ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΚΑΡΤΑΣ ΟΘΟΝΗΣ

Ο καθοδικός σωλήνας (Cathode Ray Tude - CRT)

Σε απλές γραμμές, μια οθόνη λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί μια τηλεόραση. Η αρχή λειτουργίας της βασίζεται πάνω στη χρήση μιας ηλεκτρονικής οθόνης, που ονομάζεται καθοδικός σωλήνας, που είναι το βασικότερο (και πιο ακριβό) μέρος ολόκληρης της οθόνης. Ο καθοδικός σωλήνας είναι καλυμμένος από φώσφορο, που εκπέμπει φως όταν πέσει πάνω του μια δέσμη ηλεκτρονίων.

Αυτό το υλικό είναι διευθετημένο σε ένα πίνακα από εκατομμύρια μικροσκοπικά κελιά, τα οποία ονομάζονται κουκίδες (dots). Αν κοιτάξετε από πολύ κοντά την οθόνη ή χρησιμοποιήσετε μεγενθυτικό φακό, θα διακρίνετε αυτές τις κουκίδες.

Στη πίσω πλευρά του καθοδικού σωλήνα υπάρχει ένα σύνολο από ηλεκτρονικά πυροβόλα, που παράγουν δέσμες ηλεκτρονίων, όπως υποδηλώνει το όνομα τους. Για να παραχθεί μια εικόνα στην οθόνη, αυτά τα πυροβόλα αρχίζουν από την κορυφή της οθόνης και σαρώνουν πολύ γρήγορα από αριστερά στα δεξιά. Μετά, επιστρέφουν τελείως δεξιά και μια γραμμή κάτω και σαρώνουν ξανά και αυτό επαναλαμβάνεται μέχρι να καλυφθεί ολόκληρη η οθόνη. Στην εκτέλεση αυτού του σαρώματος, τα ηλεκρικά πολυβόλα ελέγχονται από την κάρτα γραφικών, η οποία καθορίζει την ένταση της δέσμης των ηλεκτρονίων σε κάθε θέση της οθόνης. Όλα αυτά συμβαίνουν πολύ γρήγορα, και συνεπώς ολόκληρη η οθόνη σαρώνεται μέσα σε μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου.
Υπάρχουν τρία ηλεκτρονικά πυροβόλα (σε μια έγχρωμη οθόνη) που ελέγχουν την ανάλυση του φωτισμού του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε αντίστοιχα. Η επιφάνεια του καθοδικού σωλήνα είναι κανονισμένη να έχει αυτές τις κουκίδες τοποθετημένες τη μια δίπλα στην άλλη με ένα καθορισμένο τρόπο. Υπάρχουν διαφορετικές δέσμες για κάθε χρώμα που έρχονται από την κάρτα γραφικών και επιτρέπουν τα διαφορετικά χρώματα να έχουν διαφορετικές εντάσεις σε κάθε σημείο της οθόνης. Διαφοροποιώντας την ένταση της κόκκινης, πράσινης και μπλε ακτίνας, η δημιουργία του συνόλου των χρωμάτων είναι δυνατή.

Η επιφάνεια του καθοδικού σωλήνα εκπέμπει λάμψη μόνο για μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου, πριν αρχίσει να ξεθωριάζει. Αυτό σημαίνει ότι η οθόνη πρέπει να απεικονίσει ξανά την εικόνα πολλές φορές το δευτερόλεπτο για να αποφευχθεί το τρεμόπαιγμα της οθόνης, καθώς θα αρχίσει να ξεθωριάζει και μετά ανανεώνεται. Αυτή η γρήγορη απεικόνιση ξανά και ξανά, ονομάζεται "ανανέωση" της οθόνης.

Έλεγχος και εσωτερικά ηλεκτρονικά
Η οθόνη ελέγχεται από ένα εξειδικευμένο ολοκληρωμένο κύκλωμα μέσα σε αυτή. Περιέχει τα "smatrs", για το διάβασμα της εισόδου από την κάρτα γραφικών και τον έλεγχο της εμφάνισης των πληροφοριών στον καθοδικό σωλήνα. Επίσης, αλληλεπιδρά (και ελέγχεται) από τα πλήκτρα ελέγχου στη μπροστινή συνήθως πλευρά της οθόνης.

