4

SREDNJA ŠOLA JESENICE interno gradivo za predmet INFORMATIKA Gradivo je namenjeno dijakom 1. letnika zdravstvene usmeritve za predmet dijakom 1. letnika usmeritve predšolska vzgoja za predmet Gradivo pripravila: Anuška Kokalj, dipl. org. dela Jesenice, junij 2006

KAZALO 1. OSNOVNI POJMI INFORMATIKE... 3 2. KOMUNICIRANJE... 5 3. RAZVOJ RAČUNALNIŠTVA... 8 4. ELEMENTI TEORIJE INFORMACIJE PREDSTAVITEV PODATKOV... 12 4.1. ANALOGNO IN DIGITALNO KODIRANJE... 12 4.2. KODIRANJE PODATKOV V RAČUNALNIKU... 12 4.2.1. KODIRANJE ŠTEVIL... 14 4.2.2. KODIRANJE ZNAKOV... 14 4.2.3. KODIRANJE SLIK - RAČUNALNIŠKA GRAFIKA... 14 4.2.4. KODIRANJE ZVOKA... 17 4.2.5. KODIRANJE VIDEA... 17 4.3. VEČPREDSTAVNI OSEBNI RAČUNALNIK... 18 5. OSEBNI RAČUNALNIK - ZGRADBA IN DELOVANJE... 19 5.1. VHODNE ENOTE... 21 5.1.1. TIPKOVNICA (angl. keyboard)... 21 5.1.2. MIŠKA (ang. mouse)... 21 5.1.3. OPTIČNI ČITALNIKI SLIK (angl. scanner)... 22 5.3. POMNILNE ENOTE... 24 5.3.1. NOTRANJI POMNILNIKI... 24 5.3.2. ZUNANJI POMNILNIKI... 25 5.4. IZHODNE ENOTE... 27 5.4.1. MONITOR (angl. Monitor)... 27 5.4.2. TISKALNIKI (angl. Printer)... 29 6. PROGRAMSKA OPREMA... 30 6.1. SISTEMSKA PROGRAMSKA OPREMA SPO... 30 6.2. UPORABNIŠKA PROGRAMSKA OPREMA UPO... 30 7. RAČUNALNIŠKA OMREŽJA... 31 7.1. KRAJEVNO OMREŽJE (LAN angl. Local Area Network)... 32 7.2. GLOBALNA (PROSTRANA) OMREŽJA (WAN angl. Wide Area Network)... 33 7.3. INTERNET (omrežje omrežij)... 34

1. OSNOVNI POJMI INFORMATIKE V uvodu bomo spoznali naslednje pojme: informacija, informatika, informacijski sistem, informacijske dejavnosti, informacijska tehnologija in informacijska pismenost. Novica lahko sporoča nekaj, kar že vemo. vsebina: pove nekaj, česar še nismo vedeli novica ===== INFORMACIJA oblika: govorna, pisna, slikovna, zvočna Novica, katere sporočilo je bilo pred sporočanjem prejemniku še neznano, v njem pa je po prejetju vzbudilo določeno spremembo, imenujemo informacija. V vsakdanjem življenju izraza podatek in informacija pogosto zamenjujemo oziroma ju uporabljamo kkot sopomenki. V informatiki in računalništvu pa je med njima pomembna razlika, zato se ju moramo naučiti razlikovati. PODATEK lahko opredelimo kot predstavitev nekega dejstva, INFORMACIJO pa kot pomen, ki ga človek pripiše podatkom na podlagi svojega predznanja, in si tako razširi svoje védenje o nečem. Zato lahko zapišemo: INFORMACIJA = PREDZNANJE + PODATEK PRIMERI: Slepemu človeku prijazen mimoidoči pešec namigne, da na semaforju gori zelena luč. S tem mu je predstavil dejstvo. Slepec pa na podlagi predznanja napravi informacijo - pozna prometne predpise (ima torej predznanje), zato podatku pripiše pomen lahko grem čez cesto. Vrnil se je iz Sudana (podatek). Na podlagi predznanja, da je Sudan afriška država, iz tega podatka lahko napravimo informacijo 'bil je v Afriki'. Runo je zmagal na pasji razstavi (podatek). Iz tega podatka lahko sklepamo, da je Runo lep pes (informacija). XXI (podatek). Lahko predstavlja tri črke ali rimsko številko 21. V tem primeru si posameznik na podlagi predznanja ustvari različno informacijo. Če ne pozna rimskih številk (predznanje) si ne more ustvariti informacije, da znaki XXI lahko predstavljajo številko. Z informacijo si širimo znanje o kakem pojavu ali odnosu. Pove nam nekaj, česar še nismo vedeli. Običajno jo povezujemo s tistim, česar ne vemo, a nujno potrebujemo, da lahko pravilno ukrepamo. Za prave in zanesljive informacije smo pripravljeni odšteti celo veliko denarja. V poslovnem pogledu postaja zato lastništvo iskanih informacij pomembno in donosno. Število zaposlenih, ki se med svojim delovnim časom ukvarja z informacijami, se zato nenehno povečuje. 3

Poleg vsebine informacije so postali pomembni tudi načini zbiranja, oblikovanja, posredovanja in hranjenja informacij. Tako se je v sredini tega stoletja»rodila«nova veda, ki raziskuje vrste in značilnosti informacij, zakonitosti in teorijo informacijskih dejavnosti ter vplive informacij na človeka. Imenujemo jo informatika. INFORMATIKA raziskuje vrste in značilnosti informacij zakonitosti in teorijo informacijskih dejavnosti interdisciplinarna matematika računalništvo psihologija elektrotehnika dokumentalistika razvija pripomočke in sredstva, ki omogočajo informacijske dejavnosti v ožjem pomenu besede: veda o elektronskem prenašanju sporočil Tudi mi se velikokrat znajdemo v položaju, ko potrebujemo določeno informacijo. Takrat vprašamo prijatelja, starše, poiščemo odgovor v knjigi ali priročniku V poslovnem svetu, kjer je nepoznavanje določenega podatka lahko celo usodno, se na brezglavo iskanje podatkov v trenutkih, ko je že skoraj prepozno, ne moremo zanesti. Podatke zato nenehno zbiramo, hranimo, obdelujemo in organiziramo tako, da nam bodo na voljo čim hitreje takrat, ko jih bomo potrebovali. Vse podatke, ki jih potrebujemo pri svojem delu, zberemo na enem mestu v BAZI PODATKOV. Vendar sami podatki niso dovolj. Potrebujemo še pripomočke in metode, s katerimi zbrane podatke obdelamo in shranimo in oblikovano informacijo predstavimo ali posredujemo naprej. Ti pripomočki in metode ter urejeni podatki pa skupaj predstavljajo INFORMACIJSKI SISTEM. INFORMACIJSKI SISTEM = BAZE PODATKOV + PRIPOMOČKI + METODE ZA OBDELAVO PODATKOV Glavna naloga informacijskega sistema podjetja ali organizacije je oskrbeti uporabnike s podatki, na podlagi katerih si bodo lahko oblikovali pravo predstavo o trenutnem stanju v podjetju ali organizaciji. Informacijske sisteme uporabljamo na praktično vseh področjih življenja in dela: v knjižnicah, bankah, bolnišnicah, v podjetjih, šolah, občinskih uradih, v policiji, vojski Čeprav je človekova zmožnost sprejemanja informacij neverjetno velika, vseh informacij, ki so nam na voljo, ne moremo sprejeti, kaj šele, da bi si jih zapomnili. Za zbiranje, hranjenje, obdelavo in posredovanje informacij se v informacijskih sistemih uporabljajo različni pripomočki, ki so pri takšnih nalogah zanesljivejši od človeka imenujemo jih INFORMACIJSKA TEHNOLOGIJA (IT). 4

