320 likes | 641 Views
OSNOVI RA ČUNARSKE TEHNIKE 1. 3 + 1 7 ECTS mr Dragana Prokin. Program nastave. MODEL SAVREMENOG R AČUNARSKOG SISTEMA MATEMATIČKE OSNOVE RAČUNARA ELEKTRONSKE OSNOVE RAČUNARA ARHITEKTURA RAČUNARA VRSTE NAREDBI DIJAGRAM TOKA PROGRAMA (ALGORITMI). R a čunarski sistem.
E N D
OSNOVI RAČUNARSKE TEHNIKE 1 3 + 1 7 ECTS mr Dragana Prokin
Program nastave • MODEL SAVREMENOG RAČUNARSKOG SISTEMA • MATEMATIČKE OSNOVE RAČUNARA • ELEKTRONSKE OSNOVE RAČUNARA • ARHITEKTURA RAČUNARA • VRSTE NAREDBI • DIJAGRAM TOKA PROGRAMA (ALGORITMI)
Računarski sistem Računarski sitem = računarski (pridev, znači da se radi o računarima) + sistem (skup komponenata povezanih međuzavisnostima) • Računarski sistem je skup svih sredstava koja koristimo u procesu rešavanja nekog zadatka ili grupe zadataka
Računarski sistem • Računar je elektronski uređaj koji izvršava instrukcije zadate programom
CPU Front End Terminals Processor Terminals Tape Drives open reel cartridge drives drives Tape Drives Disk Drives CPU Disk Drives Računarski sistem • U zavisnosti od veličine računara možemo da izvršimo podelu na: mikro • mini • mainframe
RAČUNARSKI SISTEM • Osnovni element obrade u računarskim sistemima su podaci Software (softver) • programske instrukcije koje kontrolišu rad računara Hardware (hardver) • sve fizičke komponente • elektronski delovi računarskog sistema
Kratak istorijat razvoja računarsketehnike • Tehnološke ereoperacija/sekundi • mehanička (do 1930.)1 • elektromehanička (do 1944.)10 • elektronske cevi (od 1946. do 1954.)103 • tranzistorska (od 1955. do 1964.)106 • integrisani poluprovodnici (od 1965.) 108
Abakus • ne zna se tačno vreme nastanka • jedan od najstarijih uređaja za sabiranje
Paskalova mašina za sabiranje i oduzimanje (oko 1643) • Automatskiprenos između dekada • Prikaz brojeva u komplementu
Babidžova mašina za izračunavanje opšte namene (1834) • Automatske operacije sa više koraka • Automatska kontrola niza operacija(program)
Herman Holerit (kraj 19. -početak20.veka) • Osnovao kompaniju za proizvodnju komercijalnih mehaničkih računskih mašina • IBM (1924.)
Vakuumske cevi • Prekretnica u razvoju uređaja za računanje • oko 1940. nastaju prvi računari opšte namene (1. generacija računara) • 1943. - ENIGMA računar za dešifrovanje
ENIAC (razvijan od 1943. do 1946.) • Prvi računar opšte namene • 18000 vakuumskih cevi, preko 30t, potrošnja 200kW • Programi i podaci u istoj memoriji (John von Neumann)
Tranzistori (1948.) • Razvijeni u Bell-ovim laboratorijama • Našli su široku primenu u računarskoj tehnici (2. generacija računara) • Veći stepen integracije, manje dimenzije računara, manja potrošnja, niža cena
Razvoj velikih računarskih sistema • Oko 1955. IBM i UNIVAC razvijaju računare sa paralelnom obradom (multiprocesiranje i multiprogramiranje)
Integrisana kola • SSI (od 1964.) – logičko kolo u jednom čipu • MSI (od 1968.)– registar u jednom čipu, … • LSI (od 1971.)–memorije, UART, CPU,... • VLSI (od 1980.) – mikroprocesori, … • Razvoj računara 3. i 4. generacije
Razvoj mikroprocesora omogućio je razvoj mini i mikroračunara • Od 70.- tih godina na tržištu su džepni računari • Od 80.- tih počinje proizvodnja personalnih računara (1981. IBM-PC) • Od 90. – godina primenjuju se PDA