Τα πλήκτρα ελέγχου στη μπροστινή πλευρά της οθόνης γενικά ανήκουν σε δύο κατηγορίες: τα αναλογικά και τα ψηφιακά (να σημειωθεί εδώ ότι αυτό δεν έχει καμία σχέση με το αν η οθόνη είναι ψηφιακή ή αναλογική, καθώς αυτό εξαρτάται από τον τύπο του σήματος που η οθόνη παίρνει ως είσοδο). Κάθε ένα από αυτά έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του.
Τα αναλογικά πλήκτρα ελέγχου (συνήθως είναι τύπου επιλογέα στο μπροστινό μέρος της οθόνης) παρέχουν τον έλεγχο πάνω σε ρυθμίσεις όπως είναι η φωτεινότητα και η αντίθεση και είναι διαισθητικά και εύκολα στη χρήση. Τα ψηφιακά περικλείουν τη χρήση πιεζόμενων κουμπιών και ελέγχουν τις ρυθμίσεις χρησιμοποιώντας μια απεικόνιση στην οθόνη. Αυτά μπορεί να είναι είτε εύκολα είτε δύσκολα στο χειρισμό, πράγμα που εξαρτάται από το πως έχουν υλοποιηθεί. Κάποιες οθόνες χρησιμοποιούν ένα πλήκτρο για να επιλέξουν ποιο χαρακτηριστικό θα μεταβληθεί (φωτεινότητα, αντίθεση κτλ) και μετά δύο πλήκτρα, ένα για αύξηση και ένα για μείωση. Αυτό μπορεί να προκαλεί σύγχυση στη χρήση. Άλλα χρησιμοποιούν περισσότερα πλήκτρα και είναι περισσότερο διαισθητικά. Είναι περισσότερο θέμα προσωπικού γούστου, καθώς ο ψηφιακός έλεγχος φαίνεται πιο "κομψός".
Υπάρχει ένα μεγάλο πλεονέκτημα που σχετίζεται με κάποιες οθόνες που χρησιμοποιούν ψηφιακά πλήκτρα ελέγχου. Πολύ συχνά όταν χρησιμοποιούνται πολλαπλές αναλύσεις (για παράδειγμα 640x480 και 800x600), η θέση και το μέγεθος της οθόνης (screen) θα αλλάξουν αλλάζοντας αναλύσεις. Πολλές καινούριες οθόνες με ψηφιακό έλεγχο θα σώσουν τη θέση και το μέγεθος των ρυθμίσεων, που σχετίζεται με κάθε ανάλυση που η οθόνη υποστηρίζει. Αυτή η "μνήμη" μπορεί να βοηθήσει το χρήστη να ρυθμίζει τις ρυθμίσεις τις οθόνης (screen), όποτε αλλάζει ανάλυση στην οθόνη.
Τελικά, όσο περισσότερα πλήκτρα ελέγχου υπάρχουν στην εξωτερική πλευρά της οθόνης, τόσο καλύτερα. Ουσιαστικά, όλες οι οθόνες έχουν ρυθμίσεις για τη φωτεινότητα, την αντίθεση, το οριζόντιο μέγεθος και θέση και το κάθετο μέγεθος και θέση. Κάποια σταματούν εκεί, ενώ άλλα προσθέτουν έλεγχο για την εστίαση και κάποιους άλλους συντελεστές της εικόνας. Αυτό είναι ευεργετικό καθώς για λόγους ασφάλειας, δεν θα έπρεπε να ανοιχθεί η οθόνη για να γίνουν ρυθμίσεις.Τελευταία έχει παρουσιαστεί ένας νέος τύπος ελέγχου, που προσπαθεί να ενώσει την απλότητα των αναλογικών οργάνων με την ακρίβεια, τα χαρακτηριστικά "μνήμης" και τις ρυθμίσεις του ψηφιακού ελέγχου. Κάποιες οθόνες έχουν τώρα ένα πλήκτρο ελέγχου που είναι έναν επιλογέα που λειτουργεί με το δάχτυλο με ένα πιεσώμενο πλήκτρο. Πατώντας το πλήκτρο εμφανίζεται στην οθόνη ένα μενού, και ο επιλογέας χρησιμοποιείται για να επιλέξει διάφορες ρυθμίσεις από το μενού και να αλλάξει τις τιμές τους.

ΘΥΡΕΣ ΕΠΕΚΤΑΣΗΣ

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα που προσφέρουν τα σημερινά PCs είναι η ευκολία με την οποία μπορούν να αναβαθμιστούν. Βασικό τους χαρακτηριστικό είναι δηλαδή τα Expansion Slots (θύρες επέκτασης), που δίνουν μεγάλο βαθμό ελευθερίας σύνθεσης ενός υπολογιστικού συστήματος, που να ταιριάζει στις εκάστοτε ανάγκες. Βέβαια αυτή η ευκολία δεν σήμαινε, τουλάχιστον μέχρι σήμερα, και την ευκολία της εγκατάστασής των διάφορων περιφερειακών, για την οποία απαιτούνταν (και ίσως να απαιτούνται και στο μέλλον) μερικές επιπλέον ρυθμίσεις από τον χρήστη. Τα προβλήματα αυτά βέβαια γίνονται ακόμη περισσότερα όταν ο αριθμός των περιφερειακών καρτών επέκτασης μεγαλώνει, όπως είναι συνήθες φαινόμενο στα συστήματα πολυμέσων. Και αυτό γιατί οι κάρτες ήχου, γραφικών, video, προσαρμοστές από ΑΤ-BUS σε SCSI, κ.λ.π. που είναι τα απαραίτητα μέρη τέτοιων συστημάτων, φέρνουν στο όριο την δυνατότητα για επέκταση που προσφέρουν σήμερα τα PC.

Εγκατάσταση καρτών επέκτασης στο PC.
Όπως αναφέρθηκε και προηγούμενα η εγκατάστασή των διαφόρων καρτών επέκτασης δεν ήταν μέχρι σήμερα χωρίς προβλήματα. Πολλές ρυθμίσεις πρέπει να γίνουν ακόμα από το χρήστη κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης, από την εγκατάσταση του συνοδευτικού λογισμικού μέχρι και την επέμβασή του με το χέρι πάνω σε συγκεκριμένους βραχυκυκλωτήρες (jumpers), ή σε μικροδιακόπτες (DIP swithes). Οι ρυθμίσεις αυτές αναφέρονται κυρίως στον τρόπο επικοινωνίας των καρτών με το υπόλοιπο σύστημα και απαιτούν μερικές βασικές γνώσεις γι'αυτές από την πλευρά του χρήστη. Οι πιο συνηθισμένες είναι το σύστημα διακοπών (IRQs), οι θύρες εισόδου εξόδου (Ι/Ο ports ή Device Addresses) και τα κανάλια άμεσης προσπέλασης μνήμης (DMA channels). Οι ρυθμίσεις κατά την εγκατάσταση ολοκληρώνονται με το συνοδεύον λογισμικό, που περιλαμβάνει τα κατάλληλα προγράμματα οδηγών (drivers) και συνήθως άλλες ειδικές εφαρμογές που βοηθούν στη χρήση της νέας συσκευής. Η όλη διαδικασία της εγκατάστασης όμως φαίνεται ότι θα απλοποιηθεί στο μέλλον σημαντικά με ένα νέο πρότυπο, το Plug & Play. Στις παρακάτω παραγράφους περιγράφονται τα σχετικά με τους τρόπους επικοινωνίας των καρτών επέκτασης στο PC και σκιαγραφείται το νέο πρότυπο εγκατάστασης Plug & Play.

