1 / 58

Informatika

Informatika. Osnove hardvera unutar računara. Hardver računara. Ciljevi: Na koji način se u računaru memorišu i obrađuju podaci - informacije Osnovna struktura i organizacija računara Funkcije i međusobna interakcija glavnih komponenti računara Vrste memorija i memorijskih uređaja.

arty
Download Presentation

Informatika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Informatika Osnove hardvera unutar računara

  2. Hardver računara Ciljevi: Na koji način se u računaru memorišu i obrađuju podaci - informacije Osnovna struktura i organizacija računara Funkcije i međusobna interakcija glavnih komponenti računara Vrste memorija i memorijskih uređaja

  3. Hardver računara Osnovne funkcije računara 01 Prihvatanje ulaza: prihvatanje podataka iz spoljašnjeg sveta Obrada (procesiranje)podataka: obavljanje aritmetičkih ili logičkih operacija (donošenje odluka) nad podacima

  4. Hardver računara Osnovne funkcije računara 02 Formiranje izlaza: dobijanje informacija i slanje informacija u spoljašnji svet Memorisanje informacija: slanje i skladištenje informacija u memoriju računara

  5. Hardver računara Osnovne HW komponente 01 1. Ulazni uređaji Tastatura (keyboard) Miš (mouse) Skeneri (image scanners) Čitači bar kodova Mikrofon Kamera Joystick

  6. Hardver računara Osnovne HW komponente 02 2. Izlazni uređaji Monitor ili video displej Štampač Projektor Ploter Zvučnici

  7. Hardver računara Osnovne HW komponente 03 3. Centralna jedinica za obradu Procesor Matična ploča Memorija Grafička, zvučna, mrežna, TV kartica, ... Modem Jedinica za napajanje

  8. Hardver računara Osnovne HW komponente 04 4. Memorije i memorijski uređaji Primarna memorija: RAM (Random Access Memory) Sekundarna memorija: Memorijski uređaji koji služe za dugotrajno skladište podataka Čvrsti diskovi (HD) CD i DVD jedinice Blu-Ray uređaj Flash memorije Flopi Disk, ZIP uređaj Magnetne trake

  9. Hardver računara Hardver (hardware; computer hardware) Opipljivi deo računara Hardver se mnogo ređe menja nego softver Mogućnosti računara u najvećoj meri zavise od hardvera i njegovog kvaliteta (performanse)

  10. Hardver računara

  11. Hardver računara Predstava informacija u računaru Informacija Obrađeni podaci koji daju novo značenje Bilo šta što se može biti predmet komuniciranja Informacije se pojavljuju u mnogim oblicima Reči, brojevi, slike Audio, video, animacije

  12. Binarni brojni sistem Računarske informacije su digitalne Bit ili binarna cifra Najmanja jedinica informacija Može da ima samo dve vrednosti: 1 ili 0 Može da predstavlja brojeve, kodove ili naredbe Bajt: skup od 8 bita

  13. 0 0 0 1 0 0 1 1 19 128 64 32 16 8 4 2 1 Binarni brojni sistem Korišćenjem dva simbola (0 i 1) svi brojevi mogu biti predstavljeni i nad njima se mogu obavljati proizvoljne aritmetičke operacije Bilo koji broj se može posmatrati kao komponente svojih pozicionih vrednosti od kojih je svaka stepena dva 19 se predstavlja binarno sa 00010011

  14. Binarni brojni sistem Brojevi zapisani sa bitima Binarni brojni sistem Označava sve brojeve kombinovanjem samo dve binarne cifre Decimalni brojevi se mogu konvertovati u binarne i obrnuto Obrada binarnih brojeva je potpuno skrivena od korisnika računara

  15. Binarni brojni sistem Kodiranje ASCII Najčešće korišćeni kod American Standard Code for InformationInterchange 8 bita = 256 jedinstvenih znakova 28=256 Unicode Kodna šem koja može biti 8 bita, 16 bita, 32 bita Nasleđivanje, tj. kompatibilnost unazad

  16. Binarni brojni sistem ASCII Industrijski standard Kodirani su: Brojevi, slova, karakteri Non printable (nevidljivi): od 0 do 31 Lower ASCII: od 32 do 127 Higher ASCII: od 128 do 255 Mogu se menjati zavisno od stranog jezika koji se koristi Specijalni simboli Grafički karakteri

  17. Standard ASCII characters Binarni brojni sistem

  18. Binarni brojni sistem Extended ASCII characters

  19. Binarni brojni sistem Instrukcije programa su u binarnom zapisu Sačuvani programi se smeštaju kao skupovi bita Programske instrukcije su prezentovane u binarnoj notaciji kao odgovarajući kodovi instrukcija