1982. godine časopis Time je izabrao personalni računar za ličnost godine
Generacijesavremenih računarskih sistema • Prva generacija(1940 - 1956) - elektronske cevi • Druga generacija(1956 - 1963) - tranzistori • Treća generacija(1964 - 1971) - integrisana kola • Čevrta generacija(od 1971 - do danas) - mikroprocesori • Peta generacija(danas i u bliskoj budućnosti) - veštačka inteligencija
Prednosti računara • BRZINA • POUZDANOST • MOGUĆNOST ČUVANJA VELIKE KOLIČINE PODATAKA ZADATAK RAČUNARA JE DA: 1. Prihvati podatke(INPUT) 2. Obradi podatke(PROCESSING) 3. Generiše izlazne rezultate(OUTPUT) 4. Sačuva izlazne rezultate(STORAGE)
Hardverske komponente tipičnog računara • Između pojedinih hardverskih celina računarskog sistema podaci se prenose preko magistrale
Centralna procesorska jedinica • Centralna procesorska jedinica, mikroprocesor, (CPU) je najvažnija komponenta hardvera • Koriste se VLSI i ULSI tehnologije za izradu mikroprocesora. • Brzina mikroprocesor meri se MIPS-ovima • Razlikujemo: 4-bitne, 8-bitne, 16-bitne, 32-bitne procesore Mikroprocesor i8080
Centralna procesorska jedinica • Centralna procesorska jedinica, (CPU) obuhvata: • Aritmetičko - logičku jedinicu (ALU) koja obavlja aritmetičke i logičke operacije • Controlnu jedinica (CU)koja koordinira radom delova računarskog sistema
Memorija • Unutrašnja (osnovna) memorija • Koriste se i nazivi: operativna memorija, glavna memorija, centralna memorija, … • Razlikujemo RAM (Random Access Memory) i ROM (Read Only Memory) • Čuva bite grupisane u reči(“word”) različite dužine (8, 16, 32, 64 bita...) • Svaka reč se čuva namemorijskoj lokacijisa jedinstvenom adresom
Memorija • Unutrašnja (osnovna) memorija je veoma brza, ali je sporija od mikroprocesora • Keš-memorija je brža i služi kao posrednik između mikroprocesora i unutrašnje memorije • Može se nalaziti unutar samog mikroprocesora ili izvan njega Unutrašnja mem. Unutrašnja mem. MPS MPS Keš Keš
Memorija • Kod savremenih računarskih sistema često je jedan deo keš memorije (prvi nivo, L1) u okviru mikroprocesora (MPS) i on je povezan sa kešom koji je izvan MPS (drugi nivo L2) MPS Unutrašnja mem. Keš Keš L1 L2
… 0 1 2 n-1 n Memorija • Važna karakteristika memorije je kapacitet • Memorija se sastoji od niza registara • Jedna lokacija se sastoji iz niza ćelija. Ćelija je fizički objekat koji može da registruje jedan bit Ćelija {0,1} - bit a1a2a3a4a5a6a7a8 -bajt ai - binarna cifra Registar dužine 8 bita 8 bita = 1 bajt
Memorija • U registru dužine 16 bita čuva se jedna reč • U registru dužine 32 bita čuva se dvostruka reč • Najmanja adresibilna lokacija u memoriji je jedan bajt, pa se kapacitet memorije najčešće izražava u bajtima. 1Kb = 1024 bajta 1Mb = 1024Kb 1Gb = 1024Mb 1Tb = 1024Gb
Periferije • Ulazno/izlazni uređaji(I/O) mogu da se podele 1. prema ulozina: • spoljašnje memorije(hard-disk, diskete, trake, CD-ovi, …) • ostale uređaje(monitor, tastatura, miš, štampač,…) 2. prema načinu funkcionisanja na: • ulazne (tastatura, miš, skener,…) • izlazne (monitor, štampač, ploter,…) • ulazno-izlazne (hard-disk, disketa, modem, …)
Periferije • Sekundarne (masovne) memorije • Čuvaju podatke u toku dugog vremenskog intervalakao fajlove (hard disk, floppy disk, CD-ROM...) • Komunikacija sa ostatkom sveta • Modemi, ethernet kartica