PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
Komponenty a přídavná zařízení.
Luděk Matýska
Fakulta informatiky Masarykovy univerzity
podzim 2013
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
1/26
CZ.1.07/2.2.00/28.0041 Centrum interaktivních a multimediálních studijních opor pro inovaci výuky a efektivní učení
'XPřf
evropský
SOCiální ■ ministerstvo školství, Op
fond V CR   EVROPSKÁ UNIE    mládeže a tělovýchovy
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNI
•<t>
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
2/26
• Děrnoštítková zařízení
• Výstupní zařízení
• Zobrazovače
• Tiskový výstup
• Zvukový výstup
• Vstupní zařízení
• Klávesnice
• Myš a další polohovací zařízení
• Scannery
• Komunikační subsystém (samostatná přednáška)
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
3/26
• Děrné štítky
• snímač (vstupní zařízení)
• děrovač (výstupní zařízení)
• ruční děrovač, přezkušovač, popisovač (mimo počítač)
• Děrné pásky
• snímač
• děrovač
Zdroj: http://en.wikipedia.org
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
4/26
Vertical Sorter Junior Vertical Sorter
Zdroj: http://officemuseum.com
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
5/26
• Elektromechanický psací stroj využívaný
především v oblasti telekomunikací (v ČR až do
roku 2008)
• Umožňoval komunikaci 1:1 i 1:N
• Vedie výstupu na papír umožňovaly některé modely i tvorbu děrných pásek
• Používány v 50. letech jako rozhraní ASR33
u mainframů a minipočítačů, později nahrazeny Zdr°J:&«pv/en.»ikipedia.org terminály
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
6/26
Počítačové terminály
o Kombinace klávesnice a rastrového monitoru nahradily dálnopisy
o Sloužily jako vzdálené uživatelské rozhraní k systému
o 1967: Datapoint 3300 - první terminál (25 řádků, 72 sloupců)
o 1978: VT100 - terminál firmy DEC, dnes již de facto standard (80x24)
o Další typy - VT05, VT52, VT200
o Dnes se setkáváme zpravidla s emulátory terminálů (PuTTY, xterm, urxvt)
Zdroj: http://cs.wikipedia.org
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013        7 / 26
• Původně integrovaná součást terminálu počítače
• Jako samostatné zařízení až od 80. let
• Rozložení odvozeno z psacího stroje
• 1981: PC/XT - 82/83 kláves, numerická část vlevo, pouze 10 funkčních kláves
• 1984: PC/AT - pouze drobná vylepšení, např. větší ENTER.
• 1987: PS/2 - klávesnice tak, jak ji známe dnes (101 kláves), přibyly Fll a F12
				
	-fH"'""Hr			■1
Klávesnice Apple Lisa Zdroj: http://mauseum.net
Klávesnice PC/XT Zdroj: http://pcguide.com
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
8/26
• Vynález z roku 1963, jehož autorem je Douglas Engelbart.
• Patentována byla až v roce 1970, jako „X-Y Position Indicator For A Display System"
• 1972: Kuličková (opto-mechanická) myš, vynalezena v Xerox PARC, pro počítač Xerox Alto. Pohyb byl možný pouze v osách X a Y.
• Do masové produkce jako standardní součást počítačů se myš dostává až v roce 1982
v počítači Apple Lisa.
Replika Engelbartovy myši Zdroj: http: //computerhistory. org
Opto-mechanický princip myši s kuličkou
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
9/26
• Trackball - alternativa k myši
• Polohovací zařízení notebooků - touchpad, trackpoint
• Herní periferie - joystick, volant, gamepad,
• Specifická zařízení - světelné pero, tablet, zařízení pro haptiku (rukavice apod.)
