- De leerlingen kunnen de functie van poorten en controllers op het moederbord beschrijven en het verschil tussen mannelijke en vrouwelijke connectoren uitleggen.
- De leerlingen kunnen verouderde aansluitstandaarden (parallel, seriële poort, PS/2) herkennen en hun typische toepassingen en snelheden noemen.
- De leerlingen kunnen de werking en verschillen van USB-generaties en connectoren (A, B, Mini, Micro, C), het begrip bus‑ vs. self‑powered en de relatie met Thunderbolt en eSATA kort toelichten.
- De leerlingen kunnen basisprincipes van foutenopsporing bij gegevensoverdracht uitleggen (pariteitsbit, VRC, LRC, CRC) en in eigen woorden aangeven waarom CRC betrouwbaarder is.
- De leerlingen kunnen de belangrijkste video‑interfaces (VGA, DVI, HDMI, DisplayPort) vergelijken op signaaltype (analoog/digitaal), mogelijkheden (audio, resolutie, keten) en praktische voor‑/nadelen.
- De leerlingen kunnen veelvoorkomende beeldschermtechnologieën (LCD/TFT met TN/VA/IPS, LED‑backlight, OLED/AMOLED) en belangrijke specificaties (native resolutie, dot pitch, refresh rate, reactietijd, helderheid, contrast, kijkhoek) benoemen en toelichten waarom ze van belang zijn.
- De leerlingen kunnen kort verschillende invoer‑ en weergavetechnieken samenvatten: aanraakschermen (resistief, capacitief, infrarood, ultrasoon, multitouch), docking/port replicators en dataprojectoren (LCD, LCOS, DLP, laser, LED) inclusief aankoopcriteria (ANSI lumen, contrast, lamplevensduur, keystone).
- Zie boek p. 105-119
7.1 Aansluitstandaarden
7.1.1 Algemene begrippen over aansluitstandaarden
Algemene begrippen
- Achterkant van een computer bevat diverse aansluitingen (poorten) voor randapparaten.
- Verbinding naar de processor loopt via een controller‑chip op het moederbord (deel van de chipset) die signalen omzet.
- Fysieke connectoren zijn mannelijk (pinnetjes) of vrouwelijk (gaatjes).
- Door de geschiedenis heen zijn veel aansluitstandaarden ontstaan; sommige zijn verouderd maar komen soms nog voor.
Verouderde aansluitstandaarden (voorbeelden)
- Parallelle poort: lange aansluiting met 25 pinnetjes, op de pc vaak als vrouwelijke connector (LPT), gebruikt voor printers; slechts 8 van de 25 pinnetjes voor gegevens; snelheid ca. 0,92 Mbit/s.
- Seriële poort: 9‑pinnige trapeziumvormige aansluiting, op de pc meestal mannelijk; bits worden na elkaar over één lijn gestuurd; aangeduid als COM‑poorten; vroeger voor muis, toetsenbord, modem of beeldscherm; snelheid tot ca. 460 Kbit/s.
- PS/2‑poort: kleine ronde 6‑pinnige aansluiting, ontwikkeld door IBM voor muis en toetsenbord; dataoverdracht altijd serieel; kleurcodering (muis groen, toetsenbord paars/oranje) kwam vaak voor.
Pariteits- en blokcontroles voor foutopsporing
- Pariteitscontrole: eenvoudigste methode; er wordt één pariteitsbit toegevoegd zodat het totaal aantal enen even (pariteitsbit=0) of oneven (pariteitsbit=1) is; bit wordt meegestuurd en aan ontvangstzijde gecontroleerd.
- VRC (vertical redundancy check): pariteitscontrole toegepast op individuele bitreeksen (verticale pariteit) bij seriële verzending.
- Probleem: bij een even aantal fouten in één reeks kan een fout onopgemerkt blijven.
- LRC (longitudinal redundancy check): bloksomcontrole die naast horizontale pariteit ook verticale controle toepast over meerdere bytes; biedt dubbele controle maar kan nog falen bij bepaalde foutpatronen.
- CRC (cyclic redundancy check): meest betrouwbare methode; bericht wordt als bitstroom aangeboden aan een vooraf afgesproken generator, er wordt een deling uitgevoerd en de restwaarde (controlegetal) meegestuurd; ontvanger deelt op dezelfde manier en vergelijkt resten; voorbeeld in tekst: 1498 gedeeld door 73 geeft rest 38 — die rest wordt als controlegetal meegestuurd.
- Voordeel van CRC: hoger betrouwbaarheidsniveau en kleinere overhead dan veel losse pariteitsbits.
7.1.2 USB en Thunderbolt
Je kan meer foto's van de verschillende connectoren bekijken op: https://www.sleutelboek.eu/web/computerhardware30-712-usb-en-thunderbolt
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Test je kennis!
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
7.1.3 Aansluitingen voor beeldapparatuur
VGA / SVGA
- Trapeziumvormige aansluiting met drie rijtjes van vijf pinnetjes.