PRIMER Informacijska tehnologija na našem domu: satelitska TV, mobilni telefoni, digitalni fotoaparati in kamere, video rekorderji, hišni in osebni računalniki, tiskalniki, telefaksi. Znanje, spretnosti in navade, ki jih potrebujemo, da lahko s pomočjo informacijske tehnologije, ki nam je na voljo, hitro in uspešno poiščemo, shranimo, obdelamo in uporabimo aktualne podatke ter jih oblikujemo v učinkovito informacijo, imenujemo INFORMACIJSKA PISMENOST. VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. V katerem primeru ti novica, ki jo prejmeš, pomeni tudi informacijo? 2. V kakšni obliki lahko prejmeš informacijo? 3. Ali je možno, da si dva človeka iz istega podatka ustvarita različni informaciji? 4. V kakšni obliki dobiš informacijo s pomočjo telefona, časopisa, semaforja, zemljevida? 5. Naštej osnovne informacijske dejavnosti! 6. S čim vse se»ukvarja«veda informatika? 7. Zakaj pravimo, da je informatika interdisciplinarna veda? Opiši dva primera! 8. Kaj označujemo z izrazom baza podatkov? 9. Naštej vse elemente, ki predstavljajo informacijski sistem! 10. Kaj vse zajema informacijski sistem knjižnice? 11. Kaj je informacijska tehnologija? 12. Naštej tri sodobne naprave, ki jih uporabljate doma, pa ne sodijo med informacijsko tehnologijo! 13. Kdo je informacijsko pismen? 2. KOMUNICIRANJE Besedica komuniciranje izvira iz latinske besede communicare, ki pomeni posvetovati se, razpravljati, vprašati za nasvet. Iz tega lahko opredelimo komuniciranje kot odnos, s katerim izmenjujemo znanje. Človek je bitje odnosov. Ko se rodi, je zanj vse eno. ne zna ločevati enega predmeta od drugega, ne razloči jaza od drugosti. Sčasoma začne komunicirati, saj je to edini način, da lahko preživi. S komunikacijo si nabira znanje in se začne vraščati v družbo. Komunikacija spremlja človeka vse življenje. Skoraj vse kar ve in zna, vse kar ni podedoval, je postopoma zgradil v svojih možganih. S komunikacijo si človek izmenjuje znanje. Na eni stani imamo oddajnik znanja in na drugi strani prejemnik. Komunicirati je možno le, če je na obeh staneh človek, ki je hkrati oddajnik znanja in prav tako njegov prejemnik. Komuniciramo, ko se pogovarjamo s prijatelji, starši ali znancem, ko poslušamo radio ali učitelja, ko beremo časopis, knjigo ali revijo, ko gledamo televizijo, ko se dotaknemo druge osebe itn. Vsak prejemnik za uspešno komunikacijo potrebuje predznanje. Lahko pa se seveda zgodi, da prejemnik podatkov ne razume. Takrat vpraša oddajnik, kar ni razumel. To je povratna zveza. Z njo prejemnik lahko potrdi, da je sporočilo razumel, ali zahteva dodatno pojasnilo. 5

Elementi komuniciranja Oddajnik je oseba, ki je vir znanja in pobudnik komuniciranja. Vedeti mora, komu je znanje namenjeno in kaj želi z njim doseči. Temu primerno izbere podatke, s katerimi predstavi znanje, določi zapis sporočila in izbere komunikacijski kanal, po katerem bo posredoval sporočilo prejemniku. Je torej najodgovornejši za kakovostno informacijo. Prejemnik je oseba, ki ji je znanje namenjeno. In komunikacijskega kanala prejme sporočilo, iz njega razbere podatke in iz njih oblikuje informacijo ter z nji nadgradi svoje znanje. Če mu kaj ni razumljivo lahko zahteva od oddajnika po povratni zvezi dodatna pojasnila. Sporočilo je zapis podatkov na mediju. To je npr. pismo, slika, zvočno sporočilo ipd. Motnja je pojav, ki ni usklajen z načrtovanim delovanjem komunikacijskega kanala in povzroča neobičajno spreminjanje zapisa. Zaradi motenj postane sporočilo težje razumljivo, včasih tudi povsem nerazumljivo. Komunikacijski kanal je prenosnik, po katerem potuje sporočilo od oddajnika k prejemniku. To je npr. časopis, telefonsko omrežje ipd. Povratna zveza je zapis podatkov na mediju, s katerimi prejemnik potrdi sporočilo, postavi dodatna vprašanja, zahteva ponovno pošiljanje sporočila ipd. Povratna zveza ni prisotna pri vsakem komuniciranju (knjiga je običajno nima). motnje znanje informacija podatki povratna zveza sporočilo podatki informacija znanje oddajnik komunikacijski kanal prejemnik Cilji komuniciranja Model komuniciranja Lahko bi rekli, da je cilj komuniciranja prenesti znanje od oddajnika k prejemniku. Vendar to ni končni cilj. Učitelj pove učencem datum šolske naloge zato, da bodo vedeli, kdaj jo bodo pisali. predvsem zato, da se bodo lahko nanjo pripravili in dobili boljše ocene. S komuniciranjem želimo torej pri prejemniku povečati znanje in ga pripraviti za ustreznejšo odločitev. S tem prejemnikovo obstoječe stanje spremeniti v stanje, v katerem je njegovo razumevanje realnosti drugačno ustreznejše. 6

Uspešnost in učinkovitost komuniciranja Med komuniciranjem si prizadevamo, da bi zastavljeni cilj komuniciranja dosegli oziroma se mu kar najbolj približali. V kolikšni meri se s komuniciranje zastavljenemu cilju približamo, je merilo uspešnosti komuniciranja. Če cilj dosežemo, smo uspešni, če ne, smo manj uspešni ali celo neuspešni. Šteje samo stopnja zastavljenega cilja. Za komuniciranje potrebujemo čas, napor, denar in druga sredstva ter pripomočke. Koliko vsega uporabimo, je merilo učinkovitosti komuniciranja. Komuniciranje je učinkovitejše, kadar se z določenimi sredstvi kar najbolj približamo cilju komuniciranja oziroma, kadar dosežemo cilj s kar najmanj porabljenimi sredstvi. Razmerja v komuniciranju Komuniciranje je lahko individualno. O individualnem komuniciranju govorimo takrat, ko oddajnik komunicira s prejemnikom, ki se nahaja v skupini, vendar je sporočilo namenjeno le njemu. Prednosti individualnega komuniciranja so, da se lažje prilagodimo lastnostim posameznika, je bolj osebno, prejemnik lahko s povratno zvezo prejete podatke sproti preveri in dopolni. Pri množičnem komuniciranju je sporočilo namenjeno več prejemnikom. Sodeluje en ali več oddajnikov in več prejemnikov, vsi pa so med seboj povezani v komunikacijsko omrežje. Vsi prejemniki dobe isto in enako sporočilo. VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Opredeli besedo komuniciranje. 2. Naštej in opiši elemente komuniciranja. 3. Kaj je smoter (cilj) komuniciranja? 4. Kaj je merilo uspešnosti komuniciranja? 5. Kaj je merilo učinkovitosti komuniciranja? 6. Kdaj govorimo o individualnem komuniciranju? 7. Kdaj govorimo o množičnem komuniciranju? 8. Katere so prednosti individualnega komuniciranja pred množičnim? 7

3. RAZVOJ RAČUNALNIŠTVA Ko so informacije zbrane, jih je treba še primerno urediti, pregledati, obdelati... V današnjem času so nam pri vseh teh dejavnostih v največjo pomoč računalniki. hitro računa RAČUNALNIK shranjuje podatke prenašanje podatkov krmiljenje procesov in naprav avtomatsko obdela podatke (rač. programi) - primerjanje podatkov - hitro iskanje določenega podatka - sprejemanje odločitev z matematično natančnostjo - obdelava podatkov (veliko v kratkem času) Vedo, ki obravnava strojno obdelavo podatkov z računalniki, imenujemo RAČUNALNIŠTVO. Računalniki so pri nas v zadnjem desetletju tudi po domovih postali nepogrešljivi. Zavedati se moraš tudi dejstva, da praktično ni več delovnega mesta, ki vsaj kdaj pa kdaj ne bi zahteval od zaposlenega znanja in spretnosti pri delu z računalnikom. Torej, računalniki so tu, ne glede na to, ali so ti všeč ali ne! Še tako huda stvar pa ni tako huda in težka, če si jo ogledaš malce pobliže in se odločiš, da jo bolje spoznaš. To bomo storili tudi mi in se najprej vprašali: KAKO IN KDAJ SO SE SPLOH POJAVILI RAČUNALNIKI IN KDO VSE JE IMEL»PRSTE ZRAVEN«? Preprosti začetki Začetki segajo v čas, ko je človek začel šteti do več kot 3. Šteli so dneve, vojake, živali Sprva so števila preprosto zapisovali tako, da so za vsak predmet narisali črtico ali piko. Seveda je to kmalu postalo neprimerno, pri večjih številih pa nemogoče... Abakus - 3000 let pr.n.š. Abakus je najstarejša računska naprava, ki se je ohranila. Iznašli so jo verjetno Babilonci 3000 let pred našim štetjem. Omogoča zapis enega števila (podobnost z registrom v računalniku). 8

