Historia komputera klasy PC

Zestaw komputerowy

Definicja słowa KOMPUTER[ang.] -elektroniczna maszyna cyfrowa, urządzenie elektroniczne, służące do automatycznego przetwarzania informacji (danych) przedstawionych cyfrowo (tzn. za pomocą odpowiednio zakodowanych liczb). Istotną cechą odróżniającą komputer od innych urządzeń jest jego programowalność, tzn. wykonywanie konkretnych zadań (np. obliczeń) jest związane z wykonywaniem zapisanych w pamięci komputera programów.

W nowojorskim hotelu Astoria12 sierpnia 1981 roku odbyła się premiera pierwszego komputera osobistego firmy IBM. Mało, kto wówczas przypuszczał, że był to początek przewrotu we wszystkich dziedzinach życia. Choć minęło zaledwie 18 lat, pecety są już wszędzie. Na świecie sprzedaje się dziś więcej komputerów niż telewizorów. Fascynująca jest historia powstania IBM PC. Ociężały moloch zdołał opracować i wdrożyć PC w ciągu 12 miesięcy. Ojcem sukcesu jest, tragicznie zmarły w 1985 roku, Philip Don Estridge. Wprawdzie prace rozpoczął William Lowe, ale w grudniu 1980 roku szefem laboratorium został Estridge. IBM był dotąd znany z dużych maszyn i podczas ich budowy zawsze korzystał z wykonanych przez siebie części. Estridge postanowił skorzystać z części ogólnodostępnych.

Miało być sprzedane 1000, 2000 sztuk. Nikt w IBM nie wierzył, że to maleństwo (IBM to wszak Big Blue!) to naprawdę komputer na serio. System operacyjny do nowego komputera napisać miała mała firma Microsoft z Seattle, własność 25-latka Billa Gatesa. Współpraca między gigantem IBM a luzackim Microsoftem złożonym z młodych ludzi nie była łatwa także z uwagi na odległość między siedzibą IBM na Florydzie a Seattle. Dwunastka inżynierów z IBM i Microsoftu wywiązała się z zadania w przewidzianym terminie. Po prostu coś przerobili (CP/M), trochę dodali i już. Dla tysiąca sztuk nie warto się męczyć..

W podstawowej wersji z sierpnia 1981 roku IBM PC miał 16 kilobajtów (16 kb) pamięci RAM -tyle ile dziś ma byle zegarek z elektronicznym notesem, nie miał twardego dysku, dyskietka 5,25" miała ogromną pojemność 180 kb i była jednostronna. Monitor wyświetlał tylko jeden kolor. Cudo to kosztowało ponad 1500 dolarów. Nie był pierwszym komputerem, ani też najlepszym. Firma Apple, której komputery sprzedawały się wtedy jak bułeczki, głównie dzięki sensownym rozwiązaniom technicznym (wkładasz dyskietkę a komputer sam czyta jej zawartość) oraz arkuszowi kalkulacyjnemu VisiCalc, przywitała PC-ta w The Wall Street Journall całostronicowym ogłoszeniem: Witamy IBM. Poważnie.

Po czterech latach dział PC-tów przyniósł firmie IBM 4,5 mld dolarów i zatrudniał 10 tysięcy osób. Dzięki bowiem prowadzonej przez IBM polityce klonowania, czyli udostępniania innym firmom licencji na produkcję podobnych maszyn, IBM ustanowił standard przemysłowy. Wykreował też wiele fortun, w tym największą dziś na świecie szacowaną na 51 mld dolarów i należącą do szefa Microsoftu, Billa Gatesa. Dziś, po 27 u latach, 90% komputerów na świecie to klony IBM PC a Apple, kurczowo trzymająca swoje komputery przy sobie (nie ma czegoś takiego jak klon Apple) zajmuje niszę 4,5 % rynku. W 88 na 100 komputerów PC jest zainstalowany system operacyjny Microsoftu. (MS-DOS albo Windows 3.1x/95/98/2000/XP/VISTA/NT). Konkurenci wypadają blado: OS2/Warp -0,8%, Linux -2,5%, Unix -4,0%

Jednostka centralna.

