periferní zařízení osobních počítačů Část 1
DESCRIPTION
Základy výpočetní techniky. Periferní zařízení osobních počítačů Část 1. Pevný disk – pamět pro ukládání dat. Struktura dat na disku data jsou ukládána v soustředných kružnicích, které se nazývají stopy každá stopa je rozdělena na určitý počet úseků nazývaných sektory - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Periferní zařízení
osobních počítačů
Část 1
Základy výpočetní techniky
![Page 2: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Pevný disk – pamět pro ukládání dat
Struktura dat na disku
• data jsou ukládána v soustředných kružnicích, které se nazývají stopy
• každá stopa je rozdělena na určitý počet úseků nazývaných sektory
• všechny stopy na médiu obsahují stejný počet sektorů a všechny sektory umožňují uložení stejného množství dat
• diskové zařízení může využívat více povrchů média (u disket 2, u pevných disků záleží na typu)
![Page 3: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Struktura dat na disku
![Page 4: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Struktura dat na disku
Kapacita
Výpočet kapacity: K = NB · NS · NT · NP
NB – počet bajtů připadajících na jeden sektor
NS – počet sektorů na stopu
NT – počet stop jednoho povrchu
NP – počet povrchů disku
![Page 5: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Pevný disk
• velkokapacitní nevýměnná disková paměť
• tvořen několika kovovými kotouči, na nichž je nanesena vrstva magnetického materiálu
• kotouče jsou umístěny na společné ose v hermeticky uzavřeném pouzdře (ochrana proti prachu) s vlastním pohonem, vybavovacím mechanismem a elektronikou
• každému povrchu disku přísluší jedna kombinovaná čtecí/záznamová hlavička
• na rozdíl od diskety není hlavička v přímém kontaktu se záznamovým médiem, neboť vlivem aerodynamického vztlaku daného vysokými otáčkami média (7200 ot/min a více) plave hlava nepatrný zlomek milimetru nad povrchem média
• nutno chránit před otřesy (především za provozu)
![Page 6: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Pevný disk
R W
![Page 7: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Pevný disk
![Page 8: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Pevný disk - parametry
• označení HDD (Hard Disk Drive)
• skupina stop, které jsou současně přístupné nad sebou umístěným hlavičkám, se nazývá válec (cylindr)
• nejznámějšími výrobci jsou firmy Western Digital, Seagate, Maxtor, Hitachi, Samsung, atd.
• řadič HDD se většinou nachází přímo na základní desce
Parametry současných pevných disků
• kapacita – stovky GB a nově také TB (TeraByte)
• přístupová doba – několik ms
• rychlost otáčení – 7200 otáček za minutu a více
• přenosová rychlost – desítky až stovky MB/s
• velikost paměti cache HDD – 8 MB a více
![Page 9: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Pevný disk
![Page 10: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Pevný disk - připojení
Pro připojení pevných disků k počítači jsou používána různá rozhraní.
V osobních počítačích je dnes nejrozšířenější ATA (Advanced Technology Attachment, což synonymum názvu IDE Integrated Drive Electronics), které se někdy pro odlišení od SATA nazývá PATA - „paralelní ATA“. ATA rozhraní je relativně jednoduché a tedy i levné.
ATA rozhraní má max. teoretickou přenosovou rychlost okolo 1Gb/s = 133MB/s, což je při jednom připojeném disku dostačující, protože pevný disk obvykle dokáže vysílat data pouze rychlostí 640Mb/s = 80MB/s. Na jeden ATA kabel se ovšem dají připojit disky dva a pak se již přenosová rychlost ATA stává úzkým hrdlem.
![Page 11: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Pevný disk – konektor PATA
Paralelní ATA konektor a kabel
Krajní červeně označený vodič se připojuje na konektoru k pinu č. 1!
![Page 12: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Pevný disk – rozhraní ATA
![Page 13: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Pevný disk – rozhraní SATA
Dnes se používá sériová verze Serial ATA (SATA).
Výhodou SATA je o něco vyšší rychlost, vyšší inteligence řadiče, umožňující optimalizaci datových přenosů (NCQ); možnost připojování disků za chodu systému a menší rozměry kabelů, které nebrání toku vzduchu ve skříni a tedy zlepšují chlazení počítačů.
Z hlediska operačního systému je řízení disků pomocí tohoto rozhraní shodné s paralelní ATA.
