Αρχές Πληροφορικής Ενότητα # 5: Περιφερειακές συσκευές Θαρρενός Μπράτιτσης Παιδαγωγικό Τμήμα Νηπιαγωγών

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σκοποί ενότητας Η ενότητα αυτή συνεχίζει τη μελέτη της δομής του υπολογιστικού συστήματος και ασχολείται κυρίως με τις περιφερειακές συσκευές, κυρίως αποθήκευσης δεδομένων. Στόχος είναι να κατανοήσει ο φοιτητής τη χρησιμότητα της κάθε επιμέρους συσκευής, να μάθει τη σωστή ορολογία και να είναι σε θέση να αναγνωρίζει πιθανές βλάβες.

Περιεχόμενα ενότητας Περιφερειακές συσκευές – λογική δομή Σκληρός δίσκος Οπτικός δίσκος Μνήμες και ταξινόμηση

Περιφερειακές συσκευές Οι Περιφερειακές συσκευές συνδέονται στον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή μέσω ειδικών υποδοχών του συστήματος και του επιτρέπουν την: Επικοινωνία και αλληλεπίδραση με τον εξωτερικό κόσμο (πληκτρολόγιο, εκτυπωτής) Αποθήκευση ή ανάκτηση πληροφοριών από τις μονάδες της δευτερεύουσας (βοηθητικής) μνήμης (Σκληροί δίσκοι, δισκέτες). Οι περιφερειακές συσκευές διακρίνονται σε: Εισόδου, Εξόδου, Επικοινωνίας και Βοηθητικής Μνήμης Δευτερεύουσα ή βοηθητική μνήμη καλείται η μνήμη που δεν είναι άμεσα προσπελάσιμη αλλά είναι προσπελάσιμη μόνο μέσω του συστήματος εισόδου-εξόδου (I/O)

Λειτουργικό διάγραμμα περιφερειακών συσκευών Αποθήκευση Μονάδες Βοηθητικής Μνήμης πληκτρολόγιο ποντίκι επεξεργαστής οθόνη εκτυπωτής Μονάδες Εισόδου Μονάδες Εξόδου Επεξεργασία Είσοδος Έξοδος δισκέτες σκληρός δίσκος CD / DVD μνήμη flash Κ.Μ.Ε. Μονάδες Επικοινωνίας εσωτερικό εξωτερικό modem κάρτα δικτύου

Κατηγορίες περιφερειακών Οι συσκευές εισόδου εξυπηρετούν την εισαγωγή δεδομένων στην κεντρική μονάδα του υπολογιστή, όπου και τα δεδομένα αποθηκεύονται, επεξεργάζονται κ.λπ. Συνδέονται συνήθως ενσύρματα με την κεντρική μονάδα και συνδέουν το χρήστη με τον υπολογιστή, επιτρέποντας τη μεταξύ τους επικοινωνία και αλληλεπίδραση. Οι συσκευές εξόδου εξυπηρετούν την εξαγωγή δεδομένων από την κεντρική μονάδα του υπολογιστή σε αναλογική ή ψηφιακή μορφή. Οι συσκευές εξόδου συνδέονται ενσύρματα ή ασύρματα με την κεντρική μονάδα και επιτρέπουν στο χρήστη να λαμβάνει τα αποτελέσματα της εργασίας του. Οι μονάδες βοηθητικής μνήμης ή δευτερεύουσας μνήμης είναι τα αποθηκευτικά μέσα που δεν βρίσκονται ενσωματωμένα στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας (όπως οι μνήμες RAM και ROM), αλλά είναι φορητά, εισάγονται δηλαδή και εξάγονται από τον υπολογιστή. Καλύπτουν ανάγκες αποθήκευσης, μεταφοράς δεδομένων από έναν υπολογιστή σε άλλο και δημιουργίας αντιγράφων ασφάλειας (backup). Οι μονάδες επικοινωνίας είναι συσκευές που επιτρέπουν στον υπολογιστή να συνδέεται με άλλους υπολογιστές, μέσα από διάφορα τηλεπικοινωνιακά κανάλια.