Světelné pero používané v CAD aplikacích (1964) Zdroj: http: //computerhistory. org
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
10 / 26
Zobrazovače
<torove vs. rastrové monitor o Technologie
o CRT (Cathode Ray Tube) - technologie pochází z roku 1897, od 1931 použitelná pro televizní přijímače ;   LCD (Liquid Crystal Display) - objev tekutých krystalů již v roce 1904, jako zobrazovače využívány od 70. let, masivní rozšíření od 90 let 20. stol.
o Původně sloužily pouze pro textový výstup
o Grafické uživatelské rozhraní přichází až v 80. letech s osobními počítači
o Osmibitové počítače využívaly jako zobrazovače zpravidla televizi (připojení přes anténní konektor)
GUI Apple Lisa Zdroj: http://pcguide.com
podzim 2013 11
0 2D akcelerace (80. léta)
• MDA/CGA (Monochrome Display Adapter / Color Graphics Adapter) - používány společně, rozlišení 320x240 či 640x480
• HGC (Hercules Graphic Card) - kombinujee výhody obou předchozích do jednoho čipu, rozlišení až 720x348
• SVGA (Super VGA) - rozlišení až 800x600, de facto standard
• XGA (eXtended Graphic Array) - 256 barev, rozlišení 1024x768, nástup CAD aplikací
• 90. léta: 3D akcelerace
• Původně vyráběny jako samostatné přídavné karty, které se propojovaly s grafickou kartou
• 3dfx Voodoo - revoluční 3D akcelerátory
• GPGPU - General Purpose Graphic Processing Unit
• Obecné výpočty (CUDA, OpenCL)
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
12 / 26
• PC Speaker - původně pro chybové hlášení, využíváno ve hrách
• Rozvoj zvukového výstupu v 80. letech (éra osobních počítačů)
• Zvukové čipy s generátory šumu
• 3-4 hlasy s nastavitelnou úrovní hlasitosti
• integrované na základní desce
• např. Commodore 64 a Amiga, Tandy, Apple Macintosh
• 1987: Adlib - považována za první zvukovou kartu, metoda frekvenčně modulované syntézy (FM synthesis)
• 1989: Sound Blaster - D/A-A/D převodník, monofónni zvuk, MIDI rozhraní, postupem času de facto standard
• 1991: Gravis Ultrasound - Wavetable syntéza (v paměti karty jsou uloženy vzorky hudebních nástrojů), stereo přehrávání
• 90. léta: další zvyšování vzorkovací frekvence a bitové hloubky, snaha o emulaci prostorového zvuku - např. EAX, Dolby Digital 5.1 apod.
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
13 / 26
• Dříve funkci tiskárny zastávaly dálnopisy, resp. elektrické psací stroje
• Řádkové
• Postupně vznikly 3 hlavní kategorie:
• jehličkové
• inkoustové
• laserové
• Pro velkoformátový tisk se využívaly souřadnicové zapisovače
• plotter
• digigraf
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
14 / 26
• Celý řádek je tištěn najednou, mechanický princip, podobný tiskařskému stroji
• Vyznačují se vysokou rychlostí tisku, velkými rozměry a možností tisku kopií
• Kvalita tisku je srovnatelná s jehličkovými
• Používány od doby mainframů až do současnosti
• Několik technologických přístupů:
• bubnové - znaky jsou na bubnu
• řetězové - znaky jsou na rotujícím řetězu
• pásové - na místo řetězu je použit pás
• řádkové jehličkové - neobsahuje jednotlivé znaky, tiskne pouze body
• kolečková - znaky umístěny na rotujícím kolečku, koleček je právě tolik, co znaků na řádek
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
15 / 26
• 1970: LA30- první jehličková tiskárna (DEC), 30 znaků/s
• Tisková hlava se pohybuje v jedné ose a přes barvicí pásku otiskává jehličky (body) na papír.
• Velmi hlučné a pomalé, rychlost a kvalitu ovlivňoval počet jehliček
• Raritou v ČSSR byly Jedno- a dvou- jehličkové tiskárny
• Běžně 7, 9 či 24 jehliček
• Dodnes používané např. v pokladních terminálech
Tiskárna LA30 Zdroj: http://ipcas.com
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
17 / 26
• 1969: Gary Starkweather (Xerox PARC) vyvinul se svým týmem první laserovou tiskárnu
• Scanning Laser Output Terminal (SLOT)
• Modifikace běžné kopírky, 60 stran za minutu, 500 dpi
• Laserový paprsek vykresluje obrázek na světlocitlivý válec, na jehož povrch se poté nanáší toner; ten se uchytí jen na osvětlených místech, obtiskne se na papír a na závěr je
k papíru tepelně fixován
• 1976: IBM 3800 - první masově rozšířená laserová tiskárna (až 20040 řádků za minutu).