Τα IRQs.
Ο συνηθισμένος τρόπος για την επικοινωνία μιας περιφερειακής συσκευής με τον επεξεργαστή είναι μέσω των γραμμών διακοπών (Interrupts). Όταν η κεντρική μονάδα επεξεργασίας λάβει κάποιο τέτοιο σήμα, σταματά αυτό που εκτελεί εκείνη τη στιγμή, για να εκτελέσει το πρόγραμμα που αντιστοιχεί στην πηγή της διακοπής. Μετά το πέρας της διαδικασίας εξυπηρέτησης επαναφέρεται η προ διακοπής κατάσταση στον επεξεργαστή. Η διαδικασία βέβαια είναι αρκετά πιο πολύπλοκη ιδίως, όταν ζητούνται ταυτόχρονα περισσότερες από μία διακοπές οπότε και εφαρμόζεται η προτεραιότητα με βάση τη χρονική στιγμή αλλά και το είδος της περιφερειακής συσκευής που ζητά τη διακοπή. Γι’ αυτόν ακριβώς το λόγο ονομάζονται και επίπεδα διακοπών (interrupt levels).
Οι σύγχρονοι προσωπικοί υπολογιστές τύπου 80Χ86 χρησιμοποιούν 16 interrupts αριθμημένα από το 0 έως το 15 τα οποία κληρονόμησαν από τους παλιούς ΙΒΜ PC-AT. Τα συνηθισμένα PC που χρησιμοποιούν το δίαυλο επέκτασης ISA (Industry Standard Architecture) απαιτούν κάθε συσκευή που χρειάζεται την γραμμή διακοπών να χρησιμοποιεί ένα ξεχωριστό interrupt. Στις πιο νεότερες αρχιτεκτονικές όμως, όπως οι τυποποιημένες PCI, VESA-Local Bus, αλλά και στις πιο παλαιές EISA, MCA, δύο κάρτες επέκτασης του ιδίου τύπου θα μπορούσαν να μοιράζονται την ίδια γραμμή διακοπής.

Στις περιπτώσεις που δεν χρειαζόμαστε βέβαια και τη δεύτερη θύρα σειράς (όπου πολύ συχνά συνδέονται τα modems, και με το ποντίκι στην COM1) θα μπορούσαμε να απελευθερώσουμε και το IRQ 3. Κάτι παρόμοιο βέβαια θα μπορούσε να γίνει και με την πρώτη παράλληλη θύρα (LPT1), εάν εκτυπώνουμε σε κάποιο εκτυπωτή δικτύου, οπότε θα είχαμε διαθέσιμο άλλη μία θέση IRQ την 7. Επίσης με τα κατάλληλα εργαλεία σε λογισμικό μπορούμε να διαπιστώσουμε, εάν ο υπολογιστής μας χρησιμοποιεί τα IRQs . Για παράδειγμα οι κάρτες ήχου συνήθως συνοδεύονται με το κατάλληλο software, που ανιχνεύει τα επίπεδα των διακοπών καθώς και τα γραμμές Base I/O και DMA που περιγράφονται παρακάτω. H Sound Blaster είναι συνήθως ρυθμισμένη από προδιαγραφή με το IRQ 7, που είναι αφιερωμένο στην πρώτη παράλληλη θύρα και το οποίο στην ουσία είναι ελεύθερο αφού λίγοι είναι αυτοί χρησιμοποιούν την κάρτα ήχου, ενώ ταυτόχρονα τυπώνουνε στην πρώτη παράλληλη θύρα.. Εάν κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει θα μπορούσαν για την κάρτα ήχου να χρησιμοποιηθούν τα IRQ 5 ή 10 (εφόσον βέβαια τα υποστηρίζουν οι κάρτες ήχου), που είναι ελεύθερα στα απλά PC Ανάλογες ρυθμίσεις θα πρέπει να γίνουν και με τις κάρτες video και δικτύου που επικοινωνούν κατά κανόνα με διακοπές. Οι αλλαγές γίνονται συνήθως είτε μέσω βραχυκυκλωτήρων (jumpers), είτε μικροδιακοπτών (DIP swithes), είτε τελευταία μέσω κατάλληλου λογισμικού.

Τα I/O ports (I/O address).
Η διεύθυνση που πολλές φορές αποτελεί την "ταυτότητα" ενός περιφερειακού στη μνήμη βρίσκεται αρκετά χαμηλά. Αρκετές συσκευές περιφερειακών και κάρτες καταλαμβάνουν μερικά bytes ή μια περιοχή διευθύνσεων για να επιτύχουν διαδικασίες εισόδου-εξόδου. Σ'αυτές τις θέσεις αποθηκεύονται προσωρινά τα δεδομένα που θα μεταφερθούν. Η περιοχή μνήμης που καταλαμβάνουν είναι σχετικά μικρή (κατά κανόνα μόνο 16 bytes), δεν πρέπει όμως να χρησιμοποιείται από δύο περιφερειακά ταυτόχρονα. Τυπικές περιπτώσεις είναι οι σειριακές θύρες, οι κάρτες προσαρμογής του AT-BUS σε SCSI (προσαρμοστές SCSI), οι κάρτες δικτύου, οι κάρτες ήχου, οι καινούργιες στο χώρο των πολυμέσων κάρτες video (video grabbers) κ.α. Οι προκαθορισμένες τιμές για την Sound Blaster είναι η 220Η και 330Η για το MIDI Port. Εάν η κάρτα ήχου προσομοιώνει το Microsoft Sound System τότε πρέπει να χρησιμοποιηθεί η τιμή 534H. Όσο για τις κάρτες δικτύου μπορούν συνήθως να ρυθμιστούν σε περιοχές μεταξύ 300Η και 360Η και για αυτό το λόγο θα πρέπει να δοθεί προσοχή να μη συμπίπτουν οι τιμές με αυτές του MIDI Port της κάρτας ήχου.