Περιφερειακή μνήμη Περιφερειακή Μνήμη ονομάζονται οι μαγνητικές συσκευές εναποθήκευσης οι οποίες δεν είναι ενσωματωμένες σε ένα σύστημα ηλεκτρονικού υπολογιστή, αλλά είναι άμεσα συνδεδεμένες και ελεγχόμενες από την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας. Αυτές μπορεί να είναι: Μαγνητική ταινία - Κασέτα Μαγνητικής Εγγραφής Zip Drive Μαγνητικός δίσκος Οπτικός δίσκος (CD, DVD, Blue Ray) Μονάδα Δίσκου Flash USB

Σκληρός δίσκος Είναι το σημαντικότερο και πιο διαδεδομένο μέσο αποθήκευσης. Αποτελείται από ένα μεταλλικό περίβλημα, αεροστεγώς κλεισμένο, όπου μέσα υπάρχουν κυκλικοί μεταλλικοί δίσκοι τοποθετημένοι παράλληλα, και πάνω σε αυτούς κινείται μια κεφαλή εγγραφής - ανάγνωσης. Οι μεταλλικοί δίσκοι περιστρέφονται διαρκώς γύρω από τον κοινό άξονά τους. Οι κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής (μία για κάθε επιφάνεια δίσκου) είναι κινούμενες Η ανάγνωση/εγγραφή λαμβάνει χώρα σε προκαθορισμένα τμήματα του δίσκου, ο οποίος χωρίζεται τελικά σε τομείς σταθερού μεγέθους (βλ. επόμενη διαφάνεια). Το μέγεθος του τομέα εξαρτάται από τη χωρητικότητα του δίσκου και τον τύπο διαμόρφωσης (βλ. παρακάτω). Για παράδειγμα, αν το μέγεθος του τομέα είναι 4ΚΒ και θέλουμε να εγγράψουμε πληροφορία μεγέθους 2 byte, τότε θα καταληφθεί όλος ο τομέας. Με τον τρόπο αυτό κατασκευάζεται ένας «χάρτης» τομέων που ονομάζεται FAT (File Allocation Table). Όταν αποθηκεύεται ένα αρχείο, τότε γίνονται οι απαραίτητες εγγραφές στον FAT, για να γνωρίζει ο υπολογιστής που πρέπει να μετακινηθούν οι κεφαλές ώστε να συγκεντρώσουν τα τμήματα του αρχείου Πριν να χρησιμοποιηθεί ένας μαγνητικός δίσκος πρέπει να μορφοποιηθεί. Η μορφοποίηση ενός δίσκου (format) διαιρεί τον δίσκο σε τομείς και τροχιές.

Δομή σκληρού δίσκου Η επικοινωνία μεταξύ μαγνητικού δίσκου και CPU γίνεται με τον ελεγκτή (controller) που είναι υπεύθυνος: για την ανάγνωση και την αποθήκευση των δεδομένων. για τη διαχείριση των κατεστραμμένων τομέων (bad sectors).

Οπτικοί δίσκοι Οι οπτικοί δίσκοι είναι φορητές συσκευές αποθήκευσης οι οποίες μπορούν να αποθηκεύσουν μεγάλες ποσότητες πληροφοριών. Στους οπτικούς δίσκους έχουμε ακολουθίες σημείων ανάκλασης (1) ή διάχυσης (0) φωτός πάνω στην επιφάνεια του δίσκου και αυτά ανιχνεύονται από μία δέσμη laser. Τα δεδομένα είναι γραμμένα πάνω σε ειδικό στρώμα όπου σχηματίζονται κοιλότητες (εσοχές) και λείες επιφάνειες (νησίδες). Όταν η ακτίνα λέιζερ πέσει σε μια λεία επιφάνεια (νησίδα) ανακλάται ισχυρά και ο ανιχνευτής (φωτοκύτταρο) σηματοδοτεί το 1. Όταν πέσει σε κοίλωμα (εσοχή) δεν ανακλάται ισχυρά λόγω διάχυσης και ο ανιχνευτής αντιστοιχεί στην μειωμένη ένταση φωτός το 0. Οι κατηγορίες των οπτικών δίσκων είναι: CD-ROM (Compact Disc -Read Only Memory): ακολουθούν το πρότυπο του CD. Με κατάλληλη συσκευή εγγραφής στον υπολογιστή ή με βιομηχανικό τρόπο (πρέσα) εγγράφονται οι πληροφορίες αλλά μόνο μια φορά. Η χωρητικότητά του CD-ROM κυμαίνεται από 650-700 ΜΒ CD-RW (Compact Disc –Rewritable): πρόκειται για επανεγγράψιμο CD, όπου οι κοιλότητες και οι εσοχές επαναδημιουργούνται με μαγνητικό τρόπο, αλλά διαβάζονται με οπτικό. DVD (digital versatile disc ή digital video disc): το νεότερο από τα οπτικά μέσα αποθήκευσης, το οποίο έχει χωρητικότητα 4,7GB. Μελλοντικές επεκτάσεις του DVD θα υποστηρίζουν δίσκους των 9,4GB και 17GB. Όπως και στην περίπτωση των CD, υπάρχουν συσκευές και δίσκοι DVD-R που εγγράφονται μόνο μια φορά, καθώς και επανεγγράψιμα DVD-RW. Ένας δίσκος DVD μπορεί να διαβαστεί μόνο από οδηγούς DVD, ενώ ένας δίσκος CD μπορεί να διαβαστεί και από οδηγούς CD-ROM και από οδηγούς DVD.

