powstająca w wyniku szybkich obrotów talerzy, rzędu 7000, poduszka powietrzna utrzymuje głowice nad powierzchnią. Rozwiązanie takie nazywane jest pływającymi głowicami i jak na razie jest bezkonkurencyjne i stosowane powszechnie, chociaż są już w toku prace nad innymi sposobami prowadzenia głowic. Na jeden talerz dysku przypadają dwa ramiona z głowicami umieszczone po obu stronach talerza.
Duża prędkość obrotowa, bardzo dobra jakość nośnika i niewielka szczelina między głowicą a talerzem zapewnia mniejszą szerokość ścieżek, a zatem dużą gęstość zapisu. Dysk jest zamknięty hermetycznie aby żaden pył nie dostał się na talerze, ponieważ przekrój włosa, drobinka dymu tytoniowego jest większa od szerokości ścieżki zapisu i odczytu. Ilustruje to rysunek poniżej:

W przypadku zapisu na dysku twardym oprócz podziału na sektory wprowadzono, w miejsce ścieżki, cylinder. Cylindrem jest zbiór wszystkich ścieżek na wszystkich talerzach dysku mających ten sam promień. Ilustruje to rysunek:

A oto znani producenci dysków twardych:

- Fujitsu
- Hitachi
- IBM
- Maxtor
- Quantum
- Samsung
- Seagate
- Western Digital

3.3 Napędy optyczne.

Do pamięci optycznych zaliczyć należy wszelkie te formy pamięci, w których odczyt i interpretacja zapisanych danych odbywa się na drodze optycznej, najczęściej z wykorzystaniem laserów. Nośnikiem w tej technolodii jest płyta, w postaci krążka, składająca się z kilku nałożonych na siebie powierzchni. Na jednej z nich, sprasowanej poliwęglanowej znajdują się miniaturowe zagłębienia o wielkości zaledwie tysięcznych części milimetra. Podobnie jak ma to miejsce w tradycyjnej płycie długogrającej, elementy te tworzą spiralną ścieżkę, która jednak, biegnie od środka płyty do jej brzegu i w tym właśnie kierunku jest odczytywana. Odczyt danych następuje w sposób bezkontaktowy za pomocą promienia świetlnego(laser). Na powierzchnię płyty napyla się cienką warstwę aluminium, która nadaje jej charakterystyczny srebrzysto-tęczowy połysk.
Kiedy w 1982 roku na rynku pojawiły się płyty CD (compact disc),.nastąpił zwrot w kierunku “muzyki cyfrowej”. Taki sposób zapisu był ogromnym krokiem naprzód w dążeniu do jak najlepszej jakości dźwięku dostępnej na nośniku. Różnica na korzyść płyty kompaktowej, w stosunku do kasety magnetofonowej była ogromna.

Fizycznie dysk składa się z uformowanego metodą wtryskową krążka z czystego poliwęglanu, bardzo cienkiej warstwy metalu , zwykle aluminium i ochronnej powłoki lakierowej lub plastikowego krążka zabezpieczającego znajdujące się pod nim dane. Warstwa metaliczna jest tą warstwą z warstwę barwnika. Po wypaleniu, obszar taki rozprasza światło w ten sam sposób jak wgłębienie w szklanej powłoce matrycy dysku lub masowo produkowanego dysku CD-ROM. W praktyce więc, w miejscu, w którym zapisano dane nie istnieje żadne wgłębienie - jedynie rozpraszająca światło plamka będąca wynikiem reakcji chemicznej powstałej podczas wypalania warstw złota i barwnika.

