Sastav ra č unarskog sistema

1. Sastav računarskog sistema

2. Osnovne funkcije računara Prihvatanje ulaza: prihvatanje podataka iz spoljašnjeg sveta Obrada (procesiranje)podataka: obavljanje aritmetičkih ili logičkih operacija (donošenje odluka) nad podacima Formiranje izlaza: dobijanje informacija i slanje informacija u spoljašnji svet Memorisanje informacija: slanje i skladištenje informacija u memoriju računara Hardver računara

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

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

5. Ploter

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

7. Osnovne HW komponente 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 Hardver računara

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

9. Napajanje • Kućište • Zamenljive jedinice(ZIP uređaj – arhiva podataka) • CD/ DVD jedinica • Jedinica za magnetnu traku • Disk jedinica • Disketna jedinica • IDE kontroleri (Integrated Device Electronics)-vezuju matičnu ploču i CPU sa disk uređajima) • AGP slot za proširenje(brži od PCI slota)(Accelerated Graphics Port)-pruža grafičkoj kartici brži pristup do glavne memorije računara- korisno za 3D grafiku)

10. 10. PCI slot za proširenje(Peripheral Component Interconnect)- povezivanje periferijskih komponenti- konektori za zvučne, TV, mrežne ... kartice - Plug and Play • 11. Video (grafička) kartica • 12. Zvučna kartica • 13. RAM memorijaSkup mikročipova gde računar smešta programe i podatke koje koristi. Kada se računar isključi sadržaj RAM-a se gubi. • 14. Sistemski sat • 15. CMOSMemorijski čip koji čuva informaciju o hardverskoj konfiguraciji PC-a i kada je računar isključen (koristi malu bateriju)

11. 16. BIOS (Basic Input Output System)Čip koji čuva individualnost PC-a, služi kao posrednik između operativnog sistema i hardvera • 17. CMOS baterija(CMOS memorija sa rezervnim baterijskim napajanjem sluzi za smestaj vrednosti osobina racunara, kao sto su vrsta diska, kolicina memorije, vreme, datum...) • 18. Mikroprocesor (CPU-Central Processing Unit)- Centralna procesorska jedinica • - Mozak računara • 19. Rashladni elementiPošto CPU proizvodi mnogo toplote, rashladni element štiti interne komponente

12. Portovi • 20. Ventilator Obezbeđuje strujanje hladnog vazduha • 21. USB portovi (Universal Serial Bus-univerzalna serijska sabirnica)-Veza sa perifernim uređajima (tastatura, miš, monitor, štampač, modem, zvučnici, mikrofon, skener, digitalna kamera, FLASH memorija ...)- Najveća brzina prenosa podataka • Propusni opseg od 1,5 megabita u sekundi (Mbps) • Omogućava priključivanje/isključivanje uređaja bez isključivanja računara (“na vruće”) • najveća dozvoljena dužina kabla je 5 m • - razvio je Intel • 22. Port za mišPoznat kao PS2 • 23. Port za tastaturu

13. Portovi • 25. Paralelni port (Centronics-originalni standardza dizajn) • ulazno-izlazni konektor koji šalje i prima podatke od 8 bitova paralelno, između računara i periferala (štampač, skener ...) • korist 25-pinski konektor • veća brzina prenosa podataka od serijskog • signal ne može da putuje daleko kao kod serijskog porta • 26. Serijski portovi (RS-232) • bitovi jednog bajta izlaze kroz port jedan po jedan • Većina PC-a ima dva serijska porta • signal putuje i 10 puta dalje od paralelnog porta27. Priključci zvučne karticeOmogućavaju priključivanje