Το DMA.
Ο όρος DMA (Direct Memory Access) αναφέρεται στην διαδικασία άμεσης προσπέλασης της μνήμης από μερικές περιφερειακές συσκευές που απαιτούν την γρήγορη μεταφορά δεδομένων από και προς την μνήμη χωρίς την παρέμβαση του κεντρικού επεξεργαστή. Υπεύθυνο ολοκληρωμένο για την μεταφορά αυτή είναι ο DMA-Controller (ένα τσιπ του τύπου 8237), που φροντίζει για την ομαλή μεταφορά δεδομένων μεταξύ της μνήμης (RAM ή Cache) και των I/O Ports όπως τον Floppy Controller ή τον μετατροπέα A/D στην κάρτα ήχου. Στους σημερινούς υπολογιστές τα υπάρχοντα ελεύθερα κανάλια (DMA channels) είναι 4 και χρησιμοποιούνται συνήθως από τις κάρτες ήχου, τις μονάδες εύκαμπτων δίσκων, τις κάρτες επεξεργασίας video αλλά και από τους σκληρούς δίσκους τα CD-ROM και τις κάρτες δικτύου. Μεταφορές δεδομένων δειγματοληπτούμενου ήχου ή video όπως και δεδομένα από τους δίσκους και CD-ROM κατευθείαν στη μνήμη γίνονται μέσω των ειδικών αυτών καναλιών, τα οποία δεν πρέπει να συμπίπτουν μεταξύ τους. Προβλήματα μπορούν να υπάρξουν, όταν οι υπάρχουσες επιλογές που δίνει ο κατασκευαστής για κάποια κάρτα είναι περιορισμένες, και συγχρόνως απαιτείται η αποκλειστική χρήση κάποιου καναλιού DMA (π.χ. μερικές περιπτώσεις καρτών δικτύου και προσαρμοστών SCSI). Βέβαια σε υλοποιήσεις τελευταίων καρτών, που εμφανίστηκαν στην αγορά, επιτρέπεται η από κοινού χρήση του ιδίου καναλιού DMA με κάποια άλλη συσκευή και έτσι ελαχιστοποιούνται οι απαιτήσεις για την επέμβαση και αλλαγή του καναλιού από το χρήστη. Πολλές μάλιστα κάρτες ήχου δίνουν κατάλληλα προγράμματα, που αυτοματοποιούν την διαδικασία εύρεσης ελεύθερου καναλιού.
Το κανάλι 0 είναι υπεύθυνο για το φρεσκάρισμα του περιεχομένου της μνήμης RAM, ενώ το κανάλι 2 φροντίζει για την μεταφορά δεδομένων από και προς τις μονάδες εύκαμπτων δίσκων. Τα υπόλοιπα δύο είναι διαθέσιμα για οποιαδήποτε άλλα περιφερειακά όπως κυρίως προσαρμοστές SCSI και κάρτες ήχου που διαχειρίζονται ψηφιακό ήχο (Soundblaster και συμβατές). Στους υπολογιστές 386 και πάνω διατίθενται και επιπλέον κανάλια DMA (για κάρτες ISA), ή αλλιώς HDMA. Αυτά βελτιώνουν της απόδοση ιδιαίτερα στις κάρτες ήχου των 16-bit, επιταχύνοντας και άλλο την μεταφορά δεδομένων μεταξύ της CPU και του επεξεργαστή της κάρτα ήχου.

Plug & Play.
Η τεχνολογία PLUG & PLAY, ή για συντομία PnP, πρόκειται να υιοθετηθεί από τους κατασκευαστές των καρτών επέκτασης των PC, έτσι ώστε να παρακάμπτονται τα προβλήματα κατά την εγκατάσταση των νέων περιφερειακών. Τέσσερις εταιρίες, η Compaq, Intel, Microsoft, και Phoenix Technologies, παρουσίασαν πρόσφατα την πρώτη έκδοση των προδιαγραφών PnP για τις κάρτες τύπου ISA, πολλές από της δυνατότητες του οποίου έχουν ενσωματωθεί στο πρότυπο PCI.
Εκτός από τις κάρτες, που θα πρέπει να υποστηρίζουν τη νέα αυτή τεχνολογία, θα πρέπει να υπάρχει κάτι αντίστοιχο και από το λειτουργικό σύστημα αλλά και από το BIOS του συστήματος. Προς την κατεύθυνση αυτή κινούνται η νέα έκδοση των Windows 95 και 0S/2 και πιθανώς του MS-DOS. Αναβαθμίσεις παλαιότερων συστημάτων μπορούν να γίνουν είτε μέσω προγραμματιζόμενου, εάν υπάρχει BIOS (flash BIOS), είτε με αντικατάστασή του. Παρόλαυτά, θα είναι δυνατή η χρήση και των σημερινών απλών καρτών επέκτασης τύπου ISA, χωρίς όμως τις πλήρεις ευκολίες που θα προσφέρει το PnP. Με εξασφαλισμένη λοιπόν την προς τα πίσω συμβατότητα, είναι σχεδόν σίγουρη η καθιέρωση του νέου αυτού προτύπου, πράγμα που σημαίνει την αυτοματοποιημένη κατά πολύ διαδικασία εγκατάστασης των καρτών επέκτασης που χρησιμοποιούνται σήμερα αλλά και μελλοντικά για τα πολυμέσα.