Istnieją następujący formy płyt CD:

- CD-ROM (read-only memory), pozwala na zapis i odczyt w napędach komputerów 650 MB danych - tyle bowiem wynosi pojemność 74 minutowego krążka.
- CD-R/RW (recordable/rewritable) pozwala na wielokrotny zapis i odczyt w napędach komputerów.
- DVD (Digital Video Disc). Pojemności 650 MB, zaczęło nie wystarczać i pod koniec 1995 roku powstał ten format Czytniki DVD zachowały kompatybilność z CD. Ponadto sposób zapisu takiej płyty pozostał ten sam, co w przypadku krążka CD. Płyty DVD charakteryzują się większą pojemnością, a odczyt jest dziewięciokrotnie szybszy. Rewolucyjny format może zmieścić do 17 GB danych.
Jednak to nie pojemność przyczyniła się do rozwoju formatu, lecz zapisane na DVD filmy. Cyfrowa technologia zaowocowała nowymi możliwościami.
- Blu-ray Disc (BD) to konkurencyjny dla DVD format zapisu optycznego, opracowany przez Blu-ray Disc Association (BDA). Następca formatu DVD. Wyróżnia się większą pojemnością od płyt DVD, co jest możliwe dzięki zastosowaniu niebieskiego lasera.
Ten nowy typ nośnika pozwala na zapisanie 25 GB danych na płytach jednowarstwowych. W użytku są również płyty dwuwarstwowe o pojemności 50 GB. Istnieją płyty czterowarstwowe mieszczące do 100 GB oraz ośmiowarstwowe, na których można zapisać 200 GB informacji. Pioneer opatentował płytę szesnastowarstwową, która mieści do 400 GB danych. Do zapisywania na tym nośniku jest używany niebieski laser (w nagrywarkach DVD używany jest laser czerwony).

Napęd dysków CD, DVD zawiera mechanizm laserowy , moduły elektroniczne służące do sterowania, do korekcji błędów i do komunikacji z komputerem, zazwyczaj również gniazdo słuchawkowe z regulatorem głośności, a poza tym przycisk wysuwający dysk oraz - jeśli napęd nie jest wbudowany do komputera - zasilacz sieciowy i ewentualnie wentylator chłodzący. We wnętrzu napędu CD-ROM mieszczą się: głowica optyczna, tarcza obracająca dysk i system przetwarzania (procesor) sygnałów. Głowica optyczna wysyłająca promień światła laserowego w kierunku dysku, zamocowana jest na sankach lub na przechylnym ramieniu; składa się ona z diody laserowej, soczewki i czujnika optycznego. Aby dokładnie wychwycić minimalne różnice w strukturze ścieżki, wykorzystywany do odczytu laser diodowy musi emitować strumień o wyjątkowo małej długości fali.

3.4 Pamięci półprzewodnikowe.

Pamięci półprzewodnikowe stosuje się w urządzeniach takich jak:
- aparaty cyfrowe
- palmtopy
- telefony komórkowe
- odtwarzacze MP3
- kamery cyfrowe
- odtwarzacze multimedialne
- pen drive

3.4.1 Pamięć typu Flash

To rodzaj pamięci półprzewodnikowej pozwalającej na zapisywanie lub kasowanie wielu komórek pamięci podczas jednej operacji programowania. Jest to pamięć nieulotna po odłączeniu zasilania nie traci swej zawartości.
Do jej połączenia z komputerem użwa się złącz USB. Jest to pamięć, która zastąpiła dyskietkę i podobnie jak dysk twardy służy do przechowania i przenoszenia programów i danych.
Wielkość jej pamięci jest ciągle zwiększana przez producentów i dochodzi do 32 GB.

3.4.2 Karty pamięci.

Do popularnych standardów kart pamięci należą:

SD (ang. Secure Digital)

microSD

Karta pamięci xD

Ad 4. Karty rozszerzeń.

Karty rozszerzeń można wkładać do gniazd ( ang. slot) na płycie głównej lub są one monowane na stałe w postaci układów scalonych i nie podlegają wówczas wymianie.

4.1 Karta grafiki
Montowana jest w slocie AGP lub obecnie PCI-Express.. Jej zadaniem jest przetwarzanie danych podawanych przez procesor do postaci zrozumiałej dla monitora, na ekranie którego możemy zobaczyć tekst i obrazy.

4.2 Karta dźwiękowa
Jej zadaniem jest odgrywanie oraz nagrywanie na komputerze dźwięku w formie plików muzycznych. Karty muzyczne umożliwiają także podłączenie do nich głośników, wzmaczniacza, mikrofonu oraz urządzeń MIDI.

