Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο

Transcript

1 AEN ΗΠΕΙΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΛΟΙΑΡΧΩΝ Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο ΘΕΩΡΙΑ 5 η & 6 η Διάλεξη ΧΑΣΑΝΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ

2 ΕΠΙΔΟΣΕΙΣ Παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τις επιδόσεις Ταχύτητα και αρχιτεκτονική της ΚΜΕ Ποσότητα και ταχύτητα της κεντρικής μνήμης και της αντίστοιχης αρτηρίας Χαρακτηριστικά της αρτηρίας εισόδου εξόδου Η οικογένεια των ολοκληρωμένων υποστήριξης Η ταχύτητα των περιφερειακών Η ταχύτητα του δίσκου Ο τύπος της εκτελούμενης εφαρμογής, Το λειτουργικό σύστημα Η αποδοτικότητα του αλγορίθμου που χρησιμοποιείται, η γλώσσα προγραμματισμού στην οποία υλοποιείται 2

3 ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΙΣΟΔΟΥ Ποντίκι Πληκτρολόγιο Μικρόφωνο Web camera Scanner Χειριστήριο Ιχνόσφαιρα Πίνακας ψηφιοποίησης Οθόνη αφής Αναγνώστης καρτών Αναγνώστης ραβδοκώδικα 3

4 ΠΟΝΤΙΚΙ Μηχανικό: Στο κάτω μέρος του στελέχους υπάρχει μια μικρή σφαίρα. Κινώντας το ποντίκι πάνω σε μια σχετικά λεία επιφάνεια, η μπίλια μεταφέρει την κίνηση αυτή σε δύο κάθετες μεταξύ τους πλαστικές ράβδους στο εσωτερικό του. 4

5 ΠΟΝΤΙΚΙ Οπτικό: χρησιμοποιεί ένα LED για την ανίχνευση της κυκλοφορίας σε σχέση με την υποκείμενη επιφάνεια. 5

6 ΠΟΝΤΙΚΙ Lazer: Αντί για το LED που ρίχνει διάσπαρτα το φως στην επιφάνεια, έχουν ένα laser που αφήνει μόνο μία μικροσκοπική κηλίδα στην επιφάνεια. 6

7 ΠΟΝΤΙΚΙ Συνδέσεις: PS/2 USB Υπέρυθρες (infrared) Bluetooth 7

8 ΠΛΗΚΤΡΟΛΟΓΙΟ Διάταξη QWERTY 8

9 ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ Μετατρέπει ήχο (αυξομειώσεις πίεσης στον αέρα) σε αναλογικό ηλεκτρικό σήμα Σύνδεση στη μητρική ή ξεχωριστή κάρτα ήχου Το αναλογικό σήμα μετατρέπεται σε ψηφιακό Επεξεργασία με προγράμματα ήχου Ενσωματωμένο σε ακουστικά ή web camera 9

10 ΨΗΦΙΑΚΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ Απλές ψηφιακές SLR (μονοοπτική φωτογραφική μηχανή) Ανάλυση της φωτογραφικής μηχανής (σε megapixel), είναι το γινόμενο οριζόντιων και κατακόρυφων φωτοθέσεων (π.χ. 1200x800) Ποιότητα της μηχανής: Ανάλυση Ποιότητα του φακού Ρυθμίσεις έκθεσης Σύνδεση μέσω USB ή Wi-fi 10

11 ΒΙΝΤΕΟΚΑΜΕΡΕΣ Πρωτογενή σύλληψη κινούμενης εικόνας Διακρίνονται σε Επαγγελματικές (Video Cameras) Κάμερες εγγραφείς (Camcorders) Παρόμοια λειτουργία με τις φωτογραφικές μηχανές Συνδέονται κυρίως με USB και IEEE 1394 firewire 11

