KOMPONENTE HARDVERA PERSONALNIH RAČUNARA

1. KOMPONENTE HARDVERA PERSONALNIH RAČUNARA

4. Centralna jedinica . • Centralna jedinica sastoji se od kućišta u kome se nalaze: • osnovna (ili matična) ploča (system board, mother board), • kontroleri, • portovi, • disk, • jedinice disketa, • grafička kartica i • izvor napajanja. • Pored ovih osnovnih djelova unutar kućišta postoji i određen broj praznih utičnica ("slotova") na koje se mogu uključiti i druge kartice, na primjer fax/modem i mrežna kartica.

5. Kućište • Postoje tri tipa kućišta • desktop, • mini (midi) tauer i • tauer (tower).

8. Notebook računari • Pored računara namijenjenih za kućnu upotrebu ili rad na poslu postoje i prenosni računari namijenjeni poslovnim ljudima, koji su upakovani u kućište veličine malo veće knjige (notebook). • Ovi računari mogu da rade nekoliko sati i na baterije. S obzirom na mali raspoloživi prostor, oviračunari obično imaju malo slabije karakteristike u odnosu na stacionarne računare iste tehnološke generacije.

9. Notebook računari

13. Matična ploča • Na matičnoj ploči nalaze se priključna mjesta za procesor, memoriju, magistrala, skup čipova koji kontroliše rad računara i priključci (slotovi) za dodatne kartice. • Pored toga, na osnovnoj ploči mogu se nalaziti i kontroleri za diskove i disketne jedinice i priključci za povezivanje računara sa drugim uređajima (portovi).

14. Osnovna (matična) ploča

15. Procesor

18. Procesor • Procesor definiše tip PC računara. U njemu se realizuju sve računske i logičke operacije i izvršavaju komande koje su zadate programom. • Karakteristike procesora su: • brzina procesora, • dužina procesorske riječi, • radni takt i • interni keš.

19. Brzina procesora • Brzina procesora izražava se u milionima operacija koje procesor može da obradi u jednoj sekundi – MIPS-ovima (Milion Instruction Per Second) ili MFLOPSima(Milion Floating Point Operations Per Second). • Procesor nije sastavni dio osnovne ploče, nego se na osnovnoj ploči samo nalaze konektori za njegovo priključenje. Zbog velike brzine rada dolazi do velikog zagrejavanja procesora, pa se na njih montira dodatni ventilator koji ih hladi (cooler).

20. Dužina procesorske reči • Dužina procesorskeriječi je broj bitova koji se jednovremeno prenosi i obrađuje unutar procesora.

21. Radni takt • Radni takt je učestanost impulsa koje generiše sat (clock) – specijalno elektronsko kolo kojima se iniciraju operacije procesora. • Mjeri se u MHz ili GHz. Trenutno računari rade na 3.4 GHz. Međutim, za uobičajene kućne primjene, dovoljno je da radni takt bude između 2 i 3 GHz.

22. Memorija • Memorija PC računara sastoji se od osmobitnih registara (bajtova). • Na osnovnoj ploči nalaze se tri tipa memorije: keš (cache), ROM i RAM. • Kapacitet memorije izražava se brojem bajtova, odnosno većim jedinicama: kilo i megabajtima.

23. RAM (Random Access Memory) • RAM (Random Access Memory) predstavlja najveći dio memorije i u nju korisnik može da upisuje sadržaj i da ga čita. U njoj se za vrijeme rada računara nalaze program i podaci sa kojima računar radi. Po isključenju računara sadržaj ove memorije se gubi. Za današnje programe minimum memorije sa kojim može nešto da se radi je 256 MB (za Windows XP). Optimalno je da, za uobičajene potrebe, računar ima bar 512 MB.

24. Vreme pristupa • Pored kapaciteta, druga važna karakteristikamemorije je i vrijeme pristupa, tj. vrijeme koje protekne između zahtjeva memoriji za podatkomi dobijanja podatka iz memorije. Ono se izražava u nanosekundama (ns) i stalno se smanjuje. Sadašnji računari rade sa vremenom pristupa oko 5 – 10 ns. • RAM memorija nije sastavni dio osnovne ploče nego se na osnovnoj ploči samo nalaze konektori na koje se ona priključuje.

27. ROM (Read Only Memory) • ROM (Read Only Memory) predstavlja statički dio memorije koji može samo da se čita. Njen sadržaj se ne gubi po isključenju računara. • Koristi se za uskladištavanje programa i podataka koji su često potrebni, na primjer za instrukcije za pokretanje računara pri uključivanju.