4.3 Karta sieciowa (ang. NIC - Network Interface Card)
Ta karta rozszerzeń służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Za jej pomocą tworzone są sieci komputerowe.

4.4 Modem (od ang. MOdulator-DEModulator)
Jest to urządzenie elektroniczne, którego zadaniem jest zamiana danych cyfrowych na analogowe sygnały elektryczne (modulacja) i na odwrót (demodulacja) tak, aby mogły być przesyłane i odbierane poprzez linię telefoniczną (a także łącze telewizji kablowej lub fale radiowe).

4.5 Karta telewizyjna (ang. television card)
Jest to urządzenie wejścia/wyjścia komputera. Umożliwia rejestrację, przetwarzanie i odtwarzanie obrazu telewizyjnego. Często posiada komplet wejść i wyjść analogowych, umożliwiających podłączenie do komputera magnetowidu, gry wideo czy telewizora. Karta telewizyjna umożliwia odbiór programów telewizji naziemnej, telewizji satelitarnej (również telewizji cyfrowej). Może służyć do przechwytywania sekwencji wideo i prostej (liniowej) edycji wideo.

Ad 5 Pozostałe porty. Karty rozszerzeń.

5.1 PS/2

Jest to port komunikacyjny opracowany przez firmę IBM. Jest on odmianą portu szeregowego przeznaczoną do podłączania klawiatury - niebieski i myszy - zielony.

5.2 Port równoległy (ang. Parallel Port)

Port w technice komputerowej, w którym dane są przesyłane jednocześnie kilkoma przewodami, z których każdy przenosi jeden bit informacji.
W komputerach klasy PC używa się kilku portów równoległych.
Najbardziej znanym jest port o standardzie Centronics (LPT) przesyłający jednocześnie 8 bitów danych, został on zaprojektowany do przesyłania danych między komputerem a drukarką.
Jego oznaczenie to LPT1:, LPT2:, LPT3: ...
Łączenie komputerów za pomocą portu równoległego stało się bardzo popularne w czasach gdy na komputerach osobistych panował system operacyjny DOS i menedżer plików Norton Commander.
Innymi portami równoległymi są SCSI i ATA.

5.3 Port szeregowy (ang. Serial Port)

Port komputerowy, przez który dane są przekazywane w formie jednego ciągu bitów.
Komputery klasy PC mają zwykle kilka portów szeregowych.
Porty szeregowe typu RS-232 oznaczane jako COM1:, COM2:, COM3: ... w komputerze wykorzystuje się zwykle do podłączania urządzeń zewnętrznych takich jak modemy, urządzenia pomiarowe, a kiedyś klawiatury i myszy.

5.4 Port USB (ang. Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa)

Jest to rodzaj sprzętowego portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i porty równoległe. Został opracowany przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM i DEC.
Port USB jest uniwersalny w tym sensie, że można go wykorzystać do podłączenia do komputera wielu różnych urządzeń np.: kamery wideo, aparatu fotograficznego, telefonu komórkowego, modemu, skanera, klawiatury, przenośnej pamięci itp.
Urządzenia podłączane w ten sposób mogą być automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system (Plug &Play), przez co instalacja sterowników i konfiguracja odbywa się w dużym stopniu automatycznie. Możliwe jest także podłączanie i odłączanie urządzeń bez konieczności wyłączania czy ponownego uruchamiania komputera.
Większość współczesnych systemów operacyjnych obsługuje złącze USB dotyczy to m.in. systemów firmy Microsoft zaczynając od Windows 95 w wersji OSR2 i kończąc na Windows 7.
Urządzenia w tym standardzie można łączyć ze sobą tworząc sieć. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB. W jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych prędkościach transmisji.
Urządzenia USB możemy podzielić ze względu na zgodność z przyjętymi specyfikacjami na:
- USB 1.1 Urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z prędkością (Full Speed) 12 Mbit/s (1,5 MB/s) i (Low Speed) 1,5 Mbit/s (0,1875 MB/s)
- USB 2.0 (Hi-Speed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z maksymalną prędkością 480 Mbit/s (60 MB/s). Rzeczywista prędkość przesyłu danych zależy od konstrukcji urządzenia. Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami.
- USB 3.0 (SuperSpeed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji będą mogły pracować z prędkością 4,8 Gb/s (600 MB/s).