12 WEB CAMERA Χρήση σε μέσα κοινωνικής δικτύωσης Συνήθως χαμηλής ποιότητας Παρακολούθηση Σύνδεση με USB ή Wi-fi 12

13 ΧΕΙΡΙΣΤΗΡΙΟ (JOYSTICK) 13

14 ΙΧΝΟΣΦΑΙΡΑ (TRACKBALL) Συσκευή ένδειξης που λειτουργεί σαν αναποδογυρισμένο ποντίκι Περιστροφή της σφαίρας µε τον αντίχειρα και πίεση των πλήκτρων µε τα δάκτυλα 14

15 ΠΙΝΑΚΑΣ ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗΣ Ειδική συσκευή εισόδου παρόμοια με τυπική πένα που είναι ευαίσθητη στο φως. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κατάδειξη είτε στην οθόνη είτε σε ειδική πινακίδα. Μπορούμε να σχεδιάσουμε με ακρίβεια, όπως με το μολύβι. 15

16 ΟΘΟΝΗ ΑΦΗΣ 16

17 TRACKPAD Ακίνητη συσκευή ένδειξης µε ευαίσθητη σε αφή επιφάνεια που παρέχει ίδια λειτουργικότητα µε το ποντίκι. Η κίνηση ενός δακτύλου στην επιφάνεια µεταφράζεται σε κίνηση του δείκτη. Διαθέτουν δύο ή τρία πλήκτρα που λειτουργούν όπως τα πλήκτρα του ποντικιού. Ορισμένα trackpads είναι ευαίσθητα σε χτύπηµα. 17

18 ΑΝΑΓΝΩΣΤΗΣ ΚΑΡΤΩΝ Διαβάζουν μεγάλη ποικιλία καρτών μνήμης USB Micro SD MMC, Memory Stick Pro Duo Μηχανήματα πιστωτικών καρτών ATM 18

19 ΟΠΤΙΚΟΙ ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ Οι οπτικοί αναγνώστες χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή τυπωμένων ή χειρόγραφων δεδομένων σε μορφή κατανοητή από τον υπολογιστή. Οπτική ανάγνωση συμβόλων Δελτία ΟΠΑΠ Διαγωνίσματα τύπου πολλαπλών επιλογών Οπτική ανάγνωση ειδικών χαρακτήρων Ανάγνωση τραπεζικών επιταγών Λογαριασμών ΔΕΚΟ Οπτική ανάγνωση χαρακτήρων Οπτική ανάγνωση ραβδωτών κωδίκων 19

20 ΟΠΤΙΚΗ ΑΝΑΓΝΩΣΗ ΚΕΙΜΕΝΟΥ Εφαρμογές οπτικής αναγνώρισης χαρακτήρων (OCR - Optical Character Recognition). Με χρήση των εφαρμογών αυτών, επιτυγχάνεται, με σχετική έως μεγάλη επιτυχία, η μετατροπή αρχείων εικόνας που περιέχουν κείμενο σε αντίστοιχο αρχείο κειμένου το οποίο μπορεί κανείς να επεξεργαστεί από μία εφαρμογή επεξεργασίας κειμένου. Πρόκειται στην ουσία για συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, που επεξεργάζονται ακολουθίες χαρακτήρων, αναλύοντας γραμμές και καμπύλες τις οποίες αντιπαραβάλλουν σε μια βάση αναφοράς, με στόχο το καλύτερο δυνατό ταίριασμα των χαρακτήρων που σχηματίζουν λέξεις. 20

21 ΑΝΑΓΝΩΣΤΗΣ ΡΑΒΔΟΚΩΔΙΚΑ Γραμμικοί κώδικες (Bar Codes) είναι ένα σύνολο παράλληλων γραμμών με διαφορετικό πάχος, που αντιπροσωπεύουν αριθμούς Αναγνώστες ραβδωτών κωδικών σαρώνουν με laser τις γραμμές και στέλνουν τις πληροφορίες στον υπολογιστή ΧΕΙΡΟΣ ΕΠΙΤΡΑΠΕΖΙΟΣ BARCODE 21