USB Flash Disk Η μονάδα δίσκου Flash USB είναι μία φορητή μαγνητική μονάδα αποθήκευσης (σε μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος) που συνδέεται στη θύρα USB του υπολογιστή και αποθηκεύει πληροφορίες πολλών GB. Η ίδια τεχνολογία χρησιμοποιείται και στις κάρτες μνήμης (π.χ. SD). Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι εκατοντάδες megabits/sec.

Ταξινόμηση μνήμης υπολογιστή Καταχωρητές ΚMΕ Κρυφή Μνήμη RAM - ROM Κύρια Μνήμη Χρόνος Προσπέλασης Κόστος ανά bit Μαγνητικοί Δίσκοι Δευτερεύουσα Μνήμη Οπτικοί Δίσκοι

Οδηγίες (1 από 4) Το πρότυπο παρουσίασης (template) περιέχει συγκεκριμένες διατάξεις διαφανειών. Προτιμήστε μια από τις 9 προκαθορισμένες διατάξεις.

Οδηγίες (2 από 4) Κάθε διαφάνεια πρέπει να έχει τίτλο που να είναι μοναδικός. Ο τίτλος διαφάνειας είναι bold 44pt και δεν πρέπει να ξεπερνάει τις 2 γραμμές. (Στις 2 γραμμές το μέγεθος γραμματοσειράς προσαρμόζεται αυτόματα από το πρόγραμμα σε 40pt). Χρησιμοποιήστε τα ορισμένα μεγέθη γραμματοσειρών για το κείμενο: 32pt για το πρώτο επίπεδο, 28pt για το δεύτερο, 24pt για το τρίτο, 22pt για το τέταρτο και 20pt για το πέμπτο. Μη χρησιμοποιείτε προσαρμοσμένο μέγεθος μικρότερο από 20pt. Επιλέξτε γραμματοσειρές που είναι εύκολο να διαβαστούν και συναντώνται συχνά στα έγγραφα (π.χ. τύπου Sans Serif), όπως για παράδειγμα οι Arial, Verdana, Tahoma, Calibri.

Οδηγίες (3 από 4) Μην αλλοιώνετε τα πλαίσια του τίτλου και του κειμένου ως προς το μέγεθος και τη θέση τους. Μη χρησιμοποιείται αλλαγή χρώματος για επισήμανση λέξεων. Συνίσταται η χρήση bold. Συνίσταται να χρησιμοποιείται 1 σχήμα, γράφημα, εικόνα, φωτογραφία ανά διαφάνεια. Συνίσταται να χρησιμοποιούνται μόνο όσα σχήματα χρειάζονται για να αποδώσουν την απαιτούμενη πληροφορία και όχι για «διακόσμηση». Συνίσταται να χρησιμοποιούνται μέχρι 6 bullets ανά διαφάνεια. Διαφάνειες που περιέχουν μεγάλη ποσότητα πληροφορίας καλό είναι να αναλύονται σε επιμέρους διαφάνειες.

Οδηγίες (4 από 4) Μην χρησιμοποιείτε εικόνες πίσω από γράμματα ως φόντο ούτε χρωματιστά πλαίσια. Για πλαίσια προτιμήστε μαύρο περίγραμμα τουλάχιστον 2pt. Μην χρησιμοποιείτε σκιά στα γράμματα. Μην στοιχίζετε το κείμενο σε πλήρη στοίχιση (justify). Οι υπερσυνδέσεις να συνοδεύονται από αντιπροσωπευτικό κείμενο. Να είναι ενεργοποιημένος ο αυτόματος ορθογραφικός έλεγχος. Κατά την παρουσίαση, η μετάβαση μεταξύ διαφανειών να γίνεται με τον προκαθορισμένο τρόπο (enter, βέλος, κλικ) και χωρίς όριο χρόνου.

Βασικές Οδηγίες Προσβασιμότητας Όλα τα αντικείμενα (π.χ. εικόνες, φωτογραφίες, σχήματα, γραφικά) πρέπει να συνοδεύονται από εναλλακτικό κείμενο περιγραφής τους. Διασφαλίστε ότι η σειρά αυτόματης ανάγνωσης σε κάθε διαφάνεια είναι λογική: η μετατροπή κειμένου σε ομιλία «διαβάζει» τον τίτλο, τα κείμενα και τα εναλλακτικά κείμενα των αντικειμένων με τη σειρά που έχουν εισαχθεί και όχι με τη σειρά που εμφανίζονται στη διαφάνεια. Ελέγξτε την ορατότητα για χρήστες με αχρωματοψία. Ακολουθείστε τις ειδικές οδηγίες για επιστημονικά σύμβολα, ηχητικά αρχεία και video clips.

Τέλος ενότητας