Detail prototypu z Xerox PARC
IBM 3800 Zdroj: http: //computerhistory. org
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
18 / 26
o Koncept pochází z 19. století
o Technologie však byla vyvíjena až od poloviny 50. let 20. stol
o 1976: První funkční prototyp, který uměl tisk obrázku
o K masovému rozšíření došlo až v 90. letech, kdy se tiskárny staly cenově dostupné
o Inkoust je na papír nanášen ve formě malých kapek (objem v pikolitrech = 10~12 I) rychlostí 50 - 100 km/h.
Jedna z prvních tiskáren HP InkJet http:
//carrietaphoto.wordpress.com
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
19 / 26
• Souřadnicový zapisovač
• První prototypy vznikaly na přelomu 50./60. let 20. stol.
• Dělení dle mechanismu posuvu po kreslicí ploše:
• deskový plotter - papír je uchycen napevno, hlava se pohybuje ve dvou směrech
• stojanový plotter - papír je posunován, hlava se pohybuje v jednom směru
• Rozdělení dle použitých nástrojů
• peřový plotter
• tužkový plotter
• vyřezávací plotter
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
20 / 26
MODEL 75 TABLE
Gerber Scientific Model 75 Zdroj: http://computerhistory.org
Luděk Matýska  (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT  I podzim 2013        21 / 26
• Obdoba deskového plotteru, vyvíjená v ČSSR na VÚMS (od 70. let)
• Souřadnicový kreslicí stůl s motoricky ovládaným ramenem
• Možnost uchycení jednoho i více rysovacích per
• Výzkum a vývoj probíhal na VÚMS.
• Vyznačovaly se vysokou přesností
• Byly pomalé, uplatnění zejména na domácím a sovětském trhu
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
22 / 26
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
23 / 26
• Přelom 19. a 20. stol.: předchůdci -telefotograf, belineograf, fax
• Typy:
• bubnové - nejstarší, předloha je nalepena na rotujícím válci a je snímána paprskem
• stolní (flatbed) - předloha se pokládá na sklo, pod ním projíždí snímací rameno
• ruční (hand-held) - zařízení posouváme po předloze
• filmové - slouží pro snímání jednotlivých políček filmu (negativy, diapozitivy)
• knižní - umí obracet stránky o 3D - nejnovější technologie, pomocí
laserových paprsků se snímá objekt z více stran    7JPrvní nask^°"aná fotografie
J        1    1 J Zdroj: http://en.wikipedia.org
• 1957: První fotografie naskenovaná do počítače, použit byl bubnový skener
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
24 / 26
Řádkové tiskárny
nery, scannery
ľRT monitory [vektorové, rastrové]
Dálnopis u mainframů
Terminály
Monitory
Děrné štítky/pásky — třídičky, děrovače, snímače,
Klávesnice
| 0. generace
1940       1945
[1904] Objev LCD
1. generace | 2. generace
19501       1955 1960
3. generace
4. generace (integrované obvody)
[1947]
rcrziítc ľ
'965
['952' IBM 701
J [1397] CRT
[1957] První nasken ováná fotografie
1 970 [19671 Dalapoinl 3300
"975
|1973]Qpto-mechanicků
[19Ó3] Myi
[1969] Laserová [1970] Jehličková tiskárna
[197Ó] inkoust.
19.12] Apple Li5a
[19f 1] IBM/PC XT
[1991] Gravis U-?CLrc
[1937] Adlib [1989]
Sound Blasrer
Luděk Matýska  (Fl MU)
PV109: Historie a vývojové trendy ve VT
podzim 2013
26 / 26