ΟΘΟΝΕΣ ΑΦΗΣ

Η οθόνη επαφής (Τouchscreen) είναι μια περιφερειακή συσκευή εισόδου με την βοήθεια της οποίας ο χρήστης μπορεί εύκολα να μεταβιβάσει την επιλογή του. Συγκεκριμένα η εμπρόσθια γυάλινη επιφάνεια καλύπτεται από ένα υλικό που είναι ευαίσθητο στην πίεση και πιέζοντας ο χρήστης με το δάχτυλο του ένα σημείο της οθόνης το επίστρωμα αυτό αντιδρά και προσδιορίζει το σημείο πίεσης.
Η οθόνη επαφής τύπου (TouchMate) δεν χρησιμοποιεί επίστρωμα αλλά κάποια άλλη τεχνική προσδιορισμού του σημείου επαφής. Μια αόρατη ακτίνα υπέρυθρου φωτός σαρώνει συνεχώς την οθόνη και η διπλή γρήγορη πίεση του χρήστη στην οθόνη αντιστοιχεί στο διπλό κλικ του ποντικιού. Κάτι ανάλογο τρόπο το σύρσιμο του δακτύλου, χωρίς ανασήκωση, πάνω στην οθόνη, αντιστοιχεί στο σύρσιμο του ποντικιού.
Η χρήση οθονών επαφής ενδείκνυται κυρίως για multimedia εφαρμογές που λειτουργούν σε περίπτερα παροχής πληροφοριών σε δημόσιους ή ιδιωτικούς χώρους. Στα περίπτερα παροχής πληροφοριών έχουν πρόσβαση πολλά άτομα, οπότε υπάρχει κίνδυνος για φθορά των μηχανικών κομματιών του υπολογιστικού συστήματος. Έτσι σε αυτές τις περιπτώσεις οι χρήστες θα πρέπει να έχουν πρόσβαση μόνο στην οθόνη ενώ τα υπόλοιπα μέρη του υπολογιστικού συστήματος θα προφυλάσσονται. Στην περίπτωση όμως που ο αριθμός των χρηστών είναι σχετικά μικρός και απαιτείται η εισαγωγή μεγάλου όγκου πληροφοριών οι οθόνες επαφής δεν ενδείκνυται. Οι οθόνες επαφής χρησιμοποιούνται κυρίως στα περίπτερα παροχής υπηρεσιών αφού οι χρήστες δεν έχουν σχέση με υπολογιστές.

ΠΛΗΚΤΡΟΛΟΓΙΟ

Το πληκτρολόγιο είναι ακόμα στις μέρες μας η ποιο ευρέως χρησιμοποιούμενη συσκευή εισόδου. Στη βασική του σύλληψη είναι όμοιο με αυτό της γραφομηχανής, εντούτοις διαφέρει σε πολλά σημεία ώστε να εξυπηρετεί τις μεγάλες δυνατότητες των υπολογιστών. Χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία κειμένου καθώς και για την εκτέλεση εντολών σε μη γραφικά περιβάλλοντα. 'Ομως στις μέρες μας και καθώς τα περιβάλλοντα εργασίας είναι πλέον γραφικά τείνει να αντικατασταθεί από το ποντίκι.
Η λειτουργία του πληκτρολογίου είναι τυποποιημένη και απλή. Το πάτημα ενός πλήκτρου δημιουργεί μια αλλαγή στη ροή του ρεύματος στα ηλεκτρονικά κυκλώματα της συσκευής. 'Ενας επεξεργαστής που επιβλέπει τα ηλεκτρονικά κυκλώματα του πληκτρολογίου, ελέγχει και ανιχνεύει αλλαγές στην τάση. Ο επεξεργαστής αυτός μπορεί να ανιχνεύσει τόσο το πάτημα όσο και την επαναφορά ενός πλήκτρου ,ελέγχοντας την αύξηση και την μείωση της τάσης αντίστοιχα. Ανάλογα με το πλήκτρο που πατήθηκε ο επεξεργαστής δημιουργεί ένα μοναδικό αριθμό ,που μεταφέρεται στο εσωτερικό του υπολογιστή, ο οποίος αντιστοιχεί σε ένα μοναδικό αριθμό στον κώδικα ASCII. Το λειτουργικό σύστημα αποθηκεύει τον κωδικό ASCII σε μια άλλη περιοχή της μνήμης και στη συνέχεια δίνει την εντολή του σχηματισμού του γράμματος στην οθόνη.
Υπάρχουν πολλά είδη πληκτρολογίων ανάλογα με το σχήμα τους, το χρώμα και το υλικό που είναι κατασκευασμένα. 'Ομως ο κύριος διαχωρισμός γίνεται βάσει του αριθμού και του είδους των πλήκτρων που αυτά διαθέτουν. Υπάρχουν τρία βασικά είδη πληκτρολογίων για προσωπικούς υπολογιστές: Το αρχικό πληκτρολόγιο με 84 πλήκτρα, Το ΑΤ επίσης με 84 πλήκτρα και το επαυξημένο με 101 πλήκτρα το οποίο χρησιμοποιείται ευρύτατα στις μέρες μας. Τα τρία είδη διαφέρουν στην τοποθέτηση των λειτουργικών πλήκτρων καθώς και των πλήκτρων CTRL, SHIFT και RETURN

ΨΗΦΙΑΚΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ

Δεν διαθέτουν φιλμ αλλά σκληρό δίσκο ο οποίος διαγράφεται και ξαναχρησιμοποιείται. Λειτουργούν ως σαρωτές και ψηφιοποιούν την εικόνα εισάγοντάς τη στη συνέχεια στον υπολογιστή όπου θα γίνει και η επεξεργασία τους. Ο αριθμός των φωτογραφιών υψηλής ανάλυσης που μπορούν να πάρουν είναι μικρός και όσο ο βαθμός της ανάλυσης χαμηλώνει τόσο ο αριθμός των φωτογραφιών αυξάνεται. Πολλές ψηφιακές μηχανές είναι ταυτόχρονα και κάμερες και τραβώντας διαδοχικά πολλές φωτογραφίες με ελάχιστη χρονική απόσταση μεταξύ τους μπορούν να δημιουργούν μικρά βιντεάκια. Οι ψηφιακές εικόνες μας δίνουν τη δυνατότητα να βλέπουμε κάποιον συνομιλητή μας(εφόσον έχει κι αυτός εγκατεστημένη κάμερα στον υπολογιστή του) την ώρα που είμαστε συνδεδεμένοι στο internet.