17. do 19. stoletje Blaise Pascal Rodil se je leta 1623. Njegov oče je bil uradnik, ki se je ukvarjal z računanjem davkov. Da bi mu sin olajšal delo, je izdelal napravico za seštevanje. Ni bila tako bistroumna kot Abakus, vendar jo imamo vseeno za prvo digitalno računalo. Del mehanizma za prenos števke v mehaničnem računalniku Gottfried Wilhelm Leibnitz Leta 1671 je izdelal strojček, ki je znal poleg seštevanja in odštevanja še množiti in deliti ter koreniti. Tudi njegov strojček je uporabljal tehnologijo zobatih koles. Velik korak naprej, je napravil angleški matematik in izumitelj Charles Babbage. V začetku 19. stoletja je izdelal majhno mehansko napravo, ki je računala z natančnostjo do osmih decimalnih mest. Leta 1823 je dobil vladno podporo za izdelavo večjega in bolj zapletenega računala, ki naj bi reševalo zahtevnejše matematične probleme z do dvajsetmestnimi decimalnimi števili. Okoli leta 1835 je razvil povsem novo zamisel za napravo, ki je pomenila pravo revolucijo v razvoju računskih strojev analitski stroj. Stroj je bil (v načrtih) sestavljen iz pomnilnika (1000 števil s 50 števkami) in mlinčka, ki je izvajal računske operacije. Kot vhodno-izhodno napravo je uporabil luknjane kartice. Stroj sicer ni nikoli deloval, a že zaradi same zamisli načrta danes Babbaga priznavajo kot očeta računalnika. Diferencialni stroj Herman Hollerith Izpopolnil je uporabo luknjanih kartic, ki jih je izumil Joseph Jaquard (tkalski stroj). Uporabil je elektromagnetne izume tistega časa. Njegov stroj so uporabili za popis prebivalstva v Ameriki (1890). Kasneje je ustanovil podjetje, ki je preraslo v danes svetovno znano podjetje IBM. 20. stoletje Konrad Zuse Leta 1936 je skonstruiral računski stroj Z1, ki je deloval predvsem mehanično, a že s programiranim upravljanjem. V računskem stroju Z2 je kot osnovne elemente uporabil releje. Leta 1941 je izdelal Z3, ki je vseboval 3600 relejev. V tem času je prosil za pomoč nacistično vlado, a je na srečo ni dobil. 9

1. generacija: doba relejev in elektronk 1936 do 1954 Za to obdobje so značilni veliki»računalniki«oziroma računski stroji, katerih osnovni elementi so bili sprva releji, kasneje pa elektronke. Leta 1939 je začel Howard Aiken na univerzi v Harvardu s pomočjo strokovnjakov podjetja IBM z izdelavo popolnoma avtomatskega elektromehanskega računalnika. Izdelovali so ga pet let in poimenovali Harvard Mark I. Dolg je bil 15 metrov, visok pa 2,5 metra. elektronka John von Neuman pa je dognal naslednje: če želimo povečati hitrost računske naprave, ji je potrebno hitro preskrbeti ne le podatke, temveč tudi navodila, kaj s podatki početi (program) - Babbageva ideja. (Dognal je uporabo dvojiškega sistema in pojem shranjenega programa.) Leta 1946 so na državni univerzi v Pensilvaniji izdelali elektronski računalnik ENIAC iz 18.000 elektronk in 1.500 relejev ter težak 80 ton. Zaradi prevladujoče elektronske sestave je bil več kot tisočkrat hitrejši od predhodnih strojev. Vendar pa je bilo potrebno vsak podatek in vsako navodilo ročno prenesti preko stikal. Tako programiranje je bilo zamudno, naporno, nezanesljivo. Hitrost delovanja se je merila v milisekundah (tisočinkah sekunde). Korak naprej pa predstavlja računalnik EDVAC (1949). Računalniku pri opravljanju naloge ni več treba čakati na neka navodila od zunaj, ker so podatki in ukazi shranjeni v pomnilnem delu. S tem se tudi dokončno uresničijo ideje C. Babbagea. Do leta 1947 se računalniška tehnologija ni razvijala prav hitro. Računalniki so bili dragi, potrebovali so veliko prostora in sestavnih delov. 2. generacija: tranzistorji - 1947 do 1964 Leta 1947 so v Bellovih laboratorijih v ZDA razvili polprevodniški element - tranzistor (kar predstavlja tudi korak v dobo mikroelektronike). V primerjavi z elektronko je manjši, zanesljivejši in varčnejši z energijo. Računalniki postanejo manjši, hitrejši, manj občutljivi in cenejši. Hitrost delovanja teh računalnikov se je merila v mikrosekundah (milijoninkah sekunde). Leta 1951 je Texas instruments izdelal element, ki je vseboval več elektronskih delov na eni germanijevi ploščici. tranzistor 3. generacija: čipi 1965 do 1970 1965 leta so izdelali prva integrirana vezja - čip. To je element, ki na eni sami izredno majhni silicijevi ploščici združuje veliko število polprevodniških elementov: diod, tranzistorjev, uporov Hitrost delovanja računalnikov, ki so vsebovali prve čipe, se je merila v nanosekundah (bilijoninkah sekunde). 10

4. generacija: integrirana vezja visoke gostote - od 1970 dalje 1971 leta podjetje INTEL prvi objavi reklamo za tako imenovani mikroprocesor (Ted Hoff - procesor 4004). Gre za nekaj 1000 tranzistorjev in drugih elektronskih elementov na majhni ploščici, ki predstavljajo celotno centralno enoto računalnika (možgane). mikroprocesor Leta 1974 je podjetju INTEL uspelo izdelati prvi mikroračunalnik z vgrajenim mikroprocesorjem. Mikroračunalniki povzročijo pravo revolucijo na področju računalništva, sprva v ZDA, okoli leta 1980 pa tudi pri nas. Popularni hišni računalniki iz tega obdobja: SINCLAIR ZX-80, SPECTRUM, COMMODORE 64 Piko na i v tem razvoju pa je postavilo podjetje IBM, ko je leta 1981 ponudilo trgu prvi osebni računalnik. Od tod kratica PC, ki pomeni Personal Computer. IBM PC-XT 4,77MHz Intel-ov mikroprocesor 8088, RAM 640kB, disk 10MB in disketno enoto za 5,25 inčno disketo s kapaciteto 360kB 5. generacija vzporedni računalniki Naloga računalnikov: logično sklepanje, delo z bankami znanja in podatkov, razumevanje človekovega govora, pisane besede in slik. Približali naj bi se človekovemu načinu sporazumevanja. Novost te generacije je razvoj vzporednih računalnikov - več procesorjev hkrati rešuje skupno nalogo. 6. generacija BIOČIPI - nevronski čipi VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Katero človekovo dejavnost lahko razumemo kot prve začetke na poti razvoja računalnikov? 2. Kako se je imenovala prva računska naprava? 3. Na kakšni osnovi so bili grajeni računski stroji 17. stoletja, kdo jih je izdelal in kaj so»zmogli«? 4. Charles Babbage jih je predvidel za vhodno-izhodne enote, Herman Hollerith pa jih je uporabil pri stroju za popis prebivalstva v Ameriki. To so bile? 5. Kdo in kdaj je napravil načrt za analitski stroj in kateri deli naj bi ta stroj sestavljali? 6. Kaj je bila prednost računalnika ENIAC pred elektromehanskimi računskimi stroji in zakaj? 7. Razloži, kaj je bila glavna prednost računalnika EDVAC pred ENIAC-om! Pojasni! 8. Katera ideja povezuje Charlesa Babbaga, Johna von Neumana in računalnik EDVAC? 9. Za prve štiri generacije v razvoju računalnikov povej obdobje trajanja in značilnost generacije! 10. Prvi mikroračunalnik: kdaj, kdo? 11. Prvi osebni računalnik: kdaj, kdo? 12. Kaj pomeni kratica PC? 11