22 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΙ ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ Οι μαγνητικοί αναγνώστες χρησιμοποιούνται την εισαγωγή στον υπολογιστή δεδομένων που έχουν καταγραφεί σε κάποιο μέσο με μαγνητικό τρόπο. Αναγνώστες μαγνητικής μελάνης Αναγνώστες μαγνητικών καρτών 22

23 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΙ ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ Αναγνώστες μαγνητικής μελάνης Οι αναγνώστες αυτοί διαβάζουν χαρακτήρες που έχουν τυπωθεί από ειδικούς εκτυπωτές με χρήση μελάνης που περιέχει οξείδιο του σιδήρου. Χρησιμοποιείται συνήθως σε τραπεζικά συστήματα. 23

24 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΙ ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ Αναγνώστες μαγνητικών καρτών Χρησιμοποιούνται για ανάγνωση δεδομένων από πλαστικές κάρτες που περιέχουν μια μαγνητική λωρίδα. Συνηθισμένες περιπτώσεις των καρτών αυτών αποτελούν οι κάρτες ανάληψης ΑΤΜ και οι πιστωτικές κάρτες 24

25 ΣΑΡΩΤΗΣ (SCANNER) Οι σαρωτές εικόνας μετατρέπουν κάθε τυπωμένη εικόνα σε ηλεκτρονική μορφή που μπορεί να αποθηκευτεί στη μνήμη του υπολογιστή. Το λογισμικό οπτικής αναγνώρισης χαρακτήρων (OCR) μετατρέπει ένα έγγραφο κειμένου που έχουμε σαρώσει σε ηλεκτρονικό κείμενο που μπορούμε να χειριστούμε. ΕΠΙΤΡΑΠΕΖΙΟΙ ΧΕΙΡΟΣ 25

26 ΣΑΡΩΤΗΣ (SCANNER) Επίπεδους (flatbed): Το έγγραφο τοποθετείται σε ειδική θέση ακίνητο, και με ειδικό χειρισμό από το λογισμικό ελέγχου, οι φωτοανιχνευτές σαρώνουν το έγγραφο. Χειροκίνητοι (handheld) Χρησιμοποιούν κατά βάση την ίδια τεχνολογία με τους επίπεδους, αλλά η κίνηση πάνω στο έγγραφο σε αυτούς πρέπει να γίνει χειροκίνητα 26

27 ΣΑΡΩΤΗΣ (SCANNER) Τροφοδοτούμενοι (sheet-fed) Παρόμοιοι με τους επίπεδους, αλλά σε αυτούς κινείται το χαρτί και όχι η διάταξη των φωτοδιόδων. Τυμπάνου (drum) Πρόκειται για ακριβούς σαρωτές που παράγουν εικόνες με μεγάλη λεπτομέρεια Χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία εκδόσεων 27

28 ΣΑΡΩΤΗΣ (SCANNER) 28

29 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΑΡΩΤΗΣ Ανάλυση: μετράται σε κουκίδες ανά ίντσα (dpi - dots per inch) Η ανάλυση αυτή είναι η πραγματική ανάλυση που μπορεί να επιτύχει ο σαρωτής και είναι γνωστή ως οπτική ανάλυση (optical resolution) Τυπική τιμή οπτικής ανάλυσης για επίπεδο σαρωτή είναι η 600x1200. Βάθος χρώματος: ποσότητα των χρωμάτων που μπορούν να καταγράψουν Για τη δημιουργία του λεγόμενου πραγματικού χρώματος χρειάζεται βάθος χρώματος 24bits, δηλ. 24bits πληροφορία χρώματος για κάθε κουκίδα. 29

