Osnove hardvera periferije Milo Stojmenovi 8 9 2021

Osnove hardvera - periferije Miloš Stojmenović 8. 9. 2021. 1

Ciljevi • • • Ulazni uređaji Izlazni uređaji Audio Procesiranje 3 D Stampanje HDTV format 8. 9. 2021. 2

Ulazni uređaji • Tastatura (keyboard) – Najčešći oblik ulaznog uređaja – Koristi se za unos slova, brojeva i specijalnih znakova – Nekada, unos u računar putem prekidača – unos jednog bita u vremenu – Unos pomoću bušenih kartica 8. 9. 2021. 3

Tipična tastatura - funkcije 8. 9. 2021. 4

Tastatura • Standardna tastatura – QWERTY raspored • Ergonomska tastatura – Preventiva za moguće zdravstvene probleme • Tastature štampane na membrani 5

Tastature štampane na membrani 8. 9. 2021. 6

Periferije Ulazni uređaji • Uređaji za pokazivanje (Pointing Devices) • • Miš Touchpad Pointing stick Trackball Joystick Graphics tablet Touch screen (U/I uređaj) Smart Whiteboard • Neefikasni su za velike unose 8. 9. 2021. 7

Ulazni uređaji • Uređaji za pokazivanje – Trackball – Spaceball • Precizniji, ali neefikasni za velike unise podataka 8. 9. 2021.

Ulazni uređaji 8. 9. 2021. 9

Bar kodovi • 1949 Woodland I Silver su prijavili patent za bar kodove 8. 9. 2021. 10

Bar kodovi • 1 D I 2 D (Quick Response) bar kodovi • QR bar kodovi su izum Toyote, 1994 • Numericki zapis = Maks 7, 089 char. • Alphanumericki zapis = Max. 4, 296 char. • Binarni (8 bit) zapis = Max. 2, 953 bytes • Kanji/Kana zapis = Max. 1, 817 char. 8. 9. 2021. 11

2 D bar kodovi - Kodovanje 8. 9. 2021. 12

2 D bar kodovi - Kodovanje 8. 9. 2021. 13

Digitalna Video Kamera • Prihvata analogni ulaz (sliku) • Vrši konverziju u digitalni signal • Sixth Sense • Google Glass • Samsung Glass • Microsoft Hololens 8. 9. 2021. 14

Audio Digitalizator • Digitalizuje analogni zvuk sa Mikrofona • Šta je Digitalni signal? • Šta je Analogni signal? 15

Sluh • Pinna – Skuplja zvuk • Ušni kanal – pojačava zvuk • Bubna opna – pretvara zvuk u vibracije • Srednje uvo – čekić, nakovanj (incus), uzengija (stapes) – Prebacuje vibracije na tečnost unutrašnjeg uha – Pegla i filtrira zvuk

Sluh • Unutrašnje uho – – Ovalni prozor – pojačava zvuk 15 -20 puta • Basilarna Membrana – Glavni deo Cochlea – Rastavlja zvuk na frekvencije – Ako je peak (najjači deo) ulaznih frekvencija sličan, uvo ne može da ih raspozna: Simultano Maskiranje

Basilarna Membrana • Jaki peak-ovi zvučnog signala prouzrokuju vibraciju koja ne prestaje nekoliko milisekundi – Temporal Masking

Kompresija Zvuka • Postoje velike razlike u načinu naše interpretacije zvuka i slike – Način kompresije se pravi u skladu sa našom fiziologijom • Visoke frekvencije mogu da se odbace u kompresiji slike • Visoke frekvencije u zvuku su jako bitno, pa ih moramo ozbiljno uzeti u obzir

Kompresija Zvuka • Naša percepcija jačine zvuka je logaritmična s obzirom na njegovu amplitudu • Na slici, ne vidimo razliku u sličnim tonovima boje • Sa zvukom, ne vidimo linearnu razliku u jačini zvuka – Sa manje bitova može da se predstavi jačina zvuka

μ – Zakon • Većina signala je bliža slabijim signalima nego jačim • Jače signale svakako slabije raspoznajemo • Jači signali mogu da se zapišu uz pomoć manjeg broja bitova • Vrsta analogne kompresije koja se koristi u telefoniji • Postiže 2: 1 kompresiju

Decibali • Intenzitet zvuka β u decibalima, koji ima intenzitet I u Watt-ima po kvadratnom metro, se dobije kao: • Gde je • Mera je logaritmična jer se naš sluh ponaša isto • Logaritmično nam opada sposobnost da ralikujemo jačinu glasnh zvukova

