Computer-Peripherie

Zur Peripherie gehören alle Geräte, die den eigentlichen Computer ergänzen. Man unterscheidet zwischen Ein- und Ausgabegeräten.

Eingabegeräte: Tastatur, Maus, Scanner, Kamera, Grafiktablett, Mikrophon

Ausgabegeräte: Drucker, Plotter, Monitor, externe Lautsprecher

Verschiedene Peripheriegeräte sind zugleich Ausgabe- und Eingabegeräte: USB-Stick, Externe Festplatten, externe Laufwerke für CD/DVD, Headset

Um die externen Geräte zu nutzen, benötigt man entweder die passenden Anschlüsse USB, Firewire etc. oder kabellose Verbindungen wie Bluetooth.

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Hardwarekomponenten

EVA-Funktionsprinzip: Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe

Mikrocomputer

  • für Verarbeitung der Daten zuständig
  • zentrales Bauelement Mikroprozessor (CPU) dient zur Steuerung des Computers sowie zur Berechnung von Daten
  • über Systembus (Verbindungsleitungen) mit dem Arbeitsspeicher (RAM) verbunden
  • CPU befindet sich auf einem Sockel auf dem Mainboard
  • Mainboard enthält Arbeitsspeicher sowie weitere Schnittstellen und Controller, für den Anschluss
  • weiterer Peripheriegeräte
     

Peripheriegeräte

  • alle Geräte, die nach dem EVA-Prinzip genutzt werden
  • Anschluss durch verschiedene Schnittstellen, z.B. USB, FireWire
  • Unterteilung in drei Gruppen: Eingabegeräte (Tastatur, Maus, Scanner, Digitalkamera), Externe Speicher (Festplatte, USB-Stick, DVD-Laufwerk), Ausgabegeräte (Monitor, Drucker, Plotter, Belichter)

Hardware

  • ist der Oberbegriff für die maschinentechnische Ausrüstung eines Computers. Dazu gehören alle Komponenten (Prozessor, Arbeitsspeicher usw.) und Peripheriegeräte. Vereinfacht, alles was man anfassen kann. Computer-Hardware ist ausschließlich mit entsprechender Software benutzbar.
  • Hardware ist der Überbegriff für alle Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabegeräte eines Computers.

Eingabegeräte

  • sind z.B. Maus, Tastatur, Grafiktablett, Scanner und Digitalkamera.

Zur Verarbeitungshardware

  • gehören Festplatte, verschiedene Laufwerke, Grafik- und Soundkarte, Arbeitsspeicher und die Hauptplatine mit CPU.

Ausgabegeräte

  • sind z.B. Drucker, Belichter, Monitor oder Lautsprecher.

Gesteuert wird die Computer(verarbeitungs)hardware vom BIOS, dem Betriebssystem und verschiedenen Treibern.

ROM

  • (Read only Memory) ROM ist ein Datenspeicher, der nur lesbar ist, er hält seine Daten auch im stromlosen Zustand. ROM ist verantwortlich für den Selbst-Test und das der Rechner hocgefahren wird, er startet das BIOS und führt Setups durch.

RAM

  • (Random Access Memory) Speicher mit wahlfreiem Zugriff, findet besonders als Arbeitsspeicher Verwendung. "Wahlfrei" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass jede Speicherzelle über ihre direkte Speicheradresse direkt angesprochen werden kann.

Schnittstellen

  • USB (Universal Series Bus), Verwendung: Drucker, Maus und Speichersticks
  • RJ-45 Schnittstelle (Registerd Jack), Verwendung: Netzwerkverbindungen, Internetanschluss
  • Firewire: Verwendung: Externe Schnittstellen, DVD Brenner, Digitalvideokamera
  • VGA-Anschluss (analoger Bildübertragungsstandard) Verwendung für Bildschirm
  • DVI-, HDMI-, Displayport-Anschluss (digitaler Bildübertragungsstandard) Verwendung für Bildschirm
  • Parallele Schnittstelle (25-polig), Verwendung: ganz ersten Scanner und Modems, Druckerport
  • COM 1 Schnittstelle, ursprünglich Maus und externes Modem, (9-poli) durch USB abgelöst
  • Klinkenbuchsen für In/Output, Kopfhörer, Mikrofon, Lautsprecher
  • S/PDIF optische Übertragung digitaler Audiosignale

 

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Monitortechnologie

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Monitor-Mathe

Errechnen der Diagonale 

Ein Display hat das Seitenverhältnis 16:10 und ist 80 cm breit. Wie lang ist die Diagonale in inch?

Matheaufgabe

Erläuterung der Schritte: Erster Schritt ist die Berechung der Monitorhöhe (Ergebnis: 50 cm)

Im zweiten Schritt wird im Zähler die Diagonale in cm berechnet (nach Pythagoras c2 = a2 + b2

Dieses Ergebnis muss noch durch 2,54 geteilt werden, um nach inches umzurechnen.