Jednostka systemowa (część zestawu komputerowego) -zasadnicza część komputera zawierająca w swojej obudowie najważniejsze elementy składowe komputera, a w szczególności płytę główną, z co najmniej jednym procesorem, pamięć operacyjną oraz porty do komunikacji z pozostałymi składnikami systemu komputerowego. W zależności od konstrukcji danego typu komputera, w skład jego jednostki centralnej mogą wchodzić również dalsze składniki jak np. zasilacz, dysk twardy, karty rozszerzeń, itd. Od czasów wydania charakterystycznej wizualnie serii komputerów imacawygląd jednostki systemowej stał się przedmiotem zainteresowania producentów i użytkowników popularnych komputerów osobistych. Wcześniej ich obudowy były zwykle jednolicie szare o kształcie prostopadłościanu, inne projekty plastyczne można było spotkać tylko wśród modeli komputerów markowych. Samodzielne dostosowywanie wyglądu pecetów przez użytkowników nosi nazwę modding jest analogiczne do zjawiska tuningu w motoryzacji. Użyte w kontekście ściśle informatycznym jednostka centralna (CPU) oznacza procesor.

Monitor

Standardowe urządzenie wyjścia, które ma za zadanie wyświetlanie informacji z komputera. Niegdyś panował standard 14 calowego ekranu, dziś standardem jest 15 cali, które i tak są wypierane przez monitory z ekranem o przekątnej 17 cali. Wraz z pojawieniem się nowych technologii, obok typowych monitorów pojawiły się płaskie monitory ciekłokrystaliczne, w skrócie LCD (ang. LiquidCrystalDisplay wyświetlacz ciekłokrystaliczny), które emitują o wiele mniej szkodliwego dla oka promieniowania, pobierają mniej energii i zajmują mniej miejsca jednak kosztem wzrostu ceny. Charakteryzuje, oprócz wymiarów, je prędkość odświeżania (wyrażana w hercach prędkość wyświetlania nowej klatki obrazu, decyduje o płynności ruchu na ekranie i zmniejszeniu zmęczenia oczu obecnie od 60 Hz do 220 Hz), wielkości tzw. plamki, (czyli wielkości jednego punktu na ekranie obraz składa się z małych punktów o różnej barwie i jasności obecnie od 0,22 milimetra do 0,28 mm) oraz maksymalnej rozdzielczości (ilości punktów, które mieszczą się w jednej linii poziomej i w jednej linii pionowej, np. rozdzielczość 640*480 oznacza, że na monitorze mieści się 640 punktów w jednej linii w poziomie i 480 w pionie, przy czym stosunek tych wielkości wynosi 4:3 obecnie spotyka się rozdzielczości od 640*480 do 2048*1536). Możliwości monitora mogą być jednak ograniczane przez kartę graficzną, która to może nie obsługiwać określonego trybu pracy.

Klawiatura i mysz

Klawiatura-standardowe urządzenie wejścia, liczy sobie zwyczajowo 102-103 klawisze, których przyciśnięcie sprawia wprowadzenie określonego znaku do komputera. Układ klawiatury został odziedziczony po starych maszynach do pisania i jest na tyle nieszczęśliwy, że sprawia, iż na klawiaturze pisze się wolniej niż teoretycznie jest to możliwe (dawne maszyny do pisania zacinały się, więc musiano wprowadzić układ, który zwalniał szybkość pisania). Odstępstwem jest np. tzw. klawiatura Dvoraka, na której to układ klawiszy został tak opracowany, by pisać jak najszybciej. Dodatkowym udogodnieniem, jakie wprowadzają producenci jest np. ergonomiczny układ, który dokładnie pokazuje, która ręka należy wciskać dany klawisz. Innym udogodnieniem jest chociażby brak przewodu połączenia z komputerem, który ogranicza zasięg pracy do długości przewodu, a zastąpienie go wbudowanym nadajnikiem radiowym lub podczerwonym. Jeszcze innym udogodnieniem są dodatkowe klawisze, które dzięki specjalnemu oprogramowaniu można przypisać przeróżne funkcje (np. włączenie odpowiedniego programu, czy chociażby, w zależności od zasilacza, włączenie/wyłączenie komputera klawiszem).