Decibali Intenzitet I Zvuk β (d. B) (W/m 2) Primer / efekat 0 1 E-12 Granica ispod koje ne čujemo (1000 Hz) (uglavnom) 10 1 E-11 Šuštanje lišća 20 1 E-10 Šaputanje sa 1 m razdaljine 30 1 E-09 Tiha kuća 40 1 E-08 Prosečna kuća 50 1 E-07 Prosečna kancelarija, tiha muzika 60 1 E-06 Normalan razgovor 70 1 E-05 Bučna kancelarija, gust saobraćaj 80 1 E-04 Glasni radio, predavanje 90 1 E-03 U šleperu; oštećen zvuk od predugog izlaganja istog Glasna fabrika, sirena na 30 m; oštećenje od slušanja 8 h 100 1 E-02 dnevno 110 1 E-01 Dugoročno oštećenje od 30 minuta slušanja Glasni rock koncert, pneumatska drobilica na 2 m; granica 120 1 bola 140 100 Mlazni avion na 30 m; jak bol, oštećenje za par sekundi 160 10000 Pucaju bubne opne

Perceptivno Kodiranje • Apsolutna granica sluha: količina potrebne energije čistog tona da bi slušaoc čuo • Uvo čuje od 20 Hz do 20 k. Hz • Najbolje čuje od 1 k. Hz do 4 k. Hz • Žene: 2504 k. Hz • Muškarci: 150 -3. 6 k. Hz

Frekventno Maskiranje • Jak ‘peak’ ili vrh frekventnog talasa maskira sve manje talase u okolini u istom trenutku – Uvo ne može da ih čuje

Vremensko Maskiranje • Jak ‘peak’ ili vrih talasa maskira sve manje talase pre I posle njega u određenom vremenskom periodu – Uvo ne može da ih čuje • Postoji kašnjenju u procesiranju zvuka u ušima zbog kojeg dolazi do maskiranja pre jačeg zvuka

Frekventno/Vremensko Maskiranje • 3 D interpretacija frekventnog i vremenskog maskiranja

Psihoakustika • Efekat maskiranja signala u DB – frekventnom domenu • Površina ispod svake krive se ne čuje • Svaki jači zvuk (pod DB) maskira sve slabije iste frekvencije

Psihoakustika

MP 3 • Koristi slabosti naših audio perceptora • Briše iz zapisa signale i tonove koje inače ne čujemo • Postiže nivo kompresije 10: 1 bez primetnog gubitka u kvalitetu zvuka 8. 9. 2021. 30

Modemi • Modulator i Demodulator • Konvertuje digitalne signale da omogući transfer preko analognih linija • U poslednje vreme obavlja funkcije routera 31

Izlazni uređaji • Monitor – Veličina se određuje dužinom dijagonale • npr. 12 -40 inč • Rezolucija – broj piksela koji se može prikazati na ekranu • Piksel je najmanja individualno podesiva tačka na monitoru 32

Monitori • Od broja piksela osim same veličine, zavisi kvalitet slike, ali i njena fizička veličina koju zauzima na digitalnim medijima za smeštaj podataka. 8. 9. 2021. Glava 3 33

Dubina boja 1 -bitna dubina 4 -bitna dubina 8 -bitna dubina 16 -bitna dubina 8. 9. 2021. 34

Dubina boje • Zavisno od broja boja prikazanih na rasterskoj slici razlikuju se: • 1 bitne bitmape (jednobojne, monohro-matske). • Jednotonski crtež ili tekst gde postoje samo dve moguće vrednosti - crna i bela • 8 bitne bitmape (u sivoj skali ili u paleti - 256 boja). • Višetonska, crno - bela slika, ili jednostavna koloristička slika odrađena sa najviše 256 boja. 8. 9. 2021. 35

Dubina boje • 16 bitne bitmape (65 536 mogućih boja) • Rasterske slike koje danas sve ređe susrećemo • Vrhunac su dostigle pre desetak godina zbog nemogućnosti tadašnjih grafičkih kartica instaliranih na ondašnjim računarima da prikažu veći broj boja. • 24 bitne bitmape (True color ili 16 777 216 boja) • Obuhvataju sav potreban broj boja za prikaz fotorealističnih slika na računaru u RGB modu • Danas se najčešće koristi za prikaz slika na ekranu. 8. 9. 2021. 36