4. ELEMENTI TEORIJE INFORMACIJE PREDSTAVITEV PODATKOV Informacija je sama po sebi abstrakten pojem - ne da se je otipati. Lahko pa jo predstavimo z različnimi oblikami: pisno, slikovno, fonetično, s svetlobnimi znaki... Če želimo, da je predstavitev informacije popolnoma jasna, moramo informacijo predstaviti s podatki, ki so uporabniku poznani in razumljivi. Takšni podatki so npr.: črke, številke, merske enote V zgodovini so se razvila določena pravila za zapis podatkov, s katerimi predstavimo informacijo. Imenujemo jih kodna pravila ali kar kod. Tako kodiramo tone po določenih pravilih z notami, glasove s črkami, števila s števkami Zapisovanju informacije z znaki pravimo kodiranje. Koda je dogovor med uporabnikoma informacij, kako bosta določene informacije zapisovala. 4.1. ANALOGNO IN DIGITALNO KODIRANJE Razlikujemo dva bistveno različna načina kodiranja: 1. zvezni ali analogni način (čas - ura s kazalci, temperatura - termometer na živo srebro ) 2. diskretni ali digitalni način (čas - digitalna ura, temperatura digitalni termometer ) Za lažje razumevanje si poglejmo primer merjenja telesne temperature. Najprej uporabimo termometer na živo srebro. Dolžina živosrebrnega stolpca predstavlja temperaturo: višji ko je stolpec, višja je temperatura. Pri vsaki, tudi najmanjši spremembi merjene temperature bi se spremenila tudi višina živosrebrnega stolpca in pri tem prešla vse vmesne vrednosti. Končno vrednost bi morali odčitati. Ta način je zvezni ali analogni način. Podatek je kodiran z neskončnim številom vrednosti, merjena količina se zvezno spreminja (ni preskokov vmesnih stanj) in rezultat odčitamo. Pa izmerimo telesno temperaturo še z digitalnim termometrom. Kombinacija števk na zaslonu pomeni višino telesne temperature: višja številka pomeni višjo temperaturo. Pri spreminjanju merjene temperature bi se številka na zaslonu spremenila, manjše spremembe temperature pa niti nebi povzročile spremembe številke. Končno vrednost bi enostavno prebrali z zaslona. Ta način je diskretni ali digitalni način. Podatek je kodiran z omejenim številom vrednosti, količina se veča po korakih in rezultat enostavno preberemo. 4.2. KODIRANJE PODATKOV V RAČUNALNIKU Večina podatkov, ki jih vnašamo v računalnik ali nam jih računalnik posreduje kot rezultat svojih obdelav, je kodirana z znaki, števkami, grafično ali z zvokom. V samem računalniku pa so vsi podatki kodirani dvojiško (binarno), torej s pomočjo le dveh različnih vrednosti, ki ju lahko ponazorimo z ničlo»0«in z enko»1«. Predstavitev podatkov v računalniku je torej diskretna oziroma digitalna. Takšno dvojiško kodiranje podatkov lahko izvedemo v računalniku na več načinov: stikalo je sklenjeno (1) ali razklenjeno (0), v vodniku je električni tok (1) ali ga ni (0), delček je 12

namagneten (1) ali pa ni (0), na zgoščenki je vboklina (1) ali je ni (0), točka na zaslonu žari (1) ali je zatemnjena (0) Podatek, ki lahko zavzema samo dve različni vrednosti, od katerih pa sta obe enako verjetni, je bit (BInary digit ). Ali rečeno drugače: en bit informacije dobimo, kadar dobimo odgovor na vprašanje, na katerega sta možna le dva odgovora in sta oba enako verjetna. Bit je najmanjša enota velikosti informacije. S kombinacijo več bitov pa lahko predstavljamo več različnih podatkov. Če vzamemo na primer vse možne kombinacije dveh bitov, bi lahko z njimi ponazorili 4 podatke, npr. črke: Binarna koda Znak Binarna koda Znak 00 a 000 a 01 b 001 b 10 c 010 c 11 d 100 d 011 e 2 2 4 kombinacije 101 f 110 g 111 h S tremi biti bi dobili 8 kombinacij, s štirimi 16 2 3 8 kombinacij Splošno: M = 2 n Velikost informacije merimo tudi z večjimi enotami. Spodaj je tabela, kjer so navedene vse enote za merjenje informacije, njihove oznake in pretvorniki. ENOTE ZA MERJENJE VELIKOSTI PODATKOV: Oznaka Velikost bit osnovna enota B byte ali zlog 8 bitov predstavlja en znak na tipkovnici KB kilobyte 1024 B MB megabyt 1024 KB GB gigabyte 1024 MB VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Kaj je kodiranje? 2. Opiši zvezni ali analogni način kodiranja informacije (primeri). 3. Opiši nezvezni (diskretni, digitalni) način kodiranja (primeri). 4. Katere vrste podatkov kodiramo v računalniku? 5. Kako so v računalniku kodirani vsi podatki? 6. Katera je najmanjša enota za merjenje informacije? 7. Kdaj dobimo en bit informacije? 8. Koliko bitov bi potreboval, za kodiranje dveh barv, črne in bele? 9. Iz koliko bitov bi morala biti sestavljena koda za kodiranje 32 različnih znakov? 10. Naštej vse večje enote od bita in njihove pretvornike. 13

4.2.1. KODIRANJE ŠTEVIL 0 in 1 sta edini števki dvojiškega sistema in vemo, da lahko vsako desetiško število pretvorimo v dvojiško obliko. Zato številske podatke kodiramo v računalniku z dvojiškim zapisom. Število 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Dvojiški zapis 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 4.2.2. KODIRANJE ZNAKOV Tudi črke, števke, matematični in drugi znaki so v računalniku kodirani z nizom 0 in 1: vsakemu znaku ustreza točno določena kombinacija bitov. Če bi za kodiranje uporabili dva bita, bi to zadoščalo le za štiri znake. Če pogledamo tipke na tipkovnici vidimo, da imamo več kot 100 tipk, od katerih ima večina po dva znaka, nekatere pa celo tri znake (velike in male črke, matematični znaki, ločila ). Oceni, koliko znakov moramo zakodirati! Koliko bitov bi morali uporabiti, da bi dobili zadostno število kombinacij za vse znake na tipkovnici? V računalništvu se je v ta namen uveljavil standard ASCII oziroma ASCII kodna tabela (American Standard Code for Information Interchange). Ta kodna tabela določa 256 različnih znakov ( zajeti so seveda vsi znaki tipkovnice). Za njihovo kodiranje potrebujemo 8 bitov. Na osnovi tega imamo v računalništvu enoto byte: 8 bitov = 1 byte (zlog). ASCII kodno tabelo upošteva večina izdelovalcev računalniške opreme. V računalniku so po standardu ASCII nekateri znaki kodirani takole: Znak Dvojiška koda Desetiška koda A 01000001 65 B 01000010 66 1 01000101 69 2 01000110 70 a 01100001 97 b 01100010 98 4.2.3. KODIRANJE SLIK - RAČUNALNIŠKA GRAFIKA Informacijo lahko predstavimo tudi s točkami, črtami, barvnimi ploskvami Tudi ti, grafični elementi, so v računalniku kodirani z biti. Črte, barvne ploskve, prelivi, sence vse to je rezultat matematičnega računanja z biti. Ko želimo na zaslonu kodirati grafiko, razdelimo zaslon na mrežo slikovnih pik ali pikslov. Vsak piksel žari na zaslonu v določeni barvi. Če je slika črno-bela, potrebujemo za kodiranje barve enega piksla en bit: piksel žari belo (1) ali pa je črn (0). Če bi želeli, da bi piksel žarel v eni od osmih barv, bi za njegovo kodiranje potrebovali tri bite, z enim zlogom (8 bitov) pa bi piksel lahko žarel v 256 različnih barvah. 14

Ko hodimo po svetu in opazujemo predmete, njihovo pisano paleto barv, migajoče sence in svetlobne prelive, prav gotovo ne razmišljamo o matematičnih enačbah in bitih. In vendar so v svetu informacijskih tehnologij naše okolje, vsi predmeti in vse živali, ki jih vidimo na zaslonu računalnika, njihove oblike in barve, predstavljeni z enačbami in zapisani z biti. 4.2.3.1. MODELI PRIKAZOVANJA BARV Osnovne tri tiskarske barve so škrlatna, sinjemodra in rumena. Vse ostale odtenke dobimo z mešanjem le teh. Na računalniškem zaslonu pa pike zaslona žarijo v osnovnih barvah optičnega mešanja: v rdeči, zeleni in modri barvi. Za prikazovanje barv na zaslonu lahko uporabljamo več modelov. Najpogosteje se uporablja model, ki temelji na treh osnovnih optičnih barvah in ga imenujemo model RGB (ang. Red, Green, Blue). Kadar pa nameravamo sliko tudi natisniti, uporabimo raje model CMYK (ang. Cyan, Magenta, Yellow, Black), saj bodo barve na papirju bolj podobne barvam, ki smo jih videli na zaslonu. 4.2.3.2. GRAFIČNA LOČLJIVOST Vseh pik, ki žarijo na zaslonu, računalnik ne more nadzirati. Zato več pik združimo v slikovno piko ali piksel. Večje število pik v pikslu pomeni večji piksel in s tem manjšo grafično ločljivost. 4.2.3.3. ŠTEVILO BARV NA ZASLONU Povedali smo že, da so tri osnovne optične barve: rdeča, zelena in modra. Za vsako drugo barvo, v kateri naj žari piksel na zaslonu, pa je treba določiti jakost osnovnih barv. Te jakosti osnovnih barv zapišemo s pomočjo bitov. Več bitov ko namenimo za prikaz jakosti vsake osnovne barve, več bomo imeli različnih barvnih odtenkov. Če za vsako osnovno barvo za zapis jakosti namenimo 8 bitov, pomeni to za vse tri osnovne barve skupaj 24 bitov. Tako dobimo več kot 16 milijonov barv in barvnih odtenkov, kar imenujemo»resnične barve«(ang. true colors). 4.2.3.4. POSNETKI - BITNA ALI TOČKOVNA GRAFIKA Posnetke dobimo, ko slike posnamemo z optičnim čitalcem (skenerjem) ali digitalnim fotoaparatom, ali ko posnamemo del zaslona z ustreznim programom ali pa sliko narišemo s programom za bitno grafiko, na primer s programom PaintBrush. Datoteke, ki vsebujejo tako opisane slike, imajo končnico.bmp (bit map). Slika je razdeljena na mrežo točk ali pikslov. Slika je lepša, če je mreža gostejša, s tem pa se veča tudi velikost datoteke, saj je potrebno opisati več pikslov. Velikost datoteke se veča tudi z večanjem števila barv, ki jih lahko prikazujemo. Bitne slike lahko skrčimo tako, da jih pretvorimo v drug format. Znani so.gif,.jpg ali.jpeg,.xbm,.tiff,.pcx,.ps in mnogi drugi. Primerna programa za preoblikovanje slik in pretvarjanje med slikovnimi formati sta npr. Corel Photo Paint in Paint Shop Pro. 15