Mysz mechaniczna Wewnętrzny mechanizm myszy mechanicznej Najstarszym typem myszy jest "mysz mechaniczna", w urządzeniu tym wykorzystuje się metalową kulkę pokrytą gumą, oraz system rolek. Kulka pod wpływem tarcia o powierzchnię, po której przesuwamy mysz obraca się. Kulka powoduje obrót dwóch prostopadle umieszczonych rolek, które odzwierciedlają przesunięcie kursora na ekranie w "pionie" i "poziomie". Ze względu na to, że do poruszania kulką myszy potrzebna jest równa powierzchnia o odpowiednio dużym tarciu, stosuje się podkładki. W trakcie używania myszy brud z podkładki przenosi się na kulkę i wałki. Powoduje to problemy z działaniem urządzenia i wymusza jego czyszczenie co jakiś czas.

Mysz diodowa Nowszym rozwiązaniem jest tzw. "mysz optyczna". W podstawie takiej myszy zainstalowana jest jedna lub więcej diod elektroluminescencyjnych oświetlających powierzchnię pod myszą, soczewka ogniskująca oraz matryca CCD. Mysz tego typu posiada także specjalizowany procesor DSP (zazwyczaj zintegrowany z matrycą) służący do analizowania względnych zmian w położeniu mocno powiększonego obrazu powierzchni. Zaletą tego rozwiązania jest brak mechaniki, która łatwo ulega zanieczyszczeniu i wymaga częstej konserwacji oraz to, że mysz działa na prawie każdej powierzchni i teoretycznie nie wymaga podkładki. Wadą tego typu urządzeń jest jednak wrażliwość na silne światło dzienne, które padając z boku może zakłócać pracę myszy.

Mysz laserowa Jednym z najnowszych rozwiązań jest zastosowanie lasera zamiast diod świecących co jeszcze bardziej podnosi rozdzielczość myszy, a tym samym czułość. Zaletą tego rozwiązania jest brak mechaniki, która łatwo ulega zanieczyszczeniu i wymaga częstej konserwacji oraz to, że mysz działa na praktycznie każdej powierzchni (nawet na szkle) i nie wymaga podkładki. Mysz laserowa firmy Logitech przeznaczona specjalnie dla graczy

Mysz powietrzna Rewolucyjnym" podejściem jest mysz powietrzna przedstawiona na targach IFA przez firmę Logitech. Mysz o nazwie MX Air wyglądem przypomina nieco pilota do telewizora. Oparta jest na technologii Logitech 2,4 GHz Digital CordZamiast tradycyjnego kółeczka do kręcenia posiada wbudowany suwak. Trzymając go w dłoni steruje się nią ręką (kursor) oraz kciukiem (operacje na myszce). Mysz posiada również mechanizm rozpoznawania i obsługi gestów przydatny szczególnie w obsłudze oprogramowania typu media center (muzyka, film, głos, fotografia).

Mysz wertykalna Kolejnym przełomem, a zarazem konkurencją dla tradycyjnej myszy i tabletu jest mysz wertykalna (ang. vertical mouse, V-Mouse). Mysz, którą używa się jak zwykłego długopisu. Według zapewnień dystrybutora V-Mouse pracuje również na miękkich i zakrzywionych powierzchniach. Umożliwia rysowanie krzywych, a nawet pisanie

Drukarki

Drukarką nazywamy urządzenie wyjściowe komputera przeznaczone do utrwalania wyników przetwarzania danych w postaci drukowanej na kartce. Wyróżniamy cztery podstawowe typy drukarek:

Drukarka igłowa drukarka mozaikowa (ang. dot-matrix printer, needle printer, wire printer) niegdyś najpopularniejszy typ drukarek. Wykorzystują do drukowania taśmę barwiącą podobną do tej stosowanej w maszynach do pisania. Ich główną zaletą są niskie koszty eksploatacji i możliwość drukowania kilku kopii na papierze samokopiującym; do dziś często używana do druku faktur itp.; najczęściej spotykane są głowice 9-i 24-igłowe, istnieją także drukarki wielogłowicowe (każda głowica drukuje fragment wiersza).