  20. Binarni brojni sistem Osnovni nedostatak u binarnom predstavljanju brojeva je predugačak zapis broja U računarskim sistemima najčešće koristi heksadecimalni sistem predstavljanja brojeva Heksadecimalni brojni sistem – 16 cifara: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F Primeri: 0100 0001 b = 41h 1010 0111 b = A7h

  21. Brojni sistemi Osnova za preračunavanje

  22. Binarni brojni sistem = 8 b = 1024 B = 210 B = 1024 KB = 210 KB = 1024 MB = 210 MB = 1024 GB = 210 GB = 1024 TB = 210 TB • Bajt • Kilobajt (KB) • Megabajt (MB) • Gigabajt (GB) • Terabajt (TB) • Petabajt (PB) Obeležavanje: b – bit B – bajt

  23. Matična ploča Sistemska ploča - motherboard Povezuje komponente i omogućava komunikaciju između delova računara Od matične ploče zavise: Performanse Tip procesora koje podržava (AMD, Intel) Integrisane komponente kontroler za zvuk, grafiku, LAN čip, USB priključak, flopy kontroler

  24. Matična ploča

  25. Dijagram savremene matične ploče Northbridge je neka vrsta kontrolera koja omogućava komunikaciju između procesora,radne memorije, te grafičke kartice (AGP ili PCI Express) i southbridgea. Southbridge se još zove I/O kontroler (engl. input/output controller) što bi u prevodu značilo ulazno/izlazni kontroler i on komunicira sa sporijim komponentama jer nije direktno povezan sa procesorom.

  26. Matična ploča Čipset – povezuje sve delove sa procesorom NorthBridge Veza sa memorijom i grafičkom karticom, integrisan je, performanse se mogu menjati kroz BIOS i softverski SouthBridge Sporiji od NorthBridgea, povezuje procesor sa PCI, USB, ... Socket Određuje koji se procesor može ugraditi u matičnu ploču Npr. ne može se ugraditi AMD procesor u matičnu ploču koja podržava Intel Socket

  27. CPU CPU - Central processing unit CPU (mikroprocesor, µP) Poluprovodnički čip Interpretira i izvršava programske instrukcije Nadgleda aritmetičke i logičke operacije nad podacima Broj tranzistora u jednom čipu se udvostručava na svakih 18 meseci

  28. CPU Komunicira sa svim ostalim delovima računara indirektno preko memorije BIU – Bus Interface Unit Izvršavanje instrukcija EU – Execution Unit ALU – Arithmetic Logic Unit Kompleksan skup elekt. kola(sastoji se od stotina miliona tranzistora i dioda)

  29. CPU

  30. CPU

  31. CPU Registri Registri opšte namene – privremeno čuvanje rezultata IP - Instruction pointer registar, sadrži adresu sledeće instrukcije koju BIU (Bus Interface Unit) treba da prenese iz memorije u procesor PSW - Processor Status Word, registar služi da zapamti nekoliko bitnih osobina poslednjeg rezultata dobijenog iz ALU i da zapamti određena setovanja procesora

  32. CPU Koraci koje obavlja CPU Prihvat (fetch) naredbi iz RAM-a Čitanje podatka iz RAM-a - ako se zahteva u naredbi (reading) Dekodovanje naredbi (decoding) Izvršenje naredbe (executing) Upis rezultata obrade - u MEM ili periferijsku jedinicu (writing)

  33. CPU Pipelining Pre nego što procesor završi sa obradom prve instrukcije započinje se obrada naredne Omogućeno povećanje brzine obrade instrukcija Standardna karakteristika procesora

  34. CPU • Instruction fetch • Instruction decode and register fetch • Execute • Memory access and Register write back Pipelining

  35. CPU Primer jedne instrukcije sa operandima

  36. CPU Kompatibilnost Softver nije neophodno kompatibilan sa svakim CPU Softver napisan za PowerPC familiju procesora ugrađenih u Macintosh računare ne radi na Intelovim procesorima Softver napisan za Linux ne radi pod Windows OS Oba sistema rade na PC-u sa Intelovim mikroprocesorima CPU u okviru iste familije po pravilu su kompatibilni unazad Noviji procesori mogu da izvršavaju sve instrukcije koje se izvršavaju i na starijim modelima Instrukcije se izvršavaju i na starijim modelima