Bitna grafika posnetki črno - bela slika - vsaka pika opisana z enim bitom osem barv - vsaka pika opisana s tremi biti 256 barv - vsaka pika opisana z osmimi biti.... milijoni barv - vsaka pika opisana s 24 biti (2 24 ) 4.2.3.5. OPISI - VEKTORSKA ALI PREDMETNA GRAFIKA CorelDraw in CAD programi so primeri programov, ki zapišejo sliko v datoteko s pomočjo matematičnega opisa. Krog je npr. opisan s koordinatama središča in radijem, barvo in debelino krožnice. Tak zapis je krajši od bitnega. Vsakemu elementu slike lahko neodvisno od ostalih spreminjamo velikost, barvo in ga še drugače preoblikujemo. Nerodno je le-to, da ima vsak program za vektorsko grafiko drugačen način zapisa. Primeri vektorskih slikovnih formatov so:.cdr,.dxf,.hpgl,.pcb,.cgm,.ps/eps... Pri povečevanju bitne slike se točke večajo v kvadratke in tako se kvaliteta slike slabša pride do nazobčanih robov, pri vektorskih teh težav ni. Zato vektorske slike uporabljamo tudi pri definiranju pisav s povečavo črk, ki so vektorsko podane, se kakovost črk ne spremeni. VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Kako so v računalniku kodirana števila? 2. Kateri standard se uporablja za kodiranje znakov v računalniku? Opiši ga. 3. Črki T po standardu ASCII pripada desetiško število 84. Kakšna je dvojiška koda te črke? 4. Katere so osnovne barve računalniškega zaslona in katere so osnovne tiskarske barve? 5. Razloži povezavo med piko in pikslom! 6. Kaj pove podatek o grafični ločljivosti? 7. Koliko bitov je potrebnih za zapis barvnega odtenka piksla, če naj bo prikazana slika na monitorju videti resničnih barv? Razloži! 8. Katere vrste računalniških grafik ločimo? 9. Kaj veš o bitni sliki? (značilnost bitne slike, kdaj jo dobimo, pripona datoteke ) 10. Kako je v vektorskem načinu opisan krog? 16

4.2.4. KODIRANJE ZVOKA Tudi zvok kodiramo v računalniku z dvojiškimi kodami. Če bi uporabili le en bit, bi iz zvočnika lahko slišali le pisk. Kadar želimo z računalnikom kodirati zvoke glasbil, govorjenje ljudi ali oglašanje živali, pa moramo za zapis zvoka nameniti znatno več bitov. Zvok je analogna informacija, ki je digitalni računalnik ne more obdelovati. Zato speljemo zvok v računalnik prek zvočne kartice, ki velikost zvočnega vala ne meri neprekinjeno, temveč v določenih intervalih. Tako se zvočni signal spremeni iz analogne v digitalno obliko. Pri predvajanju pa zvočna kartica izvede obraten postopek tako, da izpolni vrzeli med vrednostmi, zabeleženimi pri snemanju. Kodni standard za zapisovanje glasbe z računalnikom se imenuje MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Največja slabost zapisa MIDI je, da je zelo odvisen od razpoložljive strojne opreme (tj. sintetizatorja zvočne kartice), zato ni primeren za zapisovanje kakovostnih glasbenih posnetkov. Verjetno najbolj razširjen zapis za shranjevanje zvočnih predstavitev je MP3 (MPEG 1 Audio Laywr 3). Z njim podatke ne le shranimo, ampak tudi zgostimo njihov zapis. Pri tem dosežemo tudi deset- in večkrat krajši zapis. Novejši zapis zvoka je WMA (angl. Windows Media Audio). Ta omogoča pol manjše datoteke kot MP3 pri enaki kakovosti predvajanja. 4.2.5. KODIRANJE VIDEA Že datoteke s slikami so v primerjavi s tekstovnimi datotekami velike, pri videu pa se mora na zaslonu zvrstiti več slik v sekundi (pri našem televizijskem sistemu PAL - 25/sekundo, pri ameriškem NTSC- 30/sekundo). Datoteke so zato ogromne. Zato so slike videa običajno velike le četrtino ali pa samo šestnajstino, lahko pa še manjši delež zaslona. Razvili so različne algoritme, ki video-posnetek pred shranjevanjem na disk stisnejo (KOmpresirajo), ob predvajanju pa raztegnejo na prvotno velikost (DEKompresirajo). Proces je kratko imenovan KODEK (CODEC). Nekaj primerov kodekov: Video 1, MPEG, Motion JPEG, Ultimotion. AVI je originalen Windows videoformat, obstajajo pa tudi drugi npr. Quick Time. 17

4.3. VEČPREDSTAVNI OSEBNI RAČUNALNIK Z večpredstavnim računalnikom (angl. multimedia) označujemo strojno in programsko opremo, ki je zmožna tudi hkratne predstavitve različnih vrst informacij, poleg pisne tudi zvočne, glasbene, fotografij in filmov. Za večpredstavnost so nujen pogoj zgoščenke, saj so računalniški zapisi slike in zvoka zelo obsežni. Torej mora naš računalnik imeti vgrajen pogonom CD-ROM ali DVD-ROM. Za delo z zvokom potrebujemo še zvočno kartico, zvočnike in mikrofon. Za kvalitetnejše in hitrejše delo z grafiko potrebujemo tudi dobro grafično kartico. Hkratno predvajanje več vrst informacij pa zahteva tudi zmogljivejši mikroprocesor in več delavnega pomnilnika RAM-a. Za obdelavo signala iz video-kamere ali video-rekorderja pa bi morali računalnik opremiti še z video-kartico. VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Katera pravila se imenujejo kodna pravila? 2. Naštej nekaj primerov kod! 3. Na kakšen način so predstavljene črke, slike, barve, toni v notranjosti računalnika? 4. Kaj je to BIT? 5. Pretvori število 28 iz desetiškega v dvojiški sistem! 6. Pretvori dvojiško število 10110 v desetiško! 7. Koliko bitov bi potreboval za kodiranje informacije, ki ti jo posreduje semafor za pešce? 8. Koliko bitov bi potreboval za kodiranje besede RABARBARA? 9. Oceni, koliko znakov lahko posredujemo računalniku s pomočjo tipkovnice! Koliko bitov bi morali uporabiti, da bi dobili zadostno število kombinacij za vse znake na tipkovnici? 10. Razloži, kaj ureja dogovor ASCII oziroma kodna tabela ASCII! 11. Naštej enote za merjenje velikosti podatkov od najmanjše do največje! 1. Katero strojno opremo mora imeti večpredstavni PC, za običajni PC pa ni nujna? 2. Kateri del računalnika je odgovoren za zapis zvoka na računalniški pomnilni medij in kakšna je njegova naloga? 3. Zakaj so datoteke, ki shranjujejo filme, tako obsežne? 4. Kako imenujemo proces shranjevanja in ponovnega predvajanja video-posnetka? 5. Kateri pomnilni mediji se uporabljajo za shranjevanje filmov? 18