Drukarka atramentowa (ang. ink-jetprinter) najpopularniejszy obecnie typ drukarek. Drukuje poprzez umieszczanie na papierze bardzo małych (od kilku do kilkudziesięciu pikolitrów) kropli specjalnie spreparowanego atramentu do drukowania. Praktycznie wszystkie dzisiejsze drukarki atramentowe umożliwiają druk w kolorze. Stosowany jest atrament w czterech kolorach: cyjan, karmazynowy (ang. magenta), żółty i czarny (model CMYK). Ponadto w niektórych drukarkach można stosować specjalne tusze "fotograficzne" (są one nieco jaśniejsze niż standardowe i lepiej oddają barwy przy drukowaniu zdjęć) oraz inne dodatkowe kolory. Wadą tanich drukarek atramentowych są dość wysokie koszty eksploatacji (wysoka cena tuszu w stosunku do ilościowej możliwości pokrycia nim papieru). Jeden z niewielu typów drukarek umożliwiających druk w kolorze białym (obok technologii termotransferowej). Wysokiej jakości drukarki atramentowe, dobrze symulujące druk offsetowy zwane są prooferami. Dzięki wydrukowi proofazleceniobiorca akceptuje projekt druku, a akceptowany proof stanowi dla drukarni wzorzec dla sprawdzania poprawności druku.

Drukarka laserowa (ang. laser printer) drukuje poprzez umieszczanie na papierze cząstek tonera. Zasada działania drukarek laserowych jest bardzo podobna do działania kserokopiarek. Wałek selenowy jest elektryzowany, następnie naświetlany światłem laserowym (lub diod LED). Przez to miejsca naświetlone tracą swój ładunek elektryczny i nie przyciągają cząsteczek tonera. Następnie toner z wałka przenoszony jest na papier. Na końcu prowadzony jest proces utrwalania wydruku. Karta papieru przechodzi przez fuser utrwalacz termiczny, gdzie toner jest rozgrzewany i wprasowywany w kartkę papieru. Drukarki laserowe charakteryzują się bardzo wysoką jakością i szybkością wydruku, a druk pod wpływem wody się nie rozpływa.

Drukarki termiczne -są to drukarki o sposobie takiego samego działania jak w przypadku drukarek igłowych: igły uderzając w papier, powodują przepływ prądu rozgrzewającego papier i zostawiają utworzoną w ten sposób kropkę. Można w tych drukarkach stosować tylko specjalny papier, produkowany wyłącznie do nich. Praktycznie nie są już stosowane i spotykane są już tylko sporadycznie.

Drukarka głowicowa następczyni elektrycznej maszyny do pisania. Głowica wykonana w formie kulistej lub częściej owalnej z naniesionymi wokół znakami (na równoleżnikach). Na jedno uderzenie głowicy przez taśmę barwiącą w papier przypada jeden wydrukowany znak. Dostępność znaków limitowana wykonaniem rozetki drukującej. Brak trybu graficznego. Drukarka iskrowa drukarka, w której stosowany jest specjalny papier pokryty folią aluminiową. Drukowanie polega na przepaleniu uziemionej warstwy folii przez ślizgający się po powierzchni papieru drut podłączony do zasilania. Sterowanie realizowane jest podobnie jak w drukarce igłowej. Drukarka rozetkowa następczyni elektrycznej maszyny do pisania. Głowica wykonana w formie łatwo wymiennej tarczy z znakami na obwodzie. Brak trybu graficznego. Drukarka stałoatramentowa technologia opracowana przez firmę Tektronixna początku lat 90., polega na nanoszeniu roztopionego woskowego atramentu bezpośrednio na nośnik (solid ink), lub też na bęben transferowy (solid ink transfix). Zaletami są znakomite krycie, wierność barw, szybkość, prostota konstrukcji i całkowita odporność na UV i wodę. Do wad można zaliczyć niską wytrzymałość mechaniczną druku i łatwo ulegający analizie termicznej atrament. Obecnie drukarki w tej technologii produkuje tylko firma Xerox. Drukarka sublimacyjna -typ drukarki wykorzystujący ciepło do przeniesienia barwnika. Przezroczysty barwnik na specjalnej trój-lub czterokolorowej taśmie (CMYK) jest punktowo podgrzewany, wskutek czego przechodzi z fazy stałej bezpośrednio do gazowej, po czym osiada na materiale drukowanym (zazwyczaj specjalny papier lub folia). Większość drukarek tego typu nakłada kolory kolejno, po jednym.