30 ΤΡΟΠΟΙ ΣΑΡΩΣΗΣ Γραμμικός (line art): Σαρώνει μόνο και αποθηκεύει πληροφορίες μόνο άσπρο - μαύρο, απαιτώντας μόνο ένα bit ανά κουκίδα σαρωμένης εικόνας. Εικόνες σε διαβαθμίσεις του γρι (Gray scale): Ο τρόπος αυτός χρησιμοποιείται όταν η επιθυμητή εικόνα θα τυπωθεί σε διαβαθμίσεις του γρι. Επειδή το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει περίπου 255 διαφορετικές διαβαθμίσεις του γρι, στην περίπτωση αυτή αρκούν 8bits ανά κουκίδα Αληθές χρώμα: Με τον τρόπο αυτό αποθηκεύονται και πληροφορίες χρώματος, 8bits ανά βασικό χρώμα, δηλ. 24 bits σύνολο ανά κουκίδα. 30

31 ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΞΟΔΟΥ Έξοδος πληροφοριών από τον υπολογιστή σε μορφή χρήσιμη για τον άνθρωπο Εικόνα Βίντεο Ήχος Έντυπα

32 ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΞΟΔΟΥ Οθόνη Εκτυπωτής Σχεδιογράφος (plotter) Προβολικό (Projector) Ηχεία

33 ΟΘΟΝΕΣ Η οθόνη (monitor) του υπολογιστή αποτελείται από pixels Κάθε pixel καθορίζεται από το συνδυασμό τριών βασικών χρωμάτων: R(Red), G(Green), (Blue)

34 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΟΘΟΝΩΝ Καθοδικού σωλήνα (CRT) παλαιότερη τεχνολογία μεγάλο μέγεθος - βάρος μεγάλη κατανάλωση ενέργειας Υγρών κρυστάλλων (LCD) αναβαθμισμένη ποιότητα εικόνας μικρό μέγεθος - βάρος υψηλότερο κόστος Υγρών κρυστάλλων (TFT)

35 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΟΘΟΝΩΝ Πλάσματος Λειτουργούν με ιονισμένο φώσφορο μετά από ιονισμό αδρανών αερίων κάθε κελιού καλύτερη απόδοση χρώματος Χαμηλότερη ευκρίνεια Μικρό χρόνο ζωής (LED)

36 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΘΟΝΩΝ Μέγεθος: (Διαγώνιος) σε ίντσες Π.χ. 15, 21 1 ίντσα = 2,54 cm Λόγος διαστάσεων (aspect ratio): Λόγος του πλάτους προς το ύψος της οθόνης. Τείνει να επικρατήσει ο λόγος διαστάσεων 16:9 (Widescreen) έναντι του 4:3 (Pan & scan) Ανάλυση (resolution): Οριζόντια x Κατακόρυφα pixels Π.χ. 1024x768 Συχνότητα ανανέωσης πλαισίων (refresh rate): Πόσο συχνά ανανεώνεται η οθόνη Π.χ. 60Hz

37 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΘΟΝΩΝ Γωνία θέασης (viewing angle): Ορίζει τη μέγιστη γωνία από την οποία και έπειτα δεν είναι σωστά ορατή η εικόνα. Όσο πιο μεγάλη είναι αυτή η τιμή (π.χ. 170 ), τόσο λιγότερο χρειάζεται να είστε ακριβώς απέναντι από την οθόνη για τέλειο οπτικό αποτέλεσμα. Βάθος χρώματος: Αναφέρεται στο πλήθος των χρωμάτων που μπορεί να εμφανίσει μία συσκευή και μετράται σε κάποια δύναμη του 2

38 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΘΟΝΩΝ Φωτεινότητα (brightness): Εκφράζεται σε cd/m² και αντιστοιχεί στη λαμπρότητα των λευκών τόνων. Όσο πιο σημαντική είναι αυτή η τιμή, τόσο πιο φωτεινή και φυσική είναι η εικόνα. Λόγος αντίθεσης (contrast ratio):καθορίζει τη διαφορά ανάμεσα στο πιο φωτεινό λευκό και το πιο βαθύ μαύρο. Για παράδειγμα, μια αναλογία contrast 1500:1 δηλώνει πως η πιο καθαρή εικόνα είναι 1500 φορές πιο φωτεινή από την πιο σκοτεινή. Όσο πιο μεγάλη είναι αυτή η τιμή, τόσο πιο ανώτερης ποιότητας είναι η εικόνα. Χρόνος απόκρισης (response time): Περιγράφει το χρόνο που χρειάζεται η οθόνη για να αλλάξει τη φωτεινότητά της από μια συγκεκριμένη στάθμη σε μία άλλη. Μετριέται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου (msec) και έχει σημαντικότερη επίδραση στα παιχνίδια δράσης.