Anderes Beispiel: Ein Display hat das Seitenverhältnis 4:3. Der Monitor ist 12 inch breit:

 

 

 Läuft alles über Verhältnisgleichung ab:

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Monitortechnologien

 

TFT = Thin Film Transistor
Funktionsprinzip TFT (LCD = Liquid Crystal Displays):
Organische Materialien (Flüssigkristalle) verändern ihre Lage durch Anlegen eines elektrischen Feldes und werden lichtdurchlässig. Das elektrische Feld ist durch elektronische Schalter ein- und ausschaltbar. Für jeden Bildpunkt werden 3 Transistoren benötigt (R, G, B). Die Farben werden mit Hilfe von Farbfiltern aus weißem Licht gewonnen.
Bsp.: Display mit 1.920 x 1.080 Bildpunkten ergibt: 1.920 x 1.080 x 3 = 6.220.800 Transistoren

Erfolgsgründe:
- Geringer Platzbedarf
- Geringer Strombedarf
- Geringe Wärmeentwicklung
- Flimmerfreies Bild
- Sehr Scharfes Bild
- In allen Größen herstellbar
- Sehr kontrastreiches Bild
- Fast keine Strahlung

TFT – Monitore sind Kalibrierbar.
Die Monitorgröße wird in Zoll angegeben (1 Zoll = 2,54cm)
Bsp.: Bilddiagonale 20“ ergibt: 20 x 2,54 = 51cm Bildiagonale

Logische Auflösung des Bildschirms: Anzahl an Bildpunkten in horizontaler und vertikaler Richtung.
Physikalische Auflösung des Bildschirms: Anzahl an Bildpunkten pro Inch (z.B. 300ppi).

Die schwedische TCO-Normen prüfen nach folgenden Kriterien:
- Ergonomie: Bildqualität, Farbwiedergabe, Anpassungsmöglichkeit des Blickwinkels
- Geringe Emissionen durch magnetische und elektrische Felder
- Geringer Energieverbrauch, Energiesparfunktion
- Verwendung Ökologischer Materialien, Recycling-Möglichkeiten

Flimmern entsteht durch zu geringe Vertikal- oder Bildwiederholungsfrequenz. Beim TFT reichen 60Hz um ein flimmerfreies Bild darzustellen.

Ursachen Farbabweichungen:
unterschiedliche Monitorkalibrierung
u
nterschiedliche Lichtverhältnisse
unterschiedliche Bilderfassungsgeräte liefern unterschiedliche Farbdarstellungen

 


Weiterführende Links
www.computeruniverse.net/groups_home.asp

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Röhrenmonitore

Funktion von Röhren-Bildschirmen: (hier mit Lochmaske)
 
  • Die Elektronenstrahl-Röhre ist eine luftleere Glasröhre
  • Ein Heizfaden beheizt Glühkathoden (negativ geladene Elektroden)
    (Glühkathode kann auch direkt beheizt werden)
  • Es gibt 3 verschiedene Glühkathoden (für R, G, B)
  • mit Zunahme der Temperatur in den Glühkathoden treten die negativ geladenen Elektronen in das Vakuum aus und beschleunigen in Richtung der positiv geladenen Anode (Fokussiersystem)
  • Durch Ablenkelektroden (Plattensystem) kann die Richtung des Elektronenstahls verändert werden. Das Plattensystem arbeitet nach Anweisungen der Grafikkarte.
  • die Elektronen treffen durch eine Maske (sorgt für eine genaue Ausrichtung und gegenseitige Abgrenzung der Elektronen)auf die Leuchtschicht (fluoreszierenden Phosphore für Rot, Grün und Blau) und bringen sie (durch Energieabgabe der Phosphore) zum Leuchten

 

 

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TFT-LCD-Monitore

TFT-LCD-Flachbildschirme: (LCD=Liquid Crystal Display)

Ein Pixel eines TFT-LCD-Bildschirms setzt sich aus 3 Subpixeln zusammen (R,G und B).

Pro Subpixel braucht es einen Flüssigkristall, einen TFT (Dünnfilmtransistor) und einen entsprechenden Farbfilter

Ablauf:

1. Unpolarisiertes weißes Licht trifft auf einen Polarisierungsfilter (Horizontalfilter) → nur horizontal orientiertes Licht wird durchgelassen

2. Das Licht trifft nun auf einen TFT (Dünnfilmtransistor)

3. Der TFT ist einer Flüssigkristall-Zelle zugeordnet, der er Stromsignale sendet

4. Kein Stromsignal: Flüssigkristall-Zellen drehen das auftretende horizontale Licht um 90 ° in vertikal schwingendes Licht
oder mit Strom: Licht (Polarisationsebene vom Licht) wird nur teilweise oder gar nicht gedreht

5. Das Licht kommt nun an einem Farbfilter an (je nach Subpixel R, G oder B)

6. Das nun farbige Licht (ob gedreht oder nicht) trifft auf zweiten Polarisierungsfilter (Vertikalfilter), der nur vertikal
schwingendes Licht durchlässt.

 

 

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