![Page 14: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Pevný disk – rozhraní SATA
![Page 15: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Pevný disk – rozhraní SCSI
Pro dosažení vyššího výkonu (především počtu operací za sekundu) používá rozhraní SCSI (čti [skazi], zkratka Small Computer System Interface) nebo novější rozhraní FiberChannel.
Na jedno rozhraní (resp. kabel) je možné připojit více periférií. SCSI navíc podporuje periférie různých typů. Max. délka propojujícího kabelu je u SCSI obecně větší něž u standardu ATA/IDE. SCSI rozhraní je mnohem sofistikovanější než ATA/IDE, což samozřejmě znamená vyšší cenu jak radičů v počítači tak i samotných pevných disků a proto je používáno zejména u serverů a pracovních stanic.
![Page 16: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Pevný disk – rozhraní SCSI
![Page 17: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Pevný disk – další možnosti připojení
Pro externí disky (umístěné mimo skříň počítače) se používají rozhraní USB (Universal Serial Bus) či FireWire (IEEE 1394).
![Page 18: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/18.jpg)
18
USB
USB (Universal Serial Bus) je univerzální sériová sběrnice.
Moderní způsob připojení periférií k počítači.
Nahrazuje dříve používané způsoby připojení (sériový a paralelní port, PS/2, GamePort apod.) pro běžné druhy periférií - tiskárny, myši, klávesnice, joysticky, fotoaparáty, modemy atd., ale i pro přenos dat z videokamer, čteček paměťových karet, MP3 přehrávačů, externích disků a externích vypalovacích mechanik.
![Page 19: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/19.jpg)
19
USB
USB konektor:
![Page 20: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/20.jpg)
20
USB
Zapojení konektoru USB:
![Page 21: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/21.jpg)
21
USB
Výhodou je možnost připojování Plug & Play bez nutnosti restartování počítače nebo instalování ovladačů.
Zařízení lze připojit za chodu k počítači a během několika sekund je přístupné. Další zařízení lze připojit také do výstupního portu již připojeného zařízení, nebo pomocí rozbočovače (USB Hub).
Existují dvě hlavní verze:
USB 1.1 (max. přenosová rychlost do 12 Mbit/s)
USB 2.0 (až 480 Mbit/s).
USB 2.0 je zpětně kompatibilní s USB 1.1!
Více o USB na: http://www.usb.org (anglicky)
![Page 22: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Univerzální propojovací sada pro různá rozhraní
Propojení z USB na IDE/SATA či CD–ROM, DVD
![Page 23: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Propojení IDE/SATA na USB
Univerzální propojovací sada pro různá rozhraní
![Page 24: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/24.jpg)
24
USB flash disk
USB flash disk je paměťové zařízení dnes převážně používané jako náhrada diskety.
Většinou má podobu klíčenky a je vybaveno pamětí FLASH, která umožňuje uchování dat i při odpojení napájení.
Data se do disku nahrávaji přes sběrnici USB, odtud název. Ačkoli je v názvu slovo disk, médium nemusí být a často také nebývá tvaru disku.
