🔌 Periferie a rozhraní

Co kam zapojit

O čem to je

Klávesnice, myš, monitor, tiskárna, sluchátka. Bez nich by byl počítač jen krabice, se kterou se nedá domluvit. Každé z nich se připojuje jiným konektorem a jinou rychlostí.

Když víš, co který port umí, nekoupíš kabel, který nepřenese obraz, ani disk, který poběží pomalu ve špatném portu.

Nové pojmy

PeriferieZařízení mimo samotnou skříň (procesor, desku, paměť), které se k počítači připojuje.Myš, monitor, tiskárna, webkamera.
Vstupní a výstupní zařízeníVstupní posílá data do počítače, výstupní je z počítače přijímá a ukazuje. Některá umí obojí.Vstup: klávesnice, mikrofon. Výstup: monitor, reproduktor. Obojí: dotykový displej, externí disk.
RozhraníDohoda o konektoru, kabelu, napětí a způsobu přenosu dat mezi počítačem a zařízením.USB, HDMI, Bluetooth.

Roztřiď zařízení podle směru dat.

USB: univerzální sběrnice

USBUniversal Serial Bus – sériové rozhraní pro skoro všechny periferie. Přenáší data i napájení.Flash disk, myš, nabíjení mobilu.
USB-CTvar konektoru – oboustranný, malý. Neříká nic o rychlosti: za USB-C může být USB 2.0 i USB4.Notebook má dva porty USB-C, ale jen jeden umí obraz.
VerzeRychlost
USB 2.0480 Mb/s
USB 3.2 Gen 1 (dříve USB 3.0)5 Gb/s
USB 3.2 Gen 210 Gb/s
USB 3.2 Gen 2x220 Gb/s
USB4až 40 Gb/s (USB4 v2 až 80 Gb/s)
ThunderboltRozhraní firem Intel a Apple s konektorem USB-C. Thunderbolt 3 a 4 mají 40 Gb/s a přenášejí data, obraz i napájení jedním kabelem.Dokovací stanice k notebooku s jedním kabelem.
Film má 4 GB. Jak dlouho se teoreticky kopíruje přes USB 2.0 a přes USB 3.2 Gen 1?
4 GB = 4 · 8 = 32 Gb. USB 2.0: 32 / 0,48 ≈ 67 s. USB 3.2 Gen 1: 32 / 5 ≈ 6,4 s. Ve skutečnosti je to pomalejší kvůli režii a rychlosti samotného disku.
✗Konektor je USB-C, takže je to rychlé USB a půjde přes něj i monitor.
✓USB-C je jen tvar. Rychlost a podpora obrazu záleží na tom, co port podporuje – zjistíš to ze specifikace nebo podle symbolů u portu.

Výrobci dávají USB-C i na pomalé porty USB 2.0 a ne každý port umí obraz (DisplayPort Alt Mode).

Obraz a zvuk

  • VGA – starý analogový výstup (modrý konektor, 15 pinů); obraz se kvalitou zhoršuje při vysokém rozlišení.
  • DVI – digitální (varianta DVI-I i analog), dnes ustupuje.
  • HDMI – digitální obraz i zvuk, televize, monitory, konzole.
  • DisplayPort – digitální obraz i zvuk, hlavně počítačové monitory; umí řetězit více monitorů.
  • Jack 3,5 mm – analogový zvuk pro sluchátka a mikrofon.

Monitory a tiskárny

Rozlišení a obnovovací frekvenceRozlišení = počet obrazových bodů (pixelů) na šířku × výšku. Obnovovací frekvence = kolikrát za sekundu se obraz překreslí, v hertzích (Hz).1920 × 1080 (Full HD) při 144 Hz.
PanelSilné stránkySlabiny
TNrychlá odezva, levnýhorší barvy a pozorovací úhly
IPSvěrné barvy, široké úhlyslabší kontrast černé
VAvysoký kontrastpomalejší přechody v tmavých scénách
OLEDdokonalá černá, rychlostcena, riziko vypálení statického obrazu

Laserová tiskárna nanáší práškový toner, který se zapeče teplem – rychlá a levná na stránku, hodí se do kanceláře. Inkoustová stříká kapky inkoustu – dobrá na barevné fotky, inkoust ale může zaschnout.

Bluetooth je bezdrátové rozhraní na krátkou vzdálenost (typicky jednotky až desítky metrů) pro sluchátka, myši a klávesnice. Zařízení se nejdřív musí spárovat.