5. OSEBNI RAČUNALNIK - ZGRADBA IN DELOVANJE Vso opremo, ki sestavlja in povezuje računalnik v funkcionalno celoto, delimo v: V tem poglavju si bomo natančneje ogledali strojno opremo (hardware). Zgradbo mikroračunalnika najlažje ugotovimo in razumemo ob spremljanju poljubne računalniške obdelave podatkov. Računalnik najprej sprejme, nato obdela in na koncu posreduje rezultate obdelave: Vsako izmed stopenj celotnega procesa opravijo funkcionalno samostojni deli strojne opreme, ki jim pravimo enote. Spodnja slika je shematski prikaz (arhitektura) najosnovnejših enot računalnika in toka podatkov, ki si jo je prvi zamislil ameriški matematik John von Neumann. vhodna enota centralna procesna enota izhodna enota pomnilna enota vhodne enote z njimi računalnik sprejme nove podatke centralna procesna enota v njej se podatki obdelujejo pomnilne enote v njih računalnik hrani podatke izhodne enote na njih računalnik prikaže rezultate Poglejmo, kje so posamezne enote pri osebnem računalniku: Oglejmo si še malo natančnejšo shemo računalnika, h kateri pa se bomo vračali še v nadaljevanju. 19

OHIŠJE - v njem se nahaja vse, kar je potrebno za normalno delovanje računalnika MIKROPROCESOR oz. CENTRALNO PROCESNA ENOTA NOTRANJI POMNILNIK osrednji centralni del, nahaja se na osnovni plošči RAM ROM ZUNANJI POMNILNIK trdi disk, disketa, optični diski magnetni trak VHODNE ENOTE tipkovnica, miška, čitalec, igralna palica, optično pero, mikrofon IZHODNE ENOTE tiskalnik, zaslon, risalnik, zvočniki OHIŠJE V ohišju so nameščene najpomembnejše komponente računalnika. Poznamo dve vrsti ohišij: ploska ohišja (desktop, slim) in stolpe (tower). Na sprednji strani ohišja najdemo stikalo za vklop, gumb RESET, režo disketnega pogona, CD-pogon, lučke, ki nam kažejo, kdaj je računalnik priključen na električno omrežje Na zadnji strani se nahajajo vtičnice za priključitev na električno omrežje ter vtičnice za povezavo zaslona, tiskalnika, miške, tipkovnice z računalnikom. OSNOVNA PLOŠČA (mother board) je osnovni del vsakega računalnika. To je posebno tiskano vezje, ki povezuje vse bistvene dele računalnika. Na tej plošči se nahajajo: procesorski čip (CPE), pomnilni čipi (RAM, ROM ), vodila in več širokih vtičnih mest, ki služijo za priključitev dodatnih kartic, na primer grafične kartice, zvočne kartice, notranjega modema VODILO (bus) Po vodilih se vrši pretok podatkov. To so skupine vzporednih linij, od katerih vsaka prenaša po en bit informacije. Širina vodila se meri po številu bitov, ki lahko hkrati stečejo prek vodila (8, 16, 32, 64). VMESNIK (interface) - je vtič, kamor na računalnik priključimo tipkovnico, miško, tiskalnik, monitor Pod vmesnik razumemo elektronsko vezje in pripadajočo programsko opremo, ki omogoča zvezo med dvema računalniškima napravama. Serijski oziroma zaporedni vmesnik omogoča prenos bita za bitom (počasnejši); paralelni oziroma vzporedni pa omogoča prenos podatkov po skupinah (hitrejši). 20

5.1. VHODNE ENOTE Vhodne enote so namenjene vnosu podatkov in ukazov. To so tipkovnica, miška, čitalnik slik, igralna palica, mikrofon, digitalni fotoaparat in digitalna kamera 5.1.1. TIPKOVNICA (angl. keyboard) Tipkovnica je osnovna vhodna naprava. Standardna računalniška tipkovnica ima več kot 100 tipk, ki jih glede na njihov namen delimo v skupine : ALFANUMERIČNE TIPKE - tipke s črkami, številkami in ostalimi znaki. ŠTEVILČNA (NUMERIČNA) TIPKOVNICA - za vnos števil; ima kontrolno lučko. Če jo izklopimo, veljajo podpisani ukazi. FUNKCIJSKE TIPKE - različen pomen - odvisno od programa. Tipka F1 praviloma prikaže pomoč (Help). SMERNE TIPKE - pomik kazalca POSEBNE TIPKE: ESC, Backspace, tabulatorska tipka, CapsLock, Enter, Shift, CTRL, ALT, ALT GR, Insert, Delete RAZLIKE: število tipk, po občutku pri tipkanju obliki nekateri proizvajalci jim dodajajo računalo, sledne kroglice, čitalnike črtne kode, čitalnike magnetnih kartic. STANDARD: velikost tipk (9 mm) razmak med tipkami (12 mm) enak hod ugrez tipk (4 mm) značilna pa je tudi razporeditev črk (QWERTZ) 5.1.2. MIŠKA (ang. mouse) Delovanje mehanske miške: Premikanje miške povzroči vrtenje kroglice, ki je na spodnji strani miške. To vrtenje se preko koleščkov spreminja v električne impulze, ki jih poseben program pretvori v premikanje miškinega kazalca na zaslonu. S pomočjo miške lahko izberemo objekt, premaknemo objekt, poženemo program, odpremo priročni meni, rišemo. Poleg mehanskih so v prodaji tudi optične miške. Namesto miške, ki ima fizično povezavo z ohišjem, si lahko kupimo brezžično miško. Večina mišk ima dve ali tri tipke, nekatere tudi drsno kolesce. Skratka, izbira je velika! 21

Med kazalne naprave sodijo še sledna kroglica, drsna ploščica, optično pero, grafična plošča in digitalizator, manj tipično kazalno orodje pa je igralna palica. 5.1.3. OPTIČNI ČITALNIKI SLIK (angl. scanner) To je naprava, s katero pretvorimo analogne slike v digitalni (binarni) zapis. Nadalje lahko te slike obdelujemo s programi za obdelavo slik, kot so Corel Photo Paint, Paint Shop Pro : spreminjamo barve, dimenzije, izrežemo del slike in ga prilepimo na drugo, slikam lahko spreminjamo ostrino, osvetlitev, jih na razne načine»popačimo«lahko»preberemo«tudi tekst in ga s pomočjo programa za urejanje besedil popravljamo, preoblikujemo Še nekaj vhodnih enot: optični čitalnik črtnih kod, digitalni fotoaparat, digitalna kamera, mikrofon sledna kroglica grafična plošča in digitalizator igralna palica digitalna kamera čitalec kartic VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Nariši shemo, s pomočjo katere spremljamo poljubno računalniško obdelavo! 2. Nariši shemo najosnovnejših enot računalnika Johna von Neumanna! 3. Kaj se skriva v ohišju računalnika in kakšne vrste ohišij ločimo? 4. Kako se reče matični plošči v angleškem jeziku in kaj vse se na njej nahaja? 5. Čemu služijo široka vtična mesta? 6. Kaj so to vmesniki, kakšna je njihova vloga in kje se nahajajo? 7. Naštej vhodne enote! 8. Katere vrste mišk ločimo? 9. Naštej opravila, ki jih lahko izvedemo z miško! 10. Kaj omogoča naprava optični čitalnik? 11. Naštej nekaj nastavitev, ki jih pri uporabi optičnega čitalca lahko določimo! 12. S čim bi povezal kratico BMP? 13. Kje vse uporabljajo čitalce črtnih kod in v kakšne namene? 14. V poljubnem časopisu, reviji, reklami ali na Internetu (ali kje drugje) poišči slike vhodnih enot ter jih prilepi v zvezek oziroma mapo! 22