39 ΣΥΝΔΕΣΗ ΟΘΟΝΩΝ VGA DVI DVI-A (Αναλογικό) DVI-D (Ψηφιακό) HDMI Display port

40 ΕΚΤΥΠΩΤΗΣ - ΕΙΔΗ Κρουστικοί (dot-matrix): Πίνακας ακίδων που κτυπά σε μελανοταινία. Χαμηλή ταχύτητα, ποιότητα, κόστος

41 ΕΚΤΥΠΩΤΗΣ - ΕΙΔΗ Έκχυσης μελάνης (inkjet): Ψεκασμός σταγόνων από κινούμενη κεφαλή Αρκετά υψηλή ταχύτητα, Έγχρωμη και καλή ποιότητα Χαμηλό κόστος

42 ΕΚΤΥΠΩΤΗΣ - ΕΙΔΗ Laser: Φωτοευαίσθητο τύμπανο και γραφίτη σε μορφή σκόνης (Toner) Μεγάλη ταχύτητα Άριστη ποιότητα Υψηλό κόστος

43 ΕΚΤΥΠΩΤΗΣ - ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Ταχύτητα Σελίδες ανά λεπτό (ppm pages per minute) Ανάλυση Κουκίδες ανά ίντσα (dpi dots per inche) Μνήμη Καθορίζει την ουρά εκτύπωσης Μέγεθος χαρτιού Α4, Α3 ή συνεχόμενο χαρτί Λειτουργικό κόστος Αναλώσιμα και συντήρηση Εκτύπωση διπλή όψης Χειροκίνητη ή αυτόματη Έγχρωμη εκτύπωση

44 ΣΧΕΔΙΟΓΡΑΦΟΣ (PLOTTER) Χρησιμοποιείται για την εκτύπωση: Αρχιτεκτονικών σχεδίων Ηλεκτρομηχανολογικών σχεδίων Αφισών Διακρίνονται σε: Επίπεδους Κινούνται οι γραφίδες Κίνηση χαρτιού

45 ΗΧΕΙΑ Συνδέονται στην κάρτα ήχου η οποία μπορεί να είναι: Onboard: Πάνω στη μητρική Με σύνδεση PCI Εξωτερική Η απόδοση εξαρτάται από την ισχύ (Watt)

46 ΣΥΝΘΕΤΗΤΗΣ ΟΜΙΛΙΑΣ (SPEECH SYNTHESIZER) Τεχνητή παραγωγή της ανθρώπινης ομιλίας Κυρίως σε άτομα με προβλήματα

47 ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΙΣΟΔΟΥ/ΕΞΟΔΟΥ Τερματικά Διαποδιαμορφωτές (modems) Κάρτες ήχου Οθόνες αφής

48 ΤΕΡΜΑΤΙΚΑ Ως τερματικό εννοεί κανείς μια μονάδα εισόδου - εξόδου η οποία μπορεί να συνδεθεί σε ένα τοπικό ή απομακρυσμένο σύστημα υπολογιστή. Κατά βάση τα τερματικά αποτελούνται τουλάχιστον από κάποιο είδος πληκτρολογίου και μία οθόνη. ΑΤΜ Τερματικά σημείων πώλησης Οθόνη αφής (Τουριστικές Πληροφορίες) Σαρωτές (Super market) Φορητές συσκευές (παραγγελίες) Εκτυπωτές σημείων πώλησης (εστιατόρια) Αναγνώστες μαγνητικών καρτών

49 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΛΕΞΗΣ 1. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τις επιδόσεις ενός υπολογιστικού συστήματος. (Διάλεξη Διαφάνεια 2)