FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita PV109: Historie a vývojové trendy ve VT Komponenty a přídavná zařízení. Luděk Matýska a Eva Hladká podzim 2018 Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 1/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita V/V zařízení ■ 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 • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 2/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Děrnoštítková zařízení (do 2. pol. 20. stol.) Derné 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 • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 3/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Třídičky Vertical Sorter Junior Vertical Sorter Zdroj: http: //of f icemuseum. com Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 4/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Dálnopis ■ Elektromechanický psací stroj využívaný především v oblasti telekomunikací (v ČR až do roku 2008) ■ Umožňoval komunikaci 1:1 i 1:N ■ Vedle výstupu na papír umožňovaly některé modely i tvorbu děrných pásek ■ Používány v 50. Letech jako rozhraní asr-w u mainframů a minipočítačů, později http://en.wikipedia.org nahrazeny terminály Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 5/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Dálnopis podrobněji ■ Základní principy komunikace ■ propojovací (proudová) linka ■ předávání 5-bitová slova pomocí impulzů na propojovací lince ■ abecední a číselně-znakový mód ■ používá „Mezinárodní telegrafní abecedu 2" ■ rychlost přenosu cca 7znaků/s ■ Adresace: ■ unikátní „hlavička" - volací znak každého stroje ■ mechanická součástka, přes vyLamovací zuby přidělena trvale konkrétnímu zařízení ■ Spojení přes ústřednu: dálnopis-dálnopis ■ Hromadné zasílání ■ využití děrné pásky, postupné volání na požadované cílové stanice a přehrání zprávy z pásky ■ alternativně pronajatý okruh s více stanicemi a s opakovačem signálů Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 6/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Počítačové terminály Kombinace klávesnice a rastrového monitoru, nahradily dálnopisy Sloužily jako vzdálené uživatelské rozhraní k systému 1967: Datapoint 3300 - první terminál (25 řádků, 72 sloupců) 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 Schéma terminálu Zdroj: http://cs.wikipedia.org Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 7/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Klávesnice ■ 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 Klávesnice Apple Lisa Zdroj: http: //mauseum. net Klávesnice PC/XT Zdroj: http: //pcguide. com Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 8/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Myš 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: //computertiistory. org Ui rm-:i kolo' pro osu X Detektor svetla Zdrq svitla Váleček pro obu X Váleček Zdroj svétla Detekiůi svélla pro osu Y Opto-mechanický princip myši s kuličkou Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 9/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Další polohovací zařízení ■ TrackbaU - alternativa k myši ■ Polohovací zařízení notebooků - touchpad, trackpoint ■ Herní periferie - joystick, volant, gamepad, • • • ■ Špecifická 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 • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 10/26 Is it art ar is it a f*jzz1| as a sfmi but it's cartaifl_ priced accordirrgly. The SuFtrpie*u£ W3£ featured in Hake (küre ana Haxnadw SchleMier sells it for thirty a-and (you can't just click to add it to uour cart though). Think of the uork that wärt into developing this! [via The Fwesoier] Rollable Display Update FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Zobrazovače Vektorové vs. rastrové monitory Technologie ■ ČRT (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: //msarnof f . org ^_ a Reverse Polish ' /Four Function Adding Machine Show Tape -/Hide Tape Shuw IlL-ynLuri e ouŕ . up: nei/er --/Hide Regisbers —c- □ E; QQQQ QCDCDn QU GUI Apple Lisa Zdroj: http: //peguide. com Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 11/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Vývoj grafických akcelerátorů IBM PC ■ 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 • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 12/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Zvukový výstup ■ 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 a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 13/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Tiskárny ■ 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 • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 14/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Řádkové tiskárny ■ 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 • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 15/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Řádkové tiskárny FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Jehličkové ■ 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 a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 17/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Laserové tiskárny 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: //computertiistory. org Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 18/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Inkoustové tiskárny 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 L) rychlostí 50 - 100 km/h. Jedna z prvních tiskáren HP InkJet http://carrietaphoto. wordpress.com Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 19/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Plotter Souřadnicový zapisovač První prototypy vznikaly na přelomu 50./60. Let 20. sto L 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 ■ vyřezávácí plotter Stojanový plotter Zdroj: Computer Desktop Encyclopedia, 1998 Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 20/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Plotter MODEL 75 TABLE Gerber Scientific Model 75 Zdroj: http: //computertiistory. org Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 21/26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Digigraf ■ 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 VÚMS. ■ Vyznačovaly se vysokou přesností ■ Byly pomalé, uplatnění zejména na domácím a sovětském trhu Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 22/26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Digigraf Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 23 / 26 FAKULTA INFORMATIKY I Masarykova univerzita Scanner ■ 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 ■ 3D - nejnovější technologie, pomocí laserových paprsků se snímá objekt z více stran ■ 1957: První fotografie naskenovaná do počítače, použit byl bubnový skener Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 24 / 26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita Scannery Zdroj: http: //kirtas . com Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 25 / 26 FAKULTA INFORMATIKY Masarykova univerzita V/V zařízení v IT Řádkové tiskárny CRT monitory (vektorové, rastrové) ^H^H^H 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 940 945 [ 1931 ] CRT v televizorech 950 1955 [1904] Objev LCD [1947] Tranzistor [1952] IBM 701 9Ó0 19Ó5 [1897] CRT [1957] První naskenovaná fotografie 970 [1967] Datapoint 3300 ;19Ó3] Myš [1969] Laserová [1970] Jehličková tiskárna 1975 980 [1973]Opto- mechanická myš [1976] inkoust, tiskárna 19152] Apple Lisa [1984] HGC 935 990 [1981] IBM/PC XT klávesnice, MDA [1978] VT100 [1991] Gravis U-sound [1987] Adlib [1989] Sound Blaster Luděk Matýska a Eva Hladká • PV109: Historie a vývojové trendy ve VT • podzim 2018 26/26