5.2. CENTRALNA PROCESNA ENOTA ALI MIKROPROCESOR Vsaka država, vsako mesto ali vsak kraj ima svoje središče, v katero vodijo vse poti, v katerem se dogajajo najpomembnejši dogodki ali sprejemajo odločitve. V računalniku je tako središče centralna procesna enota (CPE, angl. Central Process Unit CPU), ki je nekakšen upravni center računalnika. V njej se upravlja in nadzira delovanje celotnega računalnika in izvršuje matematične in logične operacije. V centralni procesni enoti se nahajata tudi aritmetičnologična enota in krmilna enota. C osrednji del P opravlja vse funkcije E je zaključena celota ALE CPE KRMILNA ENOTA REGISTRI Aritmetično logična enota opravlja vse artmetične (seštevanje, odštevanje, množenje ) in logične (primerjanje: enako, ni enako, večje, manjše ) operacije. ALE lahko v eni sekundi izveši več milijonov operacij hitrost delovanja ALE merimo v MIPS-ih (milion operations per second) KE vodi delovanje CPE. Iz notranjega pomnilnika jemlje ukaze, jih prepoznava in poskrbi za njihovo izvajanje. Krmilna enota nadzoruje tudi vnos podatkov preko vhodnih naprav in izpis rezultatov na izhodne naprave. Registre uporablja ALE za shranjevanje vmesnih rezultatov služi kot priročna polička za odlaganje stvari, ki jih bomo kmalu spet potrebovali) V sodobnih računalnikih je CPE sestavljena iz elektronskega vezja z nekaj 1.000.000 tranzistorji. Izdelana je na eni, za noht veliki integrirani ploščici, ki jo imenujemo mikroprocesor. Ploščica je zaščitena s plastično prevleko, tako da je videti kot kvadratast košček čokolade, ki ima kovinske noge. Po njih prihajajo in odhajajo podatki in ukazi. Obstaja več proizvajalcev mikroprocesorjev za PC-je: AMD,Cyrix, najbolj znan pa je INTEL. Lastnosti mikroprocesorja opredelimo s: a) številom bitov, ki jih mikroprocesor lahko hkrati prenaša po vodilu od enega elementa do drugega (velikost takega kompleta pri Pentium procesorjih je 64 bitov) in b) s frekvenco, ki je v neposredni povezavi s številom najosnovnejših operacij, ki jih mikroprocesor lahko izvede v eni sekundi (npr. seštevanje ali primerjanje dveh števil). To je v principu hitrost obdelave enega kompleta bitov. Krajši ko je čas obdelave za en komplet, več kompletov lahko obdela v eni sekundi. Hitrost obdelave je določena s številom signalov, ki jih v eni sekundi tvori posebni elektronski element Clock ura. Hitrost delovanja merimo v MHz in GHz. Primer: 750 Mhz - procesor zmore opraviti 750.000.000 osnovnih operacij v sekundi 23

VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Napiši vse možne izraze za procesor! 2. Mikroprocesor ima v računalniku podobno vlogo kot možgani pri človeku. V čem pa so bistvene razlike? 3. S čim smo še primerjali vlogo mikroprocesorja v računalniku? 4. Kako izgleda mikroprocesor? 5. Naštej tri glavne naloge, ki jih opravlja mikroprocesor! 6. Povej dve izmed glavnih lastnosti, po katerih se mikroprocesorji ločijo med seboj? 7. Kaj pravzaprav pomeni podatek, da imamo računalnik Pentium III 1GHz? 8. Kaj označuje enota MHz oziroma enota GHz? 9. Kateri so trije glavni proizvajalci mikroprocesorjev? 10. V poljubnem časopisu, reviji, reklami ali na Internetu (ali kje drugje) poišči in izberi določen mikroprocesor ter prepiši v zvezek oziroma mapo vse podatke, ki so ti za ta mikroprocesor na voljo! Podatke razloži! 5.3. POMNILNE ENOTE Pomnilnik 'pomni' podatke namenjene obdelavi in rezultate operacij. Lahko si ga prestavljamo kot omaro, pomnilne lokacije (celice) pa kot predale te omare. Podatke shranjujemo v pomnilne lokacije. Velikost take pomnilne lokacije (celice) je odvisna od vrste računalnika. Vsaka pomnilna lokacija ima svoj naslov in vsebina je dostopna le preko tega naslova. Za razvrščanje pomnilnikov sta pomembna dva dejavnika: a) zmogljivost pomnilnika kapaciteta, ki se meri s količino podatkov, ki jih pomnilnik lahko naenkrat vsebuje in b) čas dostopa, ki se meri v nanosekundah (1 sek. = 10 9 ns) in nam pove, koliko časa potrebuje procesor, da pride do podatkov v pomnilniku. Glede na vrsto in način shranjevanja pa ločimo notranje in zunanje pomnilnike. 5.3.1. NOTRANJI POMNILNIKI Samo bralni pomnilnik Read Only Memory (ROM) V njem so stalno shranjeni podatki in programi, ki so pomembni za sam zagon računalnika kot tudi ukazi in podatki za delovanje računalnika. Ob prekinitvi toka ostanejo podatki zapisani. BIOS (basic input output system = osnovni vhodno-izhodni sistem) je skupek kode oz. program za nadzor osnovnih funkcij računalnika. Naloga BIOS-a je nenehen nadzor in upravljanje posameznih računalniških komponent, kot so tipkovnica, zaslon, disketni in diskovni pogon, tiskalnik včasih uporabljali ROM-e, katerim je bilo možno naknadno vpisati vsebino (PROM, EPROM) danes: programirljiv čip flash-memory Delovni (bralno - pisalni) pomnilnik Random Access Memory (RAM) glavni ali sistemski pomnilnik V njem so med delom začasno shranjeni programi, ki se izvajajo, ter podatki in navodila, ki jih računalnik potrebuje za izvajanje programov. Ob prekinitvi napetosti se podatki v RAM-u izbrišejo. Kapaciteta oziroma velikost RAM-a je pomembna za hitrost delovanja računalnika oz. programov. Velikost: 128MB, 256MB, 512 MB Po potrebi ga lahko dokupimo. Izvedbi RAM-a: SDRAM in RDRAM 24

5.3.2. ZUNANJI POMNILNIKI Zunanji pomnilniki so namenjeni trajnejšemu shranjevanju večje količine podatkov. Način zapisa podatkov na zunanji pomnilnik je lahko magneten: na pomnilnik zapisuje, bere in briše podatke bralno-pisalna glava (R/W-glava). Magnetni mediji so trdi disk, disketa in magnetni trakovi (kasete). Vedno bolj pa se uveljavljajo optični mediji (bolj znani kod CD-ji oziroma zgoščenke). Plošča trdega diska z bralno-zapisovalnimi glavami Zmogljivost oziroma kapaciteta nam pove, koliko podatkov lahko na pomnilnik shranimo. Zmogljivosti zunanjih pomnilnikov merimo v MB MegaBytih ali v GB-GigaBytih. Trdi disk (c:, angl. Hard Disk) Vgrajen je v ohišje računalnika. Sestavljen je iz več okroglih kovinskih plošč (diskov), ki so na obeh straneh prevlečene z magnetno snovjo. Plošče se s pomočjo elektromotorja vrtijo s hitrostjo več 1.000 obratov na minuto. Hitrost vrtenja je konstantna, razen takoj po vklopu oziroma izklopu računalnika. Disk je neprodušno zaprt, saj bralno-pisalne glave namreč lebdijo tik nad hitro vrtečimi se ploščami, tako Notranjost diskovnega pogona da bi vsaka smet lahko zmotila delovanje ali pa uničila to napravo. Bralno-zapisovalne glave zapisujejo podatke v koncentrične kroge sledi. Vsaka sled je razdeljena na sektorje. Vsak sektor ima svoj naslov: številka plošče diska, številka sledi (cilindra) in številka sektorja. Bralno zapisovalne glave, ki se pomikajo radialno od oboda proti osi in nazaj, pri zapisu podatkov magnetno snov na ploščah diska polarizirajo v eno od dveh možnih smeri. kapaciteta: nekaj 10 GB Ko poženemo program, računalnik najprej prebere podatke z diska in jih prenese v delovni pomnilnik. Šele potem se program začne izvajati. Po končani uporabi programa, pogosto pa tudi vmes, računalnik rezultate obdelave shrani na disk. Disketa (a: ali b:, angl. Floppy Disk) Je okrogla plastična ploščica, prevlečena z magnetno snovjo. Zaščitena je s tanko kvadratno ovojnico. Disketo vstavimo v disketni pogon. Ker lahko z disketo prenašamo podatke med računalniki, disketo lahko razumemo kot vhodno-izhodno enoto. Primer oznake diskete: HD - visoka gostota zapisa podatkov; 3,5 '' - fizična velikost diskete; 1,44 MB kapaciteta. 25