28. Keš(cache) • Keš (cache) memorija je vrlo brza memorija koja se nalazi u samom procesoru (interni keš) ili uz njega (eksterni keš). Ova memorija ima višestruko brže vrijeme pristupa od obične memorije. Zbog toga se u njoj drže podaci koji se često koriste. • Prilikom prvog zahtjeva za podacima oni se kopiraju iz glavne memorije (RAM) u keš. Kada su sledeći put potrebni isti podaci, procesor ih prvo potraži u ovoj memoriji. Ako su podaci tu, procesor im pristupa mnogo brže. Ako podaci više nisu u keš memoriji, moraju se ponovo uzeti iz glavne memorije. Trenutno, veličina ove memorije je 512 KB ili 1MB.

29. Baferi (buffers) • Baferi (buffers) su djelovi RAM memorije koje neki programi alociraju za svoje potrebe. Jedna od čestih primena je prilikom ulaza i izlaza podataka. Na primer, ako računar ne može dovoljno brzo da obrađuje podatke koji mu se dostavljaju, oni se privremeno deponuju u bafer dok ne stignu na obradu, da se ne bi prekidao proces unošenja. Slično, pri štampanju, ako štampač ne može dovoljno brzo da odštampa podatke, oni se šalju u bafer (spooler), gdje čekaju u redu za štampu.

30. Virtuelna memorija • Virtuelna memorija nije stvarna memorija, nego pojam koji se koristi u vezi s operativnim sistemima

31. Kontrolni set čipova • Kontrolna jedinica upravlja cjelokupnim radom računara. Ona određuje koja je naredba sljedeća na redu za izvršenje, uzima je iz memorije, interpretira i izdaje odgovarajuće naredbe procesoru i kontroliše njihovo izvršenje. • Kontrolna jedinica je realizovana na osnovnoj ploči setom čipova koji imaju odgovarajuće uloge.

32. Magistrala • Računar mora imati električna kola pomoću kojih se razmjenjuju informacije među komponentama. Taj komunikacioni put zove se magistrala(bus). • Koncept magistrale relativno je jednostavan. Ili sve komponente povezati međusobno provodnicima, ili sve komponente povezati na magistralu. U računaru postoje tri ključne magistrale: • magistrala podataka (data bus), • adresna magistrala (address bus), • kontrolna magistrala (control bus).

33. Magistrale • Magistrala podataka koristi se za razmjenu podataka između procesora i memorijskih lokacija. • Adresna magistrala prenosi adrese koje generiše procesor, kojima se specificiraju memorijske lokacije na koje se upisuju podaci ili sa kojih se čitaju podaci radi obrade. • Kontrolna magistrala služi za prenos upravljačkih i kontrolnih signala od procesora ka komponentama i obratno.

34. Unutrašnji priključci (slotovi) • Mnogi korisnici žele da prilagode sebi svoj personalni računar tako što će u njega da ugrade dodatke koji su im potrebni. Personalni računari imaju otvorenu arhitekturu tako da mogu da se konfigurišu u skladu sa potrebama korisnika. • Za priključivanje dodatnih uređaja postoje standardizovana priključna mjesta, slotovi, u koja se ovi dodatni uređaji (zvani kartice) priključuju. Priključci se sastoje od utičnica na koje se priključuju kontroleri različitih jedinica ili same jedinice (kartice).

35. Kontroleri • Za priključenje bilo kog uređaja na računar potrebno je da budu ispunjena dva uslova. • Prvi je da priključenje bude korektno u pogledu elektrotehnike - priključivanjem uređaja na standardnepriključke (portove) računara ili pomoću posebnog elementa koji se, s jedne strane standardnougrađuje u računar, a s druge strane ima priključak na koji se priključuje uređaj. • Ovakav element za povezivanje naziva se kontroler. • Drugi uslov je postojanje posebnog programa(veznika– drajvera) koji će omogućiti prepoznavanje komandi koje stignu u kontroler i njihovo izvršavanje na priključenom uređaju.

36. Spoljnji priključci (portovi) • Računar ima standardna priključna mjesta za spoljne uređaje koji imaju standardizovane priključke, na primjer tastatura, miš, štampači i drugi. Za tastaturu se koristi priključak koji ima poseban oblik i na njega može da se priključi samo tastatura. • Drugi priključak posebnog oblika je takozvani PS priključak, na koji se može priključititastatura ili miš. • Za povezivanje ostalih uređaja koji imaju standardizovane priključke, koriste se posebna priključna mjesta koja se nazivaju portovi.