Periferie jsou vstupní, výstupní, nebo obojí. USB-C je tvar, ne rychlost: USB 2.0 má 480 Mb/s, USB4 až 40 Gb/s. Obraz nese HDMI a DisplayPort, staré VGA je analogové. Monitor posuzuj podle rozlišení, frekvence a typu panelu.

Bity za sekundu

O čem to je

Na krabici externího disku stojí „USB 10 Gb/s“, u monitoru „4K 144 Hz“. Čísla dávají smysl, až když víš, co znamenají a jak je spolu porovnat. Projdeme to výpočty.

Nové pojmy

PeriferieZařízení připojené k počítači zvenčí – vstupní (klávesnice), výstupní (monitor) nebo obojí (dotyková obrazovka).
Přenosová rychlostKolik bitů rozhraní přenese za sekundu. Udává se v Mb/s nebo Gb/s – malé b = bit. Pro bajty se píše velké B (MB/s), 1 B = 8 b.10 Gb/s ≈ 1,25 GB/s.
Konektor vs. standardKonektor je fyzický tvar (USB-A, USB-C). Standard je, jak a jak rychle se přenáší (USB 2.0, USB 3.2, USB4, Thunderbolt).Port USB-C může umět jen USB 2.0.

Převod bitů na bajty

Zjisti rychlost rozhraní v Gb/s.
Vyděl ji 8 – dostaneš GB/s.
Velikost souboru v GB vyděl touto rychlostí – vyjde čas v sekundách.
Pamatuj, že skutečná rychlost bývá nižší (režie protokolu, rychlost disku).
Přes USB 3.2 Gen 2 (10 Gb/s) kopíruješ 25 GB. Jak dlouho to trvá teoreticky?
10 Gb/s : 8 = 1,25 GB/s. 25 : 1,25 = 20 s. Ve skutečnosti déle.
Které USB stačí na webkameru, která posílá asi 100 Mb/s?
USB 2.0 má 480 Mb/s, to je víc než 100 Mb/s. Stačí USB 2.0. Rychlejší USB je potřeba až pro rychlé disky nebo kamery s vysokým rozlišením.

Otoč kartičky a zkontroluj, jestli rychlosti USB znáš.

  • USB 2.0 – 480 Mb/s
  • USB 3.2 Gen 1 – 5 Gb/s
  • USB 3.2 Gen 2 – 10 Gb/s
  • USB 3.2 Gen 2x2 – 20 Gb/s
  • USB4 – až 40 Gb/s
  • Thunderbolt 3/4 – 40 Gb/s, konektor USB-C

Obrazová rozhraní

Analogový a digitální signálAnalogový signál je plynule se měnící napětí; cestou se zkresluje. Digitální posílá jedničky a nuly; obraz dorazí beze změny, nebo vůbec.VGA je analogové, HDMI a DisplayPort digitální.
RozhraníSignálZvukTypické použití
VGAanalogovýnestarší projektory
DVIdigitální (DVI-I i analog)nestarší monitory
HDMIdigitálníanotelevize, monitory, konzole
DisplayPortdigitálníanopočítačové monitory, vysoké frekvence
Obnovovací frekvenceKolikrát za sekundu monitor překreslí obraz (Hz). Více Hz = plynulejší pohyb.60 Hz kancelář, 144 Hz a víc pro hry.
Kolik pixelů má monitor 1920 × 1080 a kolik 3840 × 2160 (4K)?
1920 · 1080 = 2 073 600 pixelů (≈ 2 Mpx). 3840 · 2160 = 8 294 400 (≈ 8,3 Mpx). 4K má 4× víc bodů, takže grafika musí každý snímek kreslit 4× víc pixelů.

Typy panelů a tiskáren

  • TN – nejrychlejší a levný, horší barvy a úhly.
  • IPS – věrné barvy, široké úhly.
  • VA – vysoký kontrast.
  • OLED – každý bod svítí sám, dokonalá černá; hrozí vypálení statického obrazu.
  • Laserová tiskárna – toner zapečený teplem, levná stránka, kancelář.
  • Inkoustová tiskárna – kapky inkoustu, barevné fotky.
✗Rozhraní 10 Gb/s přenese 10 GB za sekundu.
✓10 Gb/s jsou gigabity. V bajtech je to 10 : 8 = 1,25 GB/s.

Malé b = bit, velké B = bajt. Jeden bajt má 8 bitů.

Rychlost rozhraní se udává v bitech za sekundu; na bajty dělíme 8. USB-C je tvar, rychlost určuje standard (480 Mb/s až 40 Gb/s). HDMI a DisplayPort jsou digitální s obrazem i zvukem, VGA analogové.