ΣΧΕΔΙΟΓΡΑΦΟΣ

Οι σχεδιογράφοι χρησιμοποιούνται για να εκτυπώσουν συνήθως μεγάλα σε μέγεθος σχέδια, χάρτες γραφικές παραστάσεις κλπ. Διαθέτουν κατάλληλες γραφίδες ξεχωριστού χρώματος ώστε να μπορούν να σχεδιάζουν σε χαρτί διαφόρων μεγεθών και σε διαφάνειες, ότι θέλουμε. Ένας τύπος εκτυπωτή που χρησιμοποιεί πένες για να σχεδιάζει λεπτομερή σχέδια. Οι σχεδιογράφοι χρησιμοποιούνται συχνά από αρχιτέκτονες και χαρτογράφους για εκτύπωση περίπλοκων σχεδίων. Ορισμένοι σχεδιογράφοι χρησιμοποιούν μια διαδικασία παρόμοια με αυτή των εκτυπωτών laser για σχεδίαση γραμμών.

ΧΕΙΡΙΣΤΗΡΙΟ

Το joystick (ή χειριστήριο παιχνιδιών) συνδέεται απευθείας στην κατάλληλη θύρα της κάρτας ήχου(παράλληλη θύρα). Συνήθως η θύρα joystick είναι κοινή με τη θύρα του MIDI. Υπάρχουν βέβαια και joystick που διαθέτουν δική τους κάρτα, όμως είναι σχετικά ακριβά. Πάντως αν συνδεθεί στην θύρα του MIDI εξοικονομείται μια υποδοχή επέκτασης, ο διαθέσιμος αριθμός των οποίων είναι περιορισμένος. Χρησιμοποιείται από πολλά παιχνίδια πολυμέσων (DOS και Windows), για το χειρισμό παράδειγμα ενός αεροπλάνου, για την ενεργοποίηση ενός όπλου, κ.λ.π. Αν δεν υπάρχει πρόθεση για να χρησιμοποιηθούν παιχνίδια το joystick δεν είναι αναγκαίο. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία από τα φθηνά με χαμηλή ανταπόκριση μέχρι τα ακριβά που διαθέτουν μεγάλη ευαισθησία στις κινήσεις.

ΔΙΑΜΟΡΦΩΤΗΣ-ΑΠΟΔΙΑΜΟΡΦΩΤΗΣ(MODEM)

Το modem (Modulator-Demodulator) είναι μια συσκευή που επιτρέπει σε υπολογιστές να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω τηλεφωνικών γραμμών, δίνοντας έτσι την ευκαιρία στους χρήστες να έχουν άμεση και εύκολη πρόσβαση σε πολλές υπηρεσίες.
Το modem παίρνει την πληροφορία από τον υπολογιστή και την μετατρέπει σε ένα σήμα που μπορεί να μεταφερθεί μέσω τηλεφωνικών γραμμών. Η πληροφορία στο εσωτερικό του υπολογιστή είναι αποθηκευμένη σε ψηφιακή μορφή ενώ κατά μήκος των τηλεφωνικών γραμμών μεταδίδεται με τη μορφή αναλογικών σημάτων. Το modem μετατρέπει μεταξύ αυτών των δυο μορφών .
Για την σωστή λειτουργία του modem απαιτείται η ύπαρξη συγκεκριμένου λογισμικού το οποίο διευθύνει την επικοινωνία με τα άλλα modem. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός modem είναι η ταχύτητά του, δηλ. ο όγκος της πληροφορίας που μπορεί να μεταφέρει σε ένα δευτερόλεπτο (bits per second-bps). Τα σύγχρονα modem έχουν ταχύτητες που κυμαίνονται στα 28.800 και στα 33.600 bps. Υπάρχουν βέβαια και modem στα 57.600 bps. Στη πραγματικότητα οι ταχύτητες που επιτυγχάνονται είναι υψηλότερες γιατί υπάρχει συμπίεση δεδομένων.
Υπάρχουν τρία είδη modem:

Το εσωτερικό ενσωματώνεται στο εσωτερικό του υπολογιστή σε ειδική υποδοχή και είναι το πιο φθηνό.

Το εξωτερικό συνδέεται με καλώδιο στο port που υπάρχει για modem και μερικά από αυτά παρέχουν και δυνατότητα χρήσης Fax.

Τέλος υπάρχει και το ISDN modem το οποίο χρησιμοποιεί μια ειδική τηλεφωνική γραμμή, η οποία καλείται γραμμή ISDN, πετυχαίνοντας πολύ υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης.

ΗΧΕΙΑ

Τα ηχεία είναι συνήθως η πρώτη περιφερειακή συσκευή που αγοράζουμε μαζί με τον υπολογιστή μας και είναι πολύ απαραίτητη. Ο υπολογιστής κατά τη διάρκεια των εργασιών του χρησιμοποιεί και ηχητικά μηνύματα για να συνομιλεί μαζί μας και να μας προειδοποιεί για τις ενέργειές του. Επιπλέον, οι περισσότερες μονάδες CD-ROM περιέχουν και ήχο καθώς και εκτός από γραπτά μηνύματα υπάρχουν και τα ηχητικά μηνύματα που στέλνονται μέσω internet και χωρίς τα ηχεία είναι αδύνατο να τα ακούσουμε. Αν και οι υπολογιστές διαθέτουν ένα μικρό μεγαφωνάκι η ποιότητα του ήχου που παράγεται με αυτό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καμιά πολυμεσιακή εφαρμογή. Έτσι απαραίτητο εξάρτημα αποτελούν τα εξωτερικά μεγάφωνα(ηχεία). Συνδέονται απευθείας μέσω καλωδίου με την κάρτα ήχου στην κατάλληλη θύρα που είναι διαθέσιμη για αυτό το σκοπό. Σήμερα υπάρχουν στο εμπόριο Multimedia υπολογιστές οι οποίοι διαθέτουν ενσωματωμένα ηχεία υψηλών προδιαγραφών. Όπως και να έχει όμως τα ηχεία αυτά που μπορούν να παράγουν στερεοφωνικό ήχο είναι απαραίτητο εξάρτημα ιδιαίτερα σε πολυμεσιακές εφαρμογές εκπαιδευτικού περιεχομένου και σε περίπτερα πληροφοριών. Τα μεγάφωνα διαθέτουν ρυθμιστικά για τα μπάσα, τα πρίμα και την ένταση του ήχου. Πάντως η ρύθμιση του ήχου μπορεί να γίνει και μέσω ενός equalizer το οποίο χρησιμοποιεί ένα απλό interface. Τα εξωτερικά μεγάφωνα πρέπει να έχουν μαγνητική θωράκιση και να μην είναι πολύ κοντά στην οθόνη για να μην επηρεάζουν την τον υπολογιστή