5.5 Port IEEE 1394 znany jako FireWire

Ten port jest powszechnie używany do łączenia kamer wideo i urządzeń pamięci masowej. Wykorzystuje się go zamiast popularniejszego USB, z powodu większej szybkości i dlatego, że nie wymaga użycia procesora.
Standard umożliwia połączenie do 63 urządzeń peryferyjnych.
Nazwa FireWire obejmuje kilka standardów komunikacji zapewniających transfer rzędu: 100, 200, 400, 800 Mbit/s i nie ma ograniczenia na długość kabla. Standard ten jest znacznie szybszy niż USB 2.

5.6 Port Bluetooth (ang. "Sinozęby")

Jest to technologia bezprzewodowej komunikacji pomiędzy różnymi urządzeniami elektronicznymi takimi jak np. klawiatura, zegarek, komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma innymi. Zasięg wynosi maksymalnie do 200 m w terenie otwartym, choć w specyfikacji podana jest wartość 10 m. Używa fal w zakresie 2,4 GHz.

5.7 IrDA (ang. Infrared Data Association)

Tak nazwano grupe (powstałą w 1993 r.), skupiającą kilkudziesięciu producentów sprzętu komputerowego. Celem powstania było stworzenie i kontrolowanie międzynarodowych standardów transmisji danych w zakresie podczerwieni. Grupa ta opracowała firmowy system bezprzewodowej transmisji danych cyfrowych z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego. Jego elementy przeznaczone są przede wszystkim do tworzenia sieci tymczasowych, w których znajdują się komputery przenośne (laptopy, palmtopy).
Standard ten charakteryzuje się:
- prostą i tanią implementacją,
- małym poborem mocy,
- połączeniami bezpośrednimi typu punkt-punkt,
- wydajnym i pewnym transferem danych
. Podstawowe usługi, wymienione w opisie systemu obejmują:
- przesył plików między komputerami,
- drukowanie,
- dostęp do zasobów sieci przewodowej,
- transmisja danych i mowy między komputerem a telefonem komórkowym,
- sterowanie urządzeniami telekomunikacyjnymi.

Technologia IrDA wykorzystuje skupioną wiązkę światła w paśmie podczerwonym. Warunkiem zastosowania IrDA jest posiadanie co najmniej dwóch urządzeń, pomiędzy którymi nie ma niczego, co by utrudniało ich wzajemną widoczność.

5.8 PCMCIA (ang. Personal Computer Memory Card International Association)

Karty PCMCIA pełnią obecnie funkcje kart rozszerzeń. Celem ich zastosowania jest rozszerzenie funkcjonalności komputera. Posiadają ustandaryzowane wymiary przypominając wielkością kartę kredytową (85,6 × 54 mm). Poszczególne generacje kart przestrzegają powyższego standardu, w swych wymiarach różniąc się jedynie grubością. Formalnie rzecz biorąc prawidłową nazwą tych kart jest "PC Card".
Pierwotnym obszarem zastosowań kart PCMCIA było rozszerzanie pamięci komputera przenośnego. Wraz z rozwojem technologii obszar ten uległ poważnej ekspansji i obecnie pełnią one rolę modemów, kart sieciowych lub dysków twardych.
Rodzaje kart PCMCIA
Karta typu I - karta o grubości 3,3 mm pełniąca funkcje karty pamięci Flash.
Karta typu II - karta o grubości 5,0 mm pełniąca funkcje karty rozszerzeń (modem lub karta sieciowa).
Karta typu III - karta o grubości 10,5 mm pełniąca funkcje karty rozszerzeń (dysk twardy).
Montaż kart PCMCIA umożliwia gniazdo PCMCIA.

Komunikaty i ogłoszenia

- MEN i kuratorium
- dyrekcja
- pedagog
- rada rodziców
- samorząd

Nasze serwisy

- kalendarz na 2006/2007
- galeria
- newsletter
- forum
- kontakt z nami
- redakcja