  37. CPU Proizvođači Intel Pentium, Celeron, Xeon, Itanium AMD Serija Athlon Motorola MC68xxx, PowerPC (za Macintosh)

  38. CPU Performanse Aplikacije zahtevaju brže mašine u cilju postizanja zadovoljavajućih rezultata Ukupne performanse računara su određene sa: Brzinom takta (clock speed) procesora Izražava se gigahercima (1GHz = milijarda taktnih ciklusa u sekundi) Arhitekturom i dužinom reči procesora Radne stanice i serveri koriste 64-bit procesore Većina PC-a koriste 32-bit procesore Neki ugrađeni (embedded) i računari posebne namene koriste još uvek 8-bitne i 16-bitne procesore

  39. CPU Performanse MIPS MIPS (miliona instrukcija u sekundi) Ukupan broj instrukcija koje se mogu obaviti u jedinici vremena Nije toliko od interesa – računari obavljaju različite poslove Megaflopsi Milioni operacija sa pokretnom decimalnom tačkom koje procesor može da izvrši za jednu sekundu

  40. Hardver računara Performanse Tehnike za povećanje računarske moći su: Paralelno procesiranje Server klasteri

  41. Hardver računara BIOS: Basic Input/Output System - Osnovni set instrukcija za pokretanje računara. Memorijski slotovi: Za prihvat RAM memorije, obično ih ima više PCI slotovi: Peripheral Component Interconnect (ISA, EISA) konektori za zvučne, TV, mrežne, grafičke karte, ... AGP port: Accelerated Graphics Port, konektor isključivo namenjen za grafičke kartice, karakteriše ga veća brzina od PCI-a

  42. Hardver računara IDE konektori: Integrated Drive Electronics, služi za spajanje PATA hard diskova, optičkih uređaja (DVD/CD-ROM/RW); obično postoje dva konektora. SATA konektori: Serial Advanced Technology Attachment je nešto novijeg datuma nego PATA, služi za konektovanje SATA hard diskova i ima bolje performanse USB priključci: Universal Serial Bus, služi za priključivanje spoljnih uređaja (printera, memorijskih stick-ova itd.). Najnoviji standard je USB 2.0 Legacy konektori: Prevaziđeni konektori (serijski i paralelni), podrška starim uređajima, sve manje se koriste. Odlikuje ih mala brzina.

  43. Hardver računara Konektori za periferije: Konektori za miš i tastaturu su takođe veoma stari i nisu se previše menjali. Danas se sve više proizvode za USB standard. CMOS baterija: Pamti osnovne postavke i sadrži u sebi sistemski sat Integrisani delovi: Većina ploča danas ima već ugrađene audio (zvučne), mrežne, pa i grafičke čipove. Naponski konektor: Preko njega matična ploča dobija struju (od AC/DC konvertora), te je raspodeljuje ostalim delovima na matičnoj ploči.

  44. Hardver računara Magistrale, portovi i periferije Na matičnoj ploči računara (motherboard) informacije se prenose između pojedinih komponenti preko skupa veza koje se zovu sistemska magistrala (system buses, ili samobuses)

  45. OUTPUT DEVICES SECONDARY STORAGE INPUT DEVICES Hardver računara PRIMARY STORAGE CPU DATA BUS ADDRESS BUS CONTROL BUS

  46. Hardver računara Magistrale, portovi i periferije Magistrale Tipično imaju 32 ili 64 veze Povezuju memorijske jedinice Povezuju proširive slotove Povezuju spoljašnje magistrale i portove Slotovi i portovi Olakšavaju jednostavno povezivanje spoljašnjih uređaja (periferijske jedinice)

  47. Memorija RAM: Random Access Memory Dinamička – zahteva osvežavanje sadržaja tokom rada Statička – zahteva stalno napajanje ROM: Read Only Memory PROM: Sadržaj se može upisati jedanput EPROM: Može se brisati ultraljubičastom svetlošću EEPROM: Može se brisati električno Flash: Dozvoljava višestruki upis

  48. Memorija RAM (random access memory) memorija sa slučajnim pristupom Poluprovodnička komponenta Koristi se za privremeno memorisanje programskih instrukcija i podataka Jedinstvene adrese, podaci se mogu smestiti u bilo koju lokaciju Brz pristup (čitanje i upisivanje) Informacije ne ostaju memorisane kada se isključi napajanje

  49. Memorija Računarska memorija ROM (read-only memory) Podaci se memorišu permanentno Po pravilu se u ovu memoriju upisuju startup instrukcije i drugi permanentni podaci Fleš memorije Koriste se u telefonima, pejdžerima, prenosivim računarima, PDA itd. Moguć je višestruki upis Sadržaj se čuva i u odsutsvu napajanja

  50. Memorija Hijerarhija kod memorija CPU registri Cache Kapacitet Brzina RAM Sekundarna memorija

More Related