I/O zařízení – Klávesnice, myši

Question 1

Klávesnice

Answer 1

Jejím účelem je vkládání znaků a ovládání počítače
Na vrchní straně má tlačítka (klávesy)
Stisk klávesy způsobí odeslání jednoho znaku

Question 2

Klávesnice - Materiál

Answer 2

Plast, Fólie, Dřevo, Silikon, sklo

Question 3

Rozložení

Answer 3

Rozložení znaků na klávesnici je zkopírované ze standardů rozložení na psacích strojích (úplný původ je u děrných štítků). Rozložení je ale nastavitelné.
QWERTY
QWERTZ

Question 4

Rozpoznání stisku klávesy

Answer 4

Mechanické
Polovodivá guma
Kapacitní
Membránové
Magnetické

Question 5

Mechanické

Answer 5

Klávesnice používají elektrické mechanické spínače
Pro odpružení je použita železná pružina
Hlučné, složité a drahé na výrobu

Question 6

Polovodivá guma

Answer 6

Uprostřed klávesy je umístěn vodivý pruh gumy, kdy po stisku klávesy spojí kontakty na tištěném spoji (nebo fólii)

Question 7

Kapacitní

Answer 7

Zde není použit žádný mechanický spínač, je zde pouze měřen kapacitní odpor mezi ploškami pod klávesou, kdy při pohybu plošek proti sobě je tento odpor změněn a vyhodnocen jako stisk klávesy.

Question 8

Magnetické

Answer 8

Tento typ kláves má uvnitř permanentní magnet
Pod klávesou je umístěna Hallova sonda
Při stisku klávesy se magnet přiblíží k Hallově sondě, která na vzrůst magnetického pole reaguje vysláním elektrického signálu
Kvalitní provedení, ale poměrně drahé.

Question 9

Membránové

Answer 9

Na plošném spoji jsou dvě vrstvy kontaktních plošek umístěné nad sebe a oddělené izolační vrstvou s kruhovým otvorem.
Při stisknutí klávesy zatlačí spodní plocha klávesy na membránu, ta se pohne a propojí skrz otvor v izolačním materiálu vrchní a spodní kontaktní plošku

Question 10

Rozhraní – připojení klávesnice k PC

Answer 10

DIN (DIN5)
PS/2 (MiniDIN6)
USB
Bezdrátové

Question 11

DIN (DIN5)

Answer 11

Stejný konektor, který se používal k přenosu zvuku před příchodem konektorů jack
Zastaralé, jedná se vlastně vůbec první způsob připojení klávesnice, pěti-kolíkový konektor

Question 12

PS/2 (MiniDIN6)

Answer 12

Šesti-kolíkový konektor, jímž se k počítači připojuje myš a klávesnice, případně speciální zařízení typu čtečky čárového kódu.

Question 13

USB

Answer 13

Dříve nebyla podpora v biosu, později byla přidána USB Device Legacy Support

Question 14

Bezdrátové

Answer 14

Skládá se z jednotky, která se připojí k počítači a ze samotné klávesnice
Základní jednotka se připojí k počítači a s klávesnicí komunikuje pomocí infračerveného nebo rádiového přenosu
Dnes se více používá rádiový přenos, protože oproti infračervenému není třeba přímá viditelnost mezi vysílačem a klávesnicí

Question 15

Myši

Answer 15

Polohovací zařízení, které při pohybu přesně kopíruje kurzor na obrazovce počítače.

Question 16

Snímací technologie

Answer 16

Mechanicko-optická (kuličková)
Optická
Připojování

Question 17

Mechanicko-optická (kuličková)

Answer 17

Gumová kulička se pohybuje mezi dvěma válečky, pomocí kterých je pohyb vyhodnocován opto-mechanickými čidly u kolečka na válečku.
Jeden váleček vyhodnocuje osu X a druhý osu Y. Váleček je pravidelně děrován a optický vysílač a přijímače na stranách kolečka vyhodnocují pohyb myši

Question 18

Optická

Answer 18

Kulička je nahrazena optickým digitálním snímačem pohybu, který je přesnější a spolehlivější
Optické čidlo skenuje povrch a podle nerovností terénu (mikroskopických) vyhodnocuje pohyb myši
Má problémy na lesklých plochách (zrcadlo, sklo)

Question 19

Připojování

Answer 19

Sériový port, PS/2 > zastaralé
USB
Bezdrátová

Question 20

Alternativy

Answer 20

Touchpad
Trackpoint
Trackball

Question 21

Touchpad

Answer 21

Vstupní zařízení běžně používané u notebooků jako náhrada za myš
Účelem je pohybovat kurzorem po obrazovce podle pohybů uživatelova prstu
Většinou pracuje na principu snímání elektrické kapacity prstu, nebo kapacity senzoru
Kapacitní senzory obvykle leží podél horizontální a vertikální osy touchpadu
Poloha prstu je pak zajištěna ze vzorků kapacity z těchto senzorů (nereaguje ale na špičku tužky, na prst s rukavicí, vlhký prst)
Většinou mají i 2 tlačítka jako u myši