![Page 25: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/25.jpg)
25
CD-ROM
• Compact Disc - Read Only Memory
• výměnné optické paměťové médium s kapacitou obvykle 650 až 800 MB
• pouze pro čtení
• klasické CD-ROM se vyrábějí lisováním stejně jako běžné hudební CD (proto na ně nelze zapisovat)
• na rozdíl od pevného disku, který má soustředné kruhové stopy rozdělené do sektorů, má CD-ROM záznamovou stopu ve tvaru spirály začínající u středu disku, která je také rozdělena na sektory
• spirálovitá stopa má stoupání 1,6 m, šířku 0,6 m a je tvořena různě dlouhými prohlubněmi (tzv. pity)
• záznam je snímán laserovým paprskem
![Page 26: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/26.jpg)
26
CD-ROM
• laserový paprsek přes soustavu čoček dopadá na plochu se záznamem, která je opatřena reflexní vrstvou
• prohlubně zmenšují intenzitu odraženého světla
• odražený laserový paprsek dopadá na fotocitlivý prvek, který intenzitu dopadajícího světla převádí na elektrický signál
Jednotka CD-ROM
• s rozhraním IDE (EIDE, ATAPI) nebo SCSI
• přístupová doba okolo 100 ms
• přenosová rychlost závisí na typu: 1x 150 KB/s,
2x 300 KB/s, 24x 3600 KB/s, …
• umožňuje přehrávat i hudební CD
![Page 27: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/27.jpg)
27
CD-ROM
![Page 28: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/28.jpg)
28
CD-ROM
laserová dioda
fotocitlivý prvek
čočka
![Page 29: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Výpočet „kapacity“ hudebního CD44 100 × 2 × 2 × 74 × 60 = 783 216 000 B
převod minut na sekundymax. 74 minut hudby
2 kanály (stereo)rozlišení 16 bitů na vzorek, tj. 2 bajty
počet vzorků za sekundu na jeden kanál
CD-ROM
![Page 30: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/30.jpg)
30
CD-R, CD-RW
CD-R• Compact Disc – Recordable
• umožňuje jednorázový zápis dat ve vypalovací mechanice (mechanice CD-RW, „vypalovačce“)
CD-RW• Compact Disc – Rewritable
• umožňuje opakovaný zápis dat (přepisovatelné)
• v současné době asi nejoblíbenější zálohovací média
• lze používat v mechanice CD-ROM
• mají obvykle nižší spolehlivost i životnost oproti lisovaným CD-ROM
![Page 31: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/31.jpg)
31
DVD-ROM
• Digital Video Disc … původně
• Digital Versatile Disc … výstižněji
• vychází z technologie CD
• odlišnosti média DVD od klasického CD: hustější záznam – jiná rozteč stop dvě záznamové vrstvy nad sebou – horní vrstva polopropustná, spodní vrstva odrazová; horní i spodní vrstva se čtou pouhým přeostřením laseru oboustranný disk
• kapacita až 17 GB (asi 480 minut videozáznamu)
• již existují i DVD-RAM, DVD-R
![Page 32: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/32.jpg)
32
DVD-ROM
Srovnání CD a DVD
Záznamová kapacita na jednu vrstvu650 MB 4,7 GB
![Page 33: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/33.jpg)
33
DVD-ROM
• vývoj DVD původně v oblasti videotechniky
• svět rozdělen celkem na 6 regionů, ČR region 2
• každé DVD s filmem určeno pro určitý region, lze přehrávat pouze na přehrávači nastaveném pro tento region
DVD-Video
• obraz asi 3x kvalitnější než u běžných VHS přehrávačů
• až 8 zvukových stop (tj. jazykových verzí)
• titulky až v 32 jazycích
• možnost současného uložení záběrů až z 9 kamer
• „Parental Lock“ – blokování nevhodných scén pro děti
• vhodné pro kvizy, hry, prezentace, …
• levná výroba
![Page 34: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Blu-ray disk (název z anglického Blue ray, tj. modrý paprsek, označení související s barvou světla používaného ke čtení)
Patří k nejnovějším optickým diskům určeným pro ukládání digitálních dat. Data se ukládají ve stopách tvaru kružnice 0.1 mm pod povrch disku, příčný odstup stop je 0,35 μm. Pro čtení disků Blu-ray se používá laserové světlo s vlnovou délkou 405 nm.
Na technologii pro tento standard se podílela např. firma Philips
Blu-ray disk
![Page 35: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Tak jako CD, má i blu-ray disk průměr 12 cm v menší variantě 8 cm a tloušťku 1,2 mm.
Disky umožňují záznam dat s celkovou kapacitou až 25 GB u jednovrstvého disku, 50 GB u dvouvrstvého disku až po 100 GB u oboustranné dvouvrstvé varianty.
Díky umístění záznamu 0.1 mm pod povrch je možné vyrobit hybridní disk s DVD i Blu-ray záznamem na jedné straně disku.
Čtecí zařízení pro disky blu-ray jsou vyvíjena s ohledem na kompatibilitu s CD a DVD, tj. mají umožňovat čtení všech tří typů disků.
Blu-ray disk
![Page 36: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Označení Blu-ray disků:
• BD-ROM (disk pouze pro čtení)• BD-R (jednorázový zápisu)• BD-RE (přepisovatelný disk)
Blu-ray disk
Více na: http://www.blu-raydisc.com
![Page 37: Periferní zařízení osobních počítačů Část 1](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062301/56814722550346895db45841/html5/thumbnails/37.jpg)
37
Konec první části