Zgoščenke (d:, e:, angl. Compact Disk) Običajna zgoščenka ali kratko CD-ROM je okrogla plošča premera 12cm, na katero lahko običajno zapišejo 650MB podatkov. Ti so kodirani v več slojih plastike in sloju aluminija. Običajno potiskani zgornji sloj je tanjši in zato mehansko bolj občutljiv, spodnji pa ima polno vdrtin. Vdrtine so na zgoščenki nanizane v spiralo, ki se enakomerno odvija od notranjega proti zunanjemu robu. Zgoščenko CD-ROM kupimo z že napisanimi podatki. Na računalniku jo preberemo s pomočjo pogona CD-ROM. Na sloj z vdrtinami sveti ozek laserski žarek. Kadar sveti na ravno površino, se njegova svetloba vpija (0), kadar pa zadene vdrtino, se odbija (1). slab odboj dober odboj slab odboj absorber (vpojna snov) dielektrik (izolirna snov) aluminij (odbojna snov) zaščitna snov Površina in prerez zgoščenke Vdrtine, s katerimi so na zgoščenki kodirani podatki, imajo premer manjši od 1 mikrometra Pri pogonih CD-ROM je podana hitrost branja podatkov kot mnogokratnik osnovne hitrosti ( 16-kratna, 40-kratna). Osnovna hitrost je 150 kb na sekundo. Poleg CD-ROM zgoščenk, ki jih kupimo že popisane s podatki, ki jih lahko le beremo, ne moremo pa jih brisati ali spreminjati niti pripisati novih podatkov, pa poznamo še druge vrste zgoščenk (plošč), ki se v zadnjem času vedno bolj uporabljajo. CD-R (angl. CD-Recordable, zapisljiva plošča) Zgoščenko CD-R kupimo prazno in jo s pomočjo CD-zapisovalne enote (po domače»pekača«) popišemo s podatki, ki jih lahko potem beremo, vendar jih ne moremo več brisati ali spremeniti. Te zgoščenke lahko beremo tudi v običajnih pogonih CD-ROM. Kapacitete: CD-RW (angl. CD-ReWriteable) Zgoščenko CD-RW kupimo prazno. Podatke s pomočjo CD-zapisovalne enote zapišemo, jih beremo, brišemo in ponovno zapišemo druge podatke. Lahko se zgodi, da starejši pogoni CD- ROM ne znajo brati tako zapisanih zgoščenk. Kapacitete: DVD Tehnologija DVD je bila najprej razvita kot način zapisa kakovostnih video-posnetkov in kot nadomestek za videokasete VHS. Ker pa je tehnologija povsem računalniška, so na trg kmalu prišli tudi pogoni DVD-ROM. Le ti so nekakšni zmogljivejši pogoni CD-ROM. Pogoni DVD-ROM znajo torej brati plošče DVD (tudi do 4,7 GB podatkov na eni strani), poleg tega pa tudi plošče CD-ROM, CD-R, CD-RW in glasbene CD-je. 26

Pomnilnik USB Pomnilnik USB je naprava, ki nadomešča disketo. To majhno elektronsko vezje je z računalnikom povezano preko vmesnika USB. Zmogljivost pomnilnikov USB se začne pri 16 MB in sega prek 1 GB. Podatki na njem so hitreje dosegljivi kot na disketi, vendar počasneje kot podatki na disku. VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Kateri dve vrsti notranjega pomnilnika poznaš? 2. Opiši lastnosti RAM notranjega pomnilnika! 3. Kaj pomeni kratica BIOS? 4. Katere vrste zunanjih pomnilnikov ločimo glede na način zapisa podatkov? 5. Naštej zunanje pomnilnike! 6. Kaj označujemo z besedo kapaciteta pomnilnika? 7. Katera je glavna razlika med RAM notranjim pomnilnikom in zunanjimi pomnilniki? 8. Opiši zgradbo trdega diska in princip zapisa podatkov na njem. 9. Opiši zgradbo optičnega diska in princip zapisa podatkov na njem. 10. Kakšne so kapacitete optičnih diskov? 11. Kaj so USB ključi. 12. Koliko disket nadomesti USB ključ z 128 MB kapacitete? 13. Kaj pomeni podatek 3,5 '' pri disketi? 14. Prebral si oglas za prodajo računalnika, kjer piše: Intel Pentium III 900 MHz, 256 RAM, 40GB. Na katere dele računalnika se nanašajo gornje oznake? 15. Kaj pomeni oznaka CD RW? Kakšne so lastnosti CD RW v primerjavi s CD ROM-om? 16. V poljubnem časopisu, reviji, reklami ali na Internetu (ali kje drugje) poišči slike zunanjih pomnilnikov ter jih prilepi v zvezek oziroma mapo! 17. V poljubnem časopisu, reviji, reklami ali na Internetu (ali kje drugje) poišči, s katerimi podatki prodajalci»opišejo«trdi disk, CD ROM pogon, DVD ROM pogon. Prepiši v zvezek oziroma mapo! 5.4. IZHODNE ENOTE Izhodne enote so namenjene za prikazovanje in izhod podatkov in rezultatov obdelav. To so: monitor, tiskalnik, risalnik, zvočniki, slušalke 5.4.1. MONITOR (angl. Monitor) Monitor je osnovna izhodna naprava. Podatke, ki so v računalniku, prikaže v obliko, razumljivo človeku. Tistemu delu monitorja, na katerem nastaja slika, pravimo zaslon ali ekran. Glede na izvedbo delimo monitorje v: katodne, ki so po zgradbi podobni TV zaslonu. Imajo katodno cev, v kateri elektronski snop riše sliko - od zgornje leve točke proti spodnji desni točki zaslona. 27

na tekoče kristale (angl. LCD - Liquid Crystal Display) So ploski. Za isto kakovost so nekajkrat dražji od katodnih, a so uporabniku in predvsem njegovemu vidu veliko bolj prijazni. POMNI: Ekrana se ne dotikamo z rokami! Za kakovostno sliko na zaslonu so pomembne predvsem naslednje LASTNOSTI MONITORJA: velikost zaslona - dolžina diagonale - 14", 15", 17", 21" ločljivost zaslona - število pik, ki jih zmore prikazati zaslon (vodoravno x navpično) (resolucija) 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024,... osveževalna frekvenca - pove nam, kolikokrat v eni sekundi se slika obnovi, npr. 80 Hz Pri uporabi katodnih računalniških zaslonov se moramo zavedati njihovih slabih lastnosti: - Rentgensko sevanje se tvori v elektronskem topu, a pri brezhibnem monitorju ne prodira izven ohišja. - Elektrostatično polje se tvori v okolici monitorja in privlači prašne delce v dveh smereh: proti zaslonu ti zaprašijo zaslon; in proti nam ti zadevajo predvsem obraz, kar lahko povzroči vnetje oči in kože. - Najnevarnejše je elektromagnetno sevanje, ki ga monitor oddaja v okolico. Tega sevanja se ne da povsem preprečiti, lahko pa se zmanjša s primerno konstrukcijo monitorja. Leta 1990 so na Švedskem sprejeli prvi standard, ki določa najvišjo dovoljeno vrednost sevanja (MPR 2), temu so sledili novi in vedno strožji. Ne glede na tehnologijo izdelave pa zaslon ni sposoben slike proizvesti, ampak jo le prikaže. Elektronsko vezje, ki sliko sestavi in pošlje na zaslon, imenujemo grafična kartica. Le ta je vstavljena v ustrezno vtično mesto na matični plošči. Grafična kartica je ključna za kakovost prikaza slike in mora biti usklajena z zaslonom. Sodobne grafične kartice omogočajo izbiro višjih ločljivosti (800x6000, 1024x768, 1280x1024) in izbiro med 16, 256, 65.536, 16 milijonov ali še več barvami. Zaradi tako velikega pretoka informacij skozi grafično kartico mora le ta imeti svoj lastni RAM in svoj procesor. 28

5.4.2. TISKALNIKI (angl. Printer) Tiskalniki so namenjeni izpisu podatkov na papir. Tehnologija tiskanja je različna: matrični (angl. Dot Matrix) laserski (angl. Laser) črnilni (angl. Ink Jet) Po načinu delovanja podobni pisalnim strojem. V tiskalniku je kaseta s karbonskim trakom, preko katerega glava z iglicami odtisne na papir znake. Značilnosti: - možen izpis kopij - poceni - najslabša kvaliteta tiskanja - hrupno delovanje - počasni Po načinu delovanja podobni kopirnemu stroju. V tiskalniku je»toner«s prahom, ki se po posebnem postopku prenese na papir. Značilnosti: - najkvalitetnejši tisk - tiho delovanje - hitri - malo vzdrževanja - višja cena, posebej pri barvnih V tiskalniku so črnilne doze, iz katerih skozi»šobe«barvne kapljice brizgajo na papir. črna, škrlatna, sinjemodra in rumena barva Značilnosti: - tiho delovanje - relativno hitri - barvni izpis - več vzdrževanja - potreben kvalitetnejši papir - pogosto menjavanje črnilnih doz VPRAŠANJA ZA PONAVLJANJE 1. Katere vrste monitorjev ločimo glede na tehnologijo izdelave? 2. Razloži, na katere podatke moraš biti pozoren pri nakupu monitorja in kaj pomenijo? 3. Od česa je še odvisna kakovost slike na zaslonu monitorja? 4. Katere vrste škodljivih sevanj imajo katodni zasloni? 5. Katere vrste tiskalnikov poznaš in povej za vsako tri glavne značilnosti! 6. Za vsako vrsto tiskalnikov opredeli princip delovanja. 29