Question 22

Trackpoint

Answer 22

Náhrada myši u přenosových počítačů vyvinutých firmou IBM
Uprostřed klávesnice se nachází malá gumová páčka sloužící k pohybu kurzoru
Má podobnou funkci jako joystick – čím více stlačíme páčku daným směrem, tím rychleji se kurzor pohybuje

Question 23

Trackball

Answer 23

Kulička umístěna v podložce, jíž se dá pohybem prstů pohybovat (oproti myši je kulička nahoře)
Hodí se na průmyslové použití – počítačová grafika (aplikace CAD, DTP), veřejné informační stránky

Question 24

Herní zařízení

Answer 24

Speciální zařízení určena k ovládání her (ne nezbytně)
Velké rozšíření souvisí s rozvojem herních konzolí
Joystick
Volant
Wii remote

Question 25

Joystick

Answer 25

Používá se zejména ovládání leteckých simulátorů
Základním dílem je tyčka upevněná kolmo do vodorovné podložky. Vychýlení tyčky vyvolá odpovídající pohyb objektu na obrazovce.
Využívá se i v průmyslu – ovládání strojů jako jeřáby, roboti, letadla, rakety
Miniaturní joysticky ovládané palcem nalezneme v mobilních telefonech
Digitální (neproporcionální)
Indikuje sepnutí v jednom ze čtyř nebo osmi směrů
Analogové (proporcionální)
Směr a velikost výchylky je určena více podrobně

Question 26

Volant

Answer 26

Herní zařízení pro automobilové simulace, bývá rozšířen o pedály a řadicí páku

Question 27

Wii remote

Answer 27

Herní ovladač konzole Nintendo Wii
Tvarem je podobný televiznímu ovladači
Velice přesně reaguje na pohyb ruky uživatele
Přesné zaměření provádí Wii podle Sensor Baru umístěném pod nebo nad televizí.

Question 28

Dotykové obrazovky

Answer 28

Jsou vstupní i výstupní zařízení

Slouží k lepší interakci se zobrazeným obsahem bez nutnosti používání a hlavně držení dalšího hw v ruce

Question 29

Rezistivní displeje (odporový)

Answer 29

Pružná membrána na povrchu displeje s tenkou kovovou průhlednou vrstvou – pod membránou také průhledná kovová vrstva
Mezi vrstvami je tenká vzduchová mezera s izolačním rastrem, která odděluje vrstvy od sebe

Výhody
K dotyku lze použít cokoli (špička prstu – i v rukavici, tužka etc…)
Odolnost – jsou tedy vhodné pro nasazení i v průmyslových aplikacích

Question 30

Kapacitní

Answer 30

Funguje na principu vodivost lidského těla
Povrch displeje je pokryt vodivou vrstvou, při dotyku prstem vznikne kapacita mezi okrajem displeje a vodivou rukou – uzavře se obvod a analyzují se výsledné kapacity pro určení polohy prstu

Výhody
Vysoká mechanická odolnost
Málo náchylné na poruchy (mastnota, prach…)
Nevýhody
Dotyk funguje pouze při dotyku elektricky vodivým předmětem – ruka v rukavici by nefungovala

Question 31

Displeje s infračerveným zářením

Answer 31

Velice hustá síť infračervených paprsků, které když přerušíte dotykem, vyhodnotí souřadnice přerušení a zjistí přesnou polohu

Výhody
Možnost vytvoření rámu s touto technologií, který pak vložíte na jakýkoli monitor – dá se tedy i z CRT monitoru udělat moderní dotykovou obrazovku

Question 32

Displeje s povrchovou vlnou

Answer 32

V rozích pevné průhledné plochy nad displejem najdeme vysílače a přijímače signálu (pracuje na 5 MHz)
Ten se šíří na protilehlou stranu displeje (od vysílače k přijímači)
Při vložení překážky do vlnového pole řídící jednotka vyhodnotí polohu překážky

Výhody
Vysoké dotykové rozlišení
Vysoká rychlost vodivosti a jas obrazu
Spolehlivost a životnost
Nevýhody
Vysoká citlivost na znečištění
Objevují se i hluchá místa

Question 33

Skenery

Answer 33

Skener je zařízení, které slouží pro přenos dat z nějakého zdroje (papír, film, diapozitiv) do počítače
Pracuje podobně jako kopírka, ale data netiskne na papír, ale ukládá ve formě obrázků do souborů

Question 34

Dělení podle snímače

Answer 34

CDD (Charge coupled device)

CIS (Contact Image senzor)

Question 35

CDD (Charge coupled device)

Answer 35

Jednoprůchodové – jednotlivé složky barvy jsou snímány najednou
V podstatě je to na světlo citlivý polovodičový čip (využívá foto-efekt)
Předlohu osvětluje katodová lampa. Odraz se odráží od zrcadel, prochází objektivem a dopadá na CDD čip.
Před snímáním vyžaduje zahřátí lampy, aby nedocházelo ke změně intenzity světla
Skenování trvá přibližně 30s

Question 36

CIS (Contact Image senzor)