Drukarka termiczna drukarka zazwyczaj używana jest w kasach i drukarkach fiskalnych. Drukowanie odbywa się na specjalnym papierze (papier termiczny), który pod wpływem ciepła ciemnieje. Zaletą są: szybkość wydruku, bardzo niski poziom hałasu oraz to, że jedynym materiałem eksploatacyjnym jest papier (nie trzeba stosować taśm, tuszy i in.). Wadą jest zanikanie wydruku. Proces ten jest znacznie szybszy w wypadku poddawania wydruków działaniu światła słonecznego lub wysokiej temperatury. Drukarka termotransferowa drukarka zbliżona w działaniu do drukarki igłowej. Zasadniczą różnicą jest taśma barwiąca jednokrotnego wykorzystania z której barwnik nie jest przenoszony na papier w wyniku mechanicznego oddziaływania, lecz punktowego podgrzania i dociśnięcia przez iglice (grzałki) głowicy. Jeden z niewielu typów drukarek umożliwiających druk w kolorze białym (obok technologii atramentowych). Drukarka termosublimacyjna -używa do druku taśmy powleczonej odpowiednim woskiem, który w wysokiej temperaturze jest odparowywany na papier. Drukarki termosublimacyjneużywane są przez profesjonalistów ze względu na bardzo wysoką jakość wydruków. Drukarka wierszowa drukarka pracująca wyłącznie w trybie tekstowym, stawiająca za jednym ruchem cały rząd znaków; najczęściej czcionki zamocowane są na łańcuchu przewijającym się ciągle przed papierem barwiącym i przez uderzenie specjalnego młoteczka zostawiają ślad na papierze wydruku; obecnie stosowane rzadko za względu na mały repertuar znaków i hałaśliwość.

Ploter urządzenie peryferyjne, służące do pracy z dużymi płaskimi powierzchniami, mogące nanosić obrazy, wycinać wzory, grawerować itp

Skaner -urządzenie służące do przebiegowego odczytywania: obrazu, kodu paskowego lub magnetycznego, fal radiowych itd. do formy elektronicznej (najczęściej cyfrowej). Skaner przeszukuje kolejne pasma informacji odczytując je lub rejestrując. Nie jest to więc zwykły czytnik, a czytnik krokowy (np. skaner obrazu nie rejestruje całego obrazu w jednej chwili jak aparat fotograficzny, a zamiast tego rejestruje kolejne linie obrazu -dlatego głowica czytająca skanera przesuwa się lub skanowane medium pod nią). Nazwa skanera jako czytnika przebiegowego, często przenoszona jest na czytniki nieprzebiegowe (np. elektroniczne).

Inne urządzenia peryferyjne Klawiatura monitor mysz napęd taśmowy mikrofon głośnik aparat fotograficzny dżojstik kamera internetowa.

System komputerowy

System operacyjny. Oprogramowanie operacyjne, to środowisko programów tworzących podstawową platformę programową dla działania innych zainstalowanych w systemie aplikacji. Pełni on nadzór nad pracą wszystkich uruchomionych programów, oraz wszystkich urządzeń komputera. Mimo że swoją pracę wykonuje głównie w tle, i sam nie wystarcza jeszcze do tego, by komputer był w pełni funkcjonalnym narzędziem, to bez jego pomocy właściwie nic nie będzie działać. Komputer nie byłby w stanie normalnie się uruchomić, a każdy program musiałby sam troszczyć się o dostęp do twardego dysku lub ekranu. Zainstalowany w naszym komputerze system operacyjny decyduje o tym, jakie programy można uruchamiać pod jego kontrolą, ma wpływ na bezpieczeństwo umieszczonych danych, umożliwia podłączania do różnych sieci, gdzie nadzoruje podrzędne systemy zainstalowane na osobnych komputerach, gwarantuje kompatybilność z innymi systemami oraz decyduje o łatwości i stabilności działania. Nie ma idealnego systemu, a każdy ma swoje wady i zalety.

Najbardziej znane systemy operacyjne to: CP/M, MS-DOS, MICROSOFT WINDOWS, LINUX, MAC OS, UNIX, OS/2. Oprogramowanie systemowe (podstawowe). Jest to rodzaj oprogramowania, które niezbędne jest do eksploatacji komputera. Najbardziej znanym oprogramowaniem systemowym jest BIOS ( Basic Input / Output System). Jest to program obsługujący komunikację wszystkich urządzeń wejścia/wyjścia komputera z procesorem centralnym oraz ładującym system operacyjny po uruchomieniu komputera.