ΜΙΚΡΟΦΩΝΟ

Η συσκευή αυτή μας επιτρέπει να ηχογραφούμε ότι επιθυμούμε και να το αποθηκεύουμε. Έτσι αντί για γραπτά μηνύματα μπορούμε να στέλνουμε ηχητικά μηνύματα και να έχουμε ηχητική συνομιλία αντί για γραπτή όσο είμαστε εμείς και ο συνομιλητής μας συνδεδεμένοι στο internet. Αν θελήσουμε να ενσωματώσουμε στην εφαρμογή τον δικό μας ήχο(φωνή) χρειαζόμαστε απλά ένα μικρόφωνο. Σχεδόν οποιοδήποτε μικρόφωνο μπορεί να μας ικανοποιήσει. Πάντως για καλύτερη απόδοση χρειαζόμαστε μικρόφωνο στερεοφωνικής λήψης. Το μικρόφωνο συνδέεται απευθείας στην κατάλληλη υποδοχή της κάρτας ήχου, ενώ τα ηχητικά δεδομένα αποθηκεύονται σε αρχείο και μπορούν να τροποποιηθούν πολύ εύκολα με τη βοήθεια ειδικού λογισμικό, το οποίο χρησιμοποιεί ένα φιλικό interface.

ΠΟΝΤΙΚΙ

Το ποντίκι είναι μια συσκευή εισόδου που απευθύνεται σε γραφικά περιβάλλοντα, όπως π.χ. τα Windows, με το οποίο ο χρήστης μπορεί να "δεικνύει", να επιλέγει και να μετακινεί αντικείμενα πάνω στην οθόνη του υπολογιστή. Καθώς το ποντίκι κινείται πάνω στο περιβάλλον εργασίας ένας δείκτης πάνω στην οθόνη μετακινείται προς την ίδια κατεύθυνση. Τα περισσότερα ποντίκια έχουν δύο πλήκτρα. Με το αριστερό επιλέγουμε αντικείμενα ενώ το δεξί χρησιμοποιείται κυρίως για επιλογές καταλόγου όπως π.χ. για το χειρισμό εικόνων μέσα στο παγκόσμιο διαδίκτυο. Υπάρχουν βέβαια και ποντίκια με τρία πλήκτρα στα οποία το τρίτο πλήκτρο επιτελεί ειδικές λειτουργίες.
Κάτω από κάθε κουμπί υπάρχει ένας διακόπτης που καταγράφει το πότε ένα κουμπί πατιέται με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων ,τα οποία στη συνέχεια μέσω του καλωδίου που διαθέτει το ποντίκι μεταφέρονται στο εσωτερικό του υπολογιστή
Η λειτουργία του ποντικιού είναι πολύ απλή και στηρίζεται στην κίνηση μιας μπάλαςπάνω στην επιφάνεια εργασίας. Καθώς το ποντίκι κινείται, μία μικρή μπάλα που βρίσκεται στο εσωτερικό του γυρίζει ενώ αγγίζει και αυτή την επιφάνεια εργασίας. Κατά την κίνησή της, η μπάλα, ακουμπάει και περιστρέφει δύο κυλινδρικούς μοχλούς άξονες που βρίσκονται σε κάθετη γωνία μεταξύ τους και οι οποίοι αντιστοιχούν με την οριζόντια και κατακόρυφη κίνηση στη οθόνη. Στην άκρη των αξόνων βρίσκεται μια μικρή ρόδα που μεταφέρει την κίνηση η οποία μεταφράζεται σε ηλεκτρική τάση μέσω ηλεκτροδίων που βρίσκονται στην ρόδα. Τελικά η μετρώμενη τάση ερμηνεύεται σαν μετατόπιση του δείκτη (cursor) στην οθόνη του υπολογιστή.

ΕΚΤΥΠΩΤΗΣ

Από τη στιγμή που ο χρήστης δουλεύει στον υπολογιστή θα θελήσει να χρησιμοποιήσει τη δουλειά του. 'Ενας τρόπος είναι να τυπώσει την εργασία του. Οι εκτυπωτές αποτελούν στις μέρες μας συσκευές με ευρύτατη χρήση. Υπάρχουν πολλά είδη εκτυπωτών συγκρινόμενα ως προς την τεχνολογία τους αλλά και το ποιοτικό αποτέλεσμα της εκτύπωσης οι κυριότερες εκ των οποίων είναι :

Ο εκτυπωτής dot matrix είναι ο φθηνότερος αλλά ταυτόχρονα και ο χειρότερος σε ποιότητα εκτύπωσης. Οι χαρακτήρες ή η εικόνα σχηματίζονται όταν η κεφαλή του εκτυπωτή ακουμπήσει την ταινία από μελάνι με κάποιες από τις ακίδες της, σχηματίζοντας μικρές τελείες από μελάνι στην επιφάνεια εκτύπωσης. Από το μέγεθος της ακίδας εξαρτάται και το αισθητικό αποτέλεσμα της εκτύπωσης.