Answer 36

Používá pouze jeden řádek senzorů umístěných co nejblíže papíru
Zdrojem světla jsou tři řádky LED diod v základních barvách, integrovaných přímo do čtecí hlavy – tím se ruší optický systém (zrcadla a čočky), snižuje se cena skeneru a prodlužuje životnost snímací hlavy

Výhody
Zmenšení snímací hlavy až o 40% (vzhledem k CDD)
Snížení napájecí hlavy na 5v – nepotřebuje napětí pro rozsvícení zářivky
Snížení ceny a výrobní náročnosti snímací hlavy
Nevýhody
Neumožňuje snímat transparentní předlohy (diapozitivy, filmy)
Má nižší rozlišovací schopnost na tmavších plochách obrazu
Se vzdáleností předlohy od plochy skeneru klesá osvícení rychleji než u CDD

Question 37

Dělení dle konstrukce

Answer 37

Řádkové (lineární)

Plošné

Question 38

Řádkové (lineární)

Answer 38

Příkladem může být čtečka čárového kódu, fax, scanner
Z čárového kódu sejme kteroukoli řádku (nemusí být ani kolmá) – které jdou na výstup jako množina pulzů odpovídajícím černým a bílým čarám v kódu (ty se pak v počítači zpracují na číslice)

Question 39

Plošné

Answer 39

Nejčastěji u digitálních fotoaparátů a kamer
Prvky obdélníkového tvaru složené z miliónů snímacích buněk.
Buňky samotné jsou buď obdélníkové (video snímače), čtvercové (digitální fotoaparáty) nebo plastové (super CCD)
Každá buňka měří dopadající světlo a podle jeho intenzity generuje elektrický náboj, ten se odvede na AD převodník, který ho zpracuje na digitální informaci

Question 40

Snímání barevného obrazu

Answer 40

Pomocí CDD prvků
Pro tři základní barvy RGB se použijí tři základní CDD snímače, před které se umístí barevné filtry
Barevné filtry se umístí v šachovnicovém vzoru přímo před jednotlivé pixely v jediného CDD snímače

Question 41

Typy skenerů

Answer 41

Bubnové
Plochý skener
Filmový skener
Ruční skener

Question 42

Bubnové

Answer 42

Předloha je uchycena na bubnu, který se rychle otáčí a posunuje
Snímacím elementem je snímač s technologií PMT (photo multiplier tube), která používá fotonásobič – elektronka, která dokáže elektrický signál zesílit

Question 43

Plochý skener

Answer 43

Plochá obdélníková krabice s víkem, pod kterým je skleněná plocha, na kterou se pokládají skenované předlohy
Pod deskou je jak snímač, tak zdroj světla (dnes nejčastěji výbojka poskytující chladné, rovnoměrné a intenzivní světlo). Je zde také nutná soustava zrcadel, která světlo odražené od předlohy převede zpět ke snímači.
Prvotně určen pro práci s plochými neprůhlednými předlohami (text, obrázky, grafy), později byl ale vylepšen a dokázal snímat i průhledné předlohy (dia-nástavec)
Cesta je: předloha – zrcadlo – zrcadlo – zrcadlo – optika - snímač

Question 44

Filmový skener

Answer 44

Jsou určeny pouze a jedině ke skenování filmů
Kvalita výstupu kvalitního filmového skeneru je prvotřídní
Z jedné strany je filmové políčko prosvětleno a na druhé straně políčka je obraz usměrněn optikou přímo na snímač
Cesta je: předloha – optika – snímač

Question 45

Ruční skener

Answer 45

Po stisku snímacího tlačítka se rozsvítí LED dioda a osvětlí předlohu skeneru
Pod úhlem skloněné zrcadlo odráží obraz do čoček v zadní části tělesa skeneru
Čočky zaostří jediný řádek předlohy do CDD, který je částí určenou pro zjišťování jemných světelných rozdílů – ta obsahují řadu světelných čidel, která registrují množství světla jako úroveň napětí
Napětí generovaná CDD jsou odesílaná do specializovaného analogového čipu na provedení gama korekce (proces, který zdůrazní černé tóny v předloze)

Question 46

Uložení obrázku

Answer 46

Bezeztrátová komprese (lossless)

Ztrátová komprese (lossy)

Question 47

Bezeztrátová komprese (lossless)

Answer 47

Algoritmy, které dovolují přesnou zpětnou rekonstrukci komprimovaných dat – nejsou ztraceny informace
Formáty využívající tuto metodu: PNG, GIF, TIFF

Question 48

Ztrátová komprese (lossy)

Answer 48

Algoritmy, které zmenšují objem dat a nebojí se ztrácet některé informace. Zkomprimovaná data nejsou přesně rekonstruovatelná.
Formáty: JPEG

Question 49

OCR (Optical Character Recognition – optické rozpoznání znaků)

Answer 49

Metoda, která pomoci scanneru umožňuje digitalizovat tištěný text, s nimiž pak lze pracovat jako s normálním počítačovým textem.
Počítačový program převádí obraz buď automaticky, nebo se musí naučit rozpoznávat znaky.
Pokud není schopný rozpoznat znak, znak se nahradí nějakou defaultní hodnotou: ~, #, @