CMYK • CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, and Key) – tirkizna, ciklama, žuta i crna) – 32 bita • Osnovne boje modela čijim mešanjem bi trebalo da se dobije crna boja • Crna je odvojena jer je preciznije i jeftinije štampanje sa jednim prolazom crne boje

Odnos RGB i CMYK modela boja RGB CMYK

Odnos RGB i CMYK modela boja • RGB I CMYK se ne poklapaju 1: 1 • Neke boje ne mogu da se odstampaju kao što se vide na ekranu i obrnuto

Monitori • Klase monitora: – CRT (zasnovani na katodnim cevima) – LCD (Liquid Crystal Displays) su savremeni popularni monitori 8. 9. 2021. 40

LCD Monitori • Liquid Crystal Display • LCD – molekuli, obično u stanju kristala, koji se pretvaraju u tečno stanje pod uticajem toplote ili elektronskog polja • U stanju kristala “rotiraju” svetlost za 90 stepeni. 8. 9. 2021. Glava 3 41

LCD – Liquid Crystal Display 8. 9. 2021. 42

Štampači • Štampači produkuju papirni izlaz ili štampani materijal (hard copy) na bazi statičkih informacija • Dve osnovne grupe štampača: • Sa dodirom • Bez dodira • Štampači sa dodirom: 1. Linijski štampači 2. Matrični štampači (slično pisaćoj mašini glava printa matricu tačaka na papir) 8. 9. 2021. 43

Linijski štampači • • • štampači koji odjednom štampaju po jednu liniju (600 -1200 lin/min = 10 – 20 stranica/min). Prstenovi se obrću oko svoje ose i zaustavljaju se na željenoj poziciji (željenom karakteru). Kada svi zauzmu svoju poziciju, odgovarajući “čekić” udara sa suprotne strane u papir i preko trake sa mastilom se prenosi otisak na papir. 8. 9. 2021. 44

Matrični štampači • slično pisaćoj mašini • glava printa matricu tačaka na papir za svaki karakter • Najjeftinije štampanje • Ne suši se mastilo na traci • Niska rezolucija štamapnja • Bučno štampanje 8. 9. 2021. 45

Laserski Štampači • Chester Carlson, (1947. ) pronašao postupak suvog štampanja, nazvan elektrofotografija • Naziva se xerox postupak, od grčkih reči: xero – suvo, graphy – pisanje. – Prvo primenjen na mašinama za fotokopiranje • Prvi laserski štampač, (1977. ) Xerox 9700 high speed laser printer, 300 dpi, 2 strane/sek • Prvi komercijalni štampač 1984 - HPLaser. Jet, 300 dpi, 8 ppm 8. 9. 2021. 46

Laserski Štampači • Laserski zrak dolazi do obrtnog višestranog ogledala • Zrak se dalje reflektuje i prolazi kroz prizmu, zatim preko još jednog ogledala dolazi do OPC valjka 8. 9. 2021. 47

Štampači bez dodira • Inkdžet štampači: • Proizvodi štampani tekst ili slike ubrizgavanjem mastila na papir • Koriste termalni, piezoelektrični ili kontinualni metod ubrizgavanja mastila • Štampa manje stranica/minuti nego laserski štampač Kanal za • Obezbeđuje boje visoke mastilo rezolucije i niže cene od laserskog štampača • CMYK palete (cyan, magenta, yellow, black). 8. 9. 2021. Plastično kućište Mastilo Izvor toplote (električni otpor 48 ili piezoelektični kristal)

Ink-Jet štampači (Drop on Demand) Rasprskivač Mastilo Grejač Mehurići Grejač greje mastilo Mehurići Mastilo počinje da isparava Mehur Formira se mehur Mehur nestaje Mastilo se hladi Implozija Odvaja se kapljica

Ink-Jet štampači velikog formata

3 D Stampanje • http: //www. youtube. com/watch? v=8 aghzp. O_UZE 51

Vizuelna komunikacija • Microsoft Kinect 2 • http: //gizmodo. com/kinect-2 -full-videowalkthrough-the-xbox-sees-you-like 5091 8. 9. 2021. 52

Ergonomija i zdravlje • Izabrati uređaje koji su ergonomski dizajnirani • Kreirati zdravo radno okruženje • Ugraditi fleksibilnost u radno okruženje • Odmarati oči • Skupljati i opuštati napete mišiće • Slušati svoje telo • Tražiti pomoć kada je to potrebno 8. 9. 2021. 53