Ο εκτυπωτής Ink Jet, ο πλέον διαδεδομένος στις μέρες μας, σχηματίζει εικόνα ή κείμενο καθώς η κεφαλή ψεκάζει μελάνι στο χαρτί. Η κεφαλή δεν έρχεται σε επαφή με το χαρτί αλλά περιέχει μικροσκοπικές οπές μέσα από τις οποίες διαχέεται μελάνι στο χαρτί παράγοντας το τελικό αποτέλεσμα. Συνήθως εκτυπωτές αυτού του είδους τυπώνουν 300 τελείες ανά ίντσα.

Ο εκτυπωτής laser παρέχει μεγάλες δυνατότητες στους χρήστες γιατί είναι σημαντικά πιο γρήγορος από άλλους εκτυπωτές. Η λειτουργία του είναι αρκετά περίπλοκη και μοιάζει με αυτή του φωτοτυπικού. Ακτίνες laser (θετικά φορτισμένες) στέλνονται από το εσωτερικό του εκτυπωτή πάνω στο χαρτί, "χτυπώντας" εκείνα τα σημεία του που αντιπροσωπεύουν το τελικό αποτέλεσμα. Στη συνέχεια καθώς το χαρτί περνά δίπλα από το μελάνι, το μελάνι όντας αρνητικά φορτισμένο επικάθεται στα σημεία του χαρτιού που είναι φορτισμένα δημιουργώντας το τελικό αποτέλεσμα. Εκτυπωτές αυτού του είδους μπορούν να τυπώσουν 4 με 14 σελίδες το λεπτό.


Ο εκτυπωτής Thermal-Wax χρησιμοποιείται για χρωματιστές εικόνες υψηλής ποιότητας και διαθέτει στο εσωτερικό του 4 ταινίες χρωμάτων από κερί. Η θερμαινόμενη κεφαλή λιώνει το κερί και το τοποθετεί σε ειδικό ευαίσθητο χαρτί. Συνήθως εκτυπωτές αυτού του είδους τυπώνουν 300 με 600 τελείες ανά ίντσα.

Ο εκτυπωτής Dye Sublimation Color είναι ο υψηλότερου ποιότητας εκτυπωτής που υπάρχει για την παραγωγή γραφικών. Χρησιμοποιεί θερμότητα για να μεταφέρει μελάνι από ταινίες χρωμάτων μέσα σε αέριο που στη συνέχεια μετατρέπονται σε μια ουσία που μοιάζει με γυαλί.

ΟΘΟΝΗ

Η οθόνη αποτελεί το τελικό μέσο επικοινωνίας χρήστη και υπολογιστή. Στην οθόνη απεικονίζεται το τελικό αποτέλεσμα κάθε γραφικής αλλά και οποιασδήποτε εργασίας. Η οθόνη μοιάζει πάρα πολύ με την τηλεόραση ,έχοντας βέβαια πολύ καλύτερη ποιότητα απεικόνισης, και συνδέεται με τον υπολογιστή με την χρήση ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος που καλείται προσαρμοστής οθόνης (Video Adaptor). Ο προσαρμοστής οθόνης είναι μια κάρτα επέκτασης που συνδέεται πάνω στην μητρική κάρτα. Ο προσαρμοστής μετατρέπει τις εντολές από την cpu σε μορφή κατανοητή για την οθόνη.
Η εικόνα στην οθόνη αποτελείται από πληθώρα εικονοστοιχείων ( pixel ). 'Οσο περισσότερα εικονοστοιχεία υπάρχουν στην οθόνη τόσο καλύτερη η παραγόμενη εικόνα. Στο εσωτερικό της οθόνης υπάρχουν τρία κανόνια ηλεκτρονίων ( κόκκινο, πράσινο, μπλε ). Ο προσαρμοστής οθόνης καθοδηγεί αυτά τα κανόνια ( σύμφωνα με τα ηλεκτρικά σήματα που έχει λάβει από τον επεξεργαστή), δημιουργώντας μια δέσμη που καταλήγει στην επιφάνεια του καθοδικού σωλήνα. Στη συνέχεια η δέσμη ηλεκτρονίων περνάει μέσα από ένα πλέγμα με μικρές τρύπες, που βρίσκεται ακριβώς πριν από την επιφάνεια της οθόνης.
Το πλέγμα χρησιμεύει για την καλύτερη καθοδήγηση της δέσμης. Τα ηλεκτρόνια κατόπιν κτυπάνε σε μια επίστρωση φωσφόρου με την οποία είναι καλυμμένη εσωτερικά η οθόνη φωτίζοντας ένα εικονοστοιχείο. Ανάλογα με την φωτεινότητα καθεμιάς εκ των τριών δεσμών το εικονοστοιχείο παίρνει το χρώμα του.
Η δέσμη κατευθύνεται αρχικά στο πάνω αριστερό μέρος της οθόνης και στη συνέχεια με την βοήθεια ενός μαγνητικού πεδίου κινείται γρήγορα κατά μήκος κάθε γραμμής σχηματίζοντας έτσι την εικόνα που βλέπουμε. Τι στιγμή που η δέσμη φτάνει στο κάτω αριστερά άκρο της οθόνης ξαναπηγαίνει στο πάνω αριστερά και η διαδικασία αρχίζει από την αρχή. Η διαδικασία αυτή γίνεται τόσο σύντομα ώστε τελικά να δημιουργείται η ψευδαίσθηση της ταυτόχρονης εμφάνισης.
Υπάρχουν δυο ειδών οθόνες:
1.Καθοδικού σωλήνα

2.Υγρού κρυστάλλου

ΤΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΑ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ

· Οθόνη
· Εκτυπωτής
· Ποντίκι
· Μικρόφωνο
· Ηχεία
· Σαρωτής (scanner)
· Διαμορφωτής-Αποδιαμορφωτής (modem)
· Χειριστήριο
· Σχεδιογράφος
· Ψηφιακή φωτογραφική
· Αναγνωριστής ραβδωτού κώδικα
· Πληκτρολόγιο
· Συσκευή οσμής
· Φωτογραφίδες
· Οθόνη αφής
· Κάμερες
· Πολυμηχανήματα