PV109: Historie a vývojové trendy ve VT Komponenty a přídavná zařízení. Luděk Matýska a Eva Hladká Fakulta informatiky Masarykovy univerzity podzim 2015 Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 1/25 zařízeni • Děrnoštítková zařízení • Výstupní zařízení • Zobrazovače • Tiskový výstup • Zvukový výstup • Vstupní zařízení • Klávesnice • Myš a další polohovací zařízení • Scannery • Komunikační subsystém (samostatná přednáška) Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 2 / 25 Děrné štítky • snímač (vstupní zařízení) • děrovač (výstupní zařízení) • ruční děrovač, přezkušovač, popisovač (mimo počítač) Děrné pásky • snímač • děrovač Zdroj: http://en.wikipedia.org Zdroj: http://en.wikipedia.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 3 / 25 c Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 4 / 25 • 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 u mainframů a minipočítačů, později nahrazeny terminály ASR-33 Zdroj: http://en.wikipedia.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 5 / 25 ocitacove terminály • Kombinace klávesnice a rastrového monitoru, nahradily dálnopisy • Sloužily jako vzdálené uživatelské rozhraní k systému • 1967: Datapoint 3300 - první terminál (25 řádků, 72 sloupců) o 1978: VT100 - terminál firmy DEC, dnes již de facto standard (80x24) • Další typy - VT05, VT52, VT200 • Dnes se setkáváme zpravidla s emulátory terminálů (PuTTY, xterm, urxvt) Datapoint 3300 - terminál emulující ASR-33 Zdroj: http://swtpc.com Text terminal Keyboard Schéma terminálu Zdroj: http://cs.wikipedia.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 6 / 25 • Původně integrovaná součást terminálu počítače • Jako samostatné zařízení až od 80. let • Rozložení odvozeno z psacího stroje o 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 iiiiiiiiiiiii rul* 'lir Klávesnice Apple Lisa Zdroj: http://mauseum.net Klávesnice PC/XT Zdroj: http://pcguide.com Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 7 / 25 • 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 .Uhnán' kok>' Gumová kulička pioosuX pro osu Y Opto-mechanický princip myši s kuličkou Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 8 / 25 ze • Trackball - alternativa k myši • Polohovací zařízení notebooků - touchpad, trackpoint • Herní periferie - joystick, volant, gamepad, ... • Specifická zařízení - světelné pero, tablet, zařízení pro haptiku (rukavice apod.) Prototyp trackballu (1952) Světelné pero používané v CAD aplikacích (1964) Zdroj: http://computerhistory.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 9 / 25 oorazovac Vektorové vs. rastrové monitory Technologie • 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. Původně sloužily pouze pro textový výstup Grafické uživatelské rozhraní přichází až v 80. letech s osobními počítači Osmibitové počítače využívaly jako zobrazovače zpravidla televizi (připojení přes anténní konektor) Textový výstup (VT100) Zdroj: http://msarnoff.org File/Print Edit Format ■ locks Free out Reverse Polish ./Four Function Rdding Machine Show Tape /Hide Tape Mvrna: Topi1.1 Show Registers /Hide Registers □ Empty Foiaer; oven fi" MC H- M+ MX @QQ0 SCDGDQGD» IQ CD CD ®-/'U'zJCDQ, -/-CO Q L 'iris" GUI Apple Lisa Zdroj: http://pcguide.com Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 10 / 25 • 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 a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 11 / 25 • PC Speaker - původně pro chybové hlášení, využíváno ve hrách • Rozvoj zvukového výstupu v 80. letech (éra osobních počítačů) o 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 a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 12 / 25 iskarny • 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 a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 13 / 25 • 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 a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 14 / 25 Detail řetězu tiskárny IBM 1403 Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 15 / 25 • 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 CSSR byly Jedno- a dvou- jehličkové tiskárny VA .™árna LA30 J Zdroj: http://ípcas . com • Běžně 7, 9 či 24 jehliček • Dodnes používané např. v pokladních terminálech Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 16 / 25 • 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 rozšírená laserová tiskárna (až 20040 řádků za minutu). Detail prototypu z Xerox PARC IBM 3800 Zdroj: http://computerhistory.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 17 / 25 • Koncept pochází z 19. století • Technologie však byla vyvíjena až od poloviny 50. let 20. stol • 1976: První funkční prototyp, který uměl tisk obrázků • K masovému rozšíření došlo až v 90. letech, kdy se tiskárny staly cenově dostupné • 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 Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 18 / 25 • 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 Stojanový plotter Zdroj: Computer Desktop Encyclopedia, 1998 Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 19 / 25 Gerber Scientific Model 75 Zdroj: http://computerhistory.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 20 / 25 g g • Obdoba deskového plotteru, vyvíjená v ČSSR na VUMS (od 70. let) • Souřadnicový kreslicí stůl s motoricky ovládaným ramenem • Možnost uchycení jednoho i více rysovacích per • Výzkum a vývoj probíhal na VUMS. a Vyznačovaly se vysokou přesností • Byly pomalé, uplatnění zejména na domácím a sovětském trhu Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 21 / 25 Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 22 / 25 canner • 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) o knižní - umí obracet stránky • 3D - nejnovější technologie, pomocí laserových paprsků se snímá objekt z více stran • 1957: První fotografie naskenovaná do počítače, použit byl bubnový skener První naskenovaná fotografie Zdroj: http://en.wikipedia.org Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 23 / 25 cannery Robotický scanner knih Kirtas Zdroj: http://kirtas.com Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 24 / 25 Řádkové tiskárny CRTm nniinrv ŕvŕ^lctomvp é, rastrové] ery, scannery LCD displeje Dálnopis u mainframů Terminály Monitory Děrné štítky/pásky — třídičky, děrovače, snímače, .. Klávesnice 0. generace 1. generace 2. generace 3. generace 4. generace (integrované obvody) 1935 1940 945 [1931 ] CRT v televizorech [1904] Objev LCD 950 955 [1947] Tranzistor [1952] IBM 701 9Ó0 9Ó5 [1897] CRT [1957] První naskenovaná fotografie 970 [1967] Datapoint 3330 ;19Ó3] Myš [19Ó9] Laserová [1970] Jehličková tiskárna 975 980 [1973]Opto- mechanická myš [1976] inkoust, tiskárna [19JÍ2] Apple Lisa [1934] HGC 935 990 [1981] IBM/PC XT klávssnice, MDA [1973] VT100 [1991] G re .'i; U-sound [1987] Adlib [1989] Sound Blaster Luděk Matýska a Eva Hladká (Fl MU) PV109: Historie a vývojové trendy ve VT podzim 2015 25 / 25