- Signaal verloopt analoog; veel gebruikt voor klassieke CRT‑beeldschermen.
- Omzetting van digitaal (GPU) naar analoog gebeurt door de RAMDAC.
- Analoge transmissie kan kwaliteitsverlies en latentie veroorzaken (twee conversies bij TFT‑panelen).
TFT en RAMDAC
- TFT‑beeldschermen worden digitaal aangestuurd; analoge VGA‑signalen moeten in het scherm opnieuw worden omgezet.
- Door dubbele conversie (digitaal→analoog→digitaal) treedt beeldkwaliteitsverlies en vertraging op.
DVI
- DVI (aangeduid als Digital Visual Interface / Digital Video Interface) verstuurt grafische signalen digitaal.
- Geen omzetting in GPU of beeldscherm nodig, wat kwaliteit behoudt.
- DVI‑kabels dragen geen audiosignaal; dat is onhandig bij aansluiting op TV's.
HDMI
- HDMI (High Definition Multimedia Interface) combineert HD‑video met HD‑audio in één kabel.
- Connector is compacter (vergelijkbaar met USB‑A in omvang); er bestaan ook mini‑varianten.
- Genoemde snelheden variëren van 4,9 Gbit/s (HDMI 1.0) tot 18 Gbit/s (HDMI 2.0); 8–32 audiokanalen mogelijk.
- Type A (19 draden) is consumentenstandaard; Type B (29 draden) is duurder en vooral professioneel.
- Kabelkwaliteit kan sterk variëren; bij lange kabels beïnvloedt kwaliteit beeld/geluid.
Wireless HDMI
- Maakt gebruik van ultrawideband (3,1–10,6 GHz) om HDMI‑apparatuur draadloos te koppelen.
- Verstuurde beeldgegevens worden gecomprimeerd, wat kwaliteitsverlies kan veroorzaken.
- Niet erg populair vanwege compressie en kwaliteitsoverwegingen.
DisplayPort
- Door VESA in 2006 voorgesteld als toekomstgerichte multimedia‑interface voor hoge resolutie en audio.
- Ondersteunt langere kabels en het in serie schakelen (daisy‑chain) van meerdere HD‑schermen (tot circa 6).
- Biedt bidirectionele signaaloverdracht, handig voor interactieve toepassingen (bv. videoconferencing).
- Connector lijkt op HDMI maar heeft een rechte zijkant; mini‑ en micro‑varianten bestaan voor laptops.
- DisplayPort werd niet de universele standaard en blijft naast HDMI veel gebruikt.
USB‑C en beeldschermen
- Alt Mode is een functionaliteit waarmee je de USB-verbinding kunt gebruiken voor meerdere taken.
- Dankzij Alt Mode kun je de USB-aansluiting, naast opladen en gegevensoverdracht, ook gebruiken voor verbindingen via HDMI-, audio- en DisplayPort-signalen. Voorheen had je voor al deze taken verschillende aansluitingen. Nu kun je alles via één USB-C connector doen.
- Voordeel: de voeding van de computer kan van de monitor komen (geen aparte voeding nodig)
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Test jezelf!
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
7.1.4 Docking stations en port replicators
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Test jezelf!
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
7.2 Beeldapparatuur
7.2.1 Computermonitoren
- Basis: moderne schermen gebruiken vloeibare kristallen (LCD) waarvan moleculen zich als vloeistof gedragen.
- TFT voegt een actieve thin‑film‑transistormatrix toe: per pixel een transistor + condensator die kort stroom vasthoudt.
- Pixelactivering via verticale en horizontale rasterlijnen; condensator moet van beide lijnen stroomstoot krijgen om de transistor te laten geleiden.
- Kleurvorming door drie subpixels (RGB) met kleurfilters; hoge pixelaantallen vragen miljoenen transistors/condensatoren.
- Beeldverversing frequentie (refresh rate) typisch rond 60–70 Hz vanwege beperkte capaciteitsretentie.
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Subtypes (TN / VA / IPS)
- TN (twisted nematics): kristallen draaien om lichtdoorlaat te regelen; eenvoudig en goedkoop.
- VA (vertical alignment): hogere contrastratio dan TN.
- IPS (in‑plane switching): betere kleurweergave en kijkhoeken.
- VA en TN geschikter voor gaming.
Backlight- en emissietechnologieën
- CCFL: cold cathode fluorescent lamps als rand‑backlight; veel energieverlies (~20% efficiëntie genoemd), warmteontwikkeling.
- LED‑backlight: energiezuiniger, dunner ontwerp, betere batterijduur voor mobiele apparaten.
- OLED: organische diode produceert kleurlicht zelf, geen achtergrondverlichting nodig; beter contrast, kijkhoek en reactietijd.
- AMOLED: active matrix OLED met TFT‑laag (transistoren per pixel) voor betere aansturing; veel gebruikt in mobiele apparaten.
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Schermmaat en specificaties
- Beeldschermgrootte in inches gemeten op de diagonaal (1 inch = 2,54 cm).
- Beeldverhouding: vroeger 4:3; nu breedbeeld veelal 16:10 of 16:9 (HD).
- Dot/pixel pitch (mm): kleinere waarde = fijnere, scherpere weergave.
- Resolutie: horizontale × verticale pixels (bv. 1920×1080); elk scherm heeft een native (optimale) resolutie.
- Helderheid in cd/m², contrastverhouding (bv. 600:1), kijkhoek in graden en reactietijd in ms beïnvloeden beeldkwaliteit.
- Extra: ingebouwde speakers, pivot/tilt/hoogteverstelling en dode‑pixelgaranties verschillen per fabrikant.
Dode of vastzittende pixels
- Dode pixel: transistor defect → zwart punt; vastzittende pixel: kleurwaarde blijft hangen.
- Reanimatiemethoden: kleurcyclingssoftware, voorzichtige druk met vinger of zacht voorwerp (gommetje) terwijl scherm aan staat.
- Voorzichtigheid: te hard drukken kan omliggende pixels beschadigen.
Test je kennis!
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
7.2.2 Driedimensionale beelden
- Niet kennen !
7.2.3 Aanraakschermen
- Functie: gecombineerde invoer/uitvoer; veel toepassingen (smartphones, kiosken, betalingen, infotainment).
- Resistief: twee doorzichtige lagen met separators; druk verbindt lagen en lokale coördinaten worden doorgegeven; werkt met vinger of pen.
- Multitouch: oorspronkelijke resistieve single‑touch werd uitgebreid door groepen receptoren om meerdere drukpunten te registreren.
- Capacitive: glazen plaat met geleidende laag; aanraking verandert elektrostatische lading; vereist blote vinger of geleidende pen; handschoenen meestal niet werkzaam.
- Alternatieven: infrarood/ultrasoon
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Test jezelf!
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
7.2.4 Dataprojectoren en aankoopcriteria
- LCD‑projector: lamp achter LCD‑raster; hoge resolutie mogelijk maar zichtbaar screendoor‑effect en lager contrast.
- DLP: (digital light processing) matrix van minuscule spiegelletjes (DMD: digital micromirror device) + kleurenwiel; goede contrast/bewegingsweergave maar soms regenboogeffect.
- Laser en LED: alternatieve lichtbronnen met lange levensduur, minder koeling en lagere onderhoudskosten; laser helder en contrastrijk, LED energiezuinig maar vaak lagere helderheid.
- Belangrijke aankoopcriteria: ANSI lumen (helderheid), contrast, maximale/optimale resolutie, lamplevensduur/vervangbaarheid, ventilatorgeluid (dB), keystone‑correctie en brandpuntafstand (short‑throw).
- Praktisch: vervangingskosten lamp en filters zijn belangrijke kostenposten bij klassieke lampprojectoren.
Test jezelf!
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken
- Poorten verbinden randapparaten met het moederbord; controllers (chipset) zetten signalen om; mannelijke connectors hebben pinnetjes, vrouwelijke hebben gaten.
- Verouderde aansluitstandaarden: parallel (LPT, printers, ~0,92 Mbit/s), serieel (COM, diverse apparaten, ~460 Kbit/s) en PS/2 (muis/toetsenbord, 6‑pin) — ken toepassingen en lage snelheden.
- USB: meerdere generaties (van USB 1.0 tot USB4, tot 40 Gbit/s), verschillende connectoren (A/B/Mini/Micro/C), USB‑C is omkeerbaar; onderscheid bus‑powered vs self‑powered; Thunderbolt gebruikt USB‑C fysiek en combineert DisplayPort+PCIe; eSATA voor externe schijven.
- Foutenopsporing: pariteitsbit/VRC detecteert simpele fouten; LRC (bloksom) voegt verticale controle toe maar faalt bij bepaalde foutpatronen; CRC gebruikt polynomiale deling en restwaarde — veel betrouwbaarder en efficiënter qua overhead.
- Video‑interfaces: VGA is analoog (lagere kwaliteit), DVI digitaal zonder audio, HDMI digitaal met audio en HD‑features, DisplayPort digitaal met hogere resoluties, daisy‑chaining en bidirectionele mogelijkheden — verschillen in signaaltype, functionaliteit en compatibiliteit.
- Beeldschermtechnologieën en specificaties: TFT‑LCD (TN/VA/IPS) met LED‑backlight versus OLED/AMOLED (dunner, beter contrast, kijkhoek, reactietijd); belangrijke specs: native resolutie, dot‑pitch, refresh rate, response time, helderheid, contrast en kijkhoek — deze bepalen scherpte, kleurweergave, vloeiendheid en zichtbaarheid.
- Invoer‑ en weergavetechnieken: aanraakschermen (resistief, capacitief, infrarood, ultrasoon, multitouch), docking/port replicators (mechanisch vs kabel, vaak USB‑C), dataprojectoren (LCD, LCOS, DLP, laser, LED) — aankoopcriteria: ANSI lumen, contrast, lamplevensduur/alternatieven, geluidsniveau, keystone correctie en resolutie.