37. Spoljnji priključci (portovi) Postoje dvevrsteportova: • serijski i • paralelni.

38. Kod serijskih portova (poznatih još pod imenom RS-232 ili asinhroni portovi) bitovi jednogbajta izlaze kroz port jedan po jedan.

39. Kod paralelnih portova, poznatih još pod imenom centronics ili EIA, svi bitovijednog bajta izlaze istovremeno paralelnim putem . LTP

40. Funkcionalna organizacija računarskog hardvera

41. Centralna memorija • Ova memorija se sastoji od elektronskih kola – bitova, koja su grupisana u bajtove • Svaka grupa bitova (bajt) u memoriji ima svoju adresu, koja se koristi prilikom uskladištavanja podataka u nju ili očitavanja uskladištenih podataka. • Uobičajeno je da se pri izražavanju kapaciteta memorije grupa od 1.024 (210) bajta označi prefiksom k (kilo) ispred oznake za bajt – 1.024 B = 1kB, a grupa od 1.024 (210) kB označi prefiksom M (mega) – 1.024KB = 1MB. • To znači da 1MB (jedan megabajt) memorije ima 1,048.576 bajta. Još veće jedinice su 1GB (jedan gigabajt – 1.024MB) i 1TB (jedan terabajt – 1.024GB).

42. Aritmetičko-logička jedinica • Aritmetičko-logička jedinica sastoji se od registara i elektronskih kola potrebnih za izvođenje aritmetičkih operacija sabiranja, oduzimanja, množenja i dijeljenja i logičkih operacija upoređivanja dvije vrijednosti da bi se odredila veća i određivanja da li je izraz istinit ili nije.

43. Kontrolna jedinica • Kontrolna jedinica je koordinator rada cjelokupnog računarskog sistema (vidjeti tokove kontrole na slici). Ona kontroliše izvršavanje programa. Uzima instrukcije iz memorije, prepoznaje ih i naređuje odgovarajuće akcije drugim jedinicama. Započinje operacije ulazno-izlaznih jedinica i prenosi podatke u centralnu memoriju i iz nje. Kod savremenih računara sastoji se od skupa čipova kojima se kontroliše i koordinira rad cjelokupnog sistema. • Računar izvodi operacije u mašinskim ciklusima: uzimanje instrukcije,dekodiranje instrukcije, izvršenje i uskladištenje rezultata. Za kontrolu operacija koriste se posebni elektronski sklopovi koji se zovu sistemski sat (system clock).Ovaj sat naređuje izvršavanje ciklusa određenom učestanošću. • Učestanost (frekvencija) ciklusa je srazmerna brzini rada računara i meri se u MHz (milionima herca) i GHz (1GHz = 1.000MHz).

44. Jedinice spoljne memorije • sa direktnim pristupom • sa sekvencijalnim pristupom. Memorija sa direktnim pristupom je magnetni disk. On se realizuje u tri oblika. Kao disketa (floppy disk), kao tvrdi disk (hard disk) i kao CD/DVD.

45. Disketa(floppy disk) • Danas se koriste diskete od 3,5” (3,5 inča) kapa­citeta 1,44 MB, ugrađene u kutiju od tvrde plastike. Za korišćenje disketa ugrađene su u računar odgovarajuće disketne jedinice koje imaju sa spoljne strane otvor u koji se stavlja disketa. Diskete od 5,25” su zastarjele i disketne jedinice za njih se mogu naći samo još na jako starim računarima. • Kada se disketa umetne u disketnu jedinicu, klizač se pomjeri u stranu i otvori prorez kroz koji upisno-čitajuće glave nalegnu na disketu, a otvor na metalnoj ploči oko osovine diskete uklopi se na odgovarajuće mjesto na mehanizmu za okretanje. Sa gornje strane disketa ima jedan plastični prekidač koji, kada je otvoren, onemogućava pisanje po njoj i brisanje sa nje.

48. Disk (hard disk) • Sastoji se od više ploča premazanih magnetnim materijalom,postavljenih na istoj osovini. Brži je i znatno većeg kapaciteta nego Značajni parametri za izbor diska su: • srednje vrijeme pristupa podacima, • brzina prenosa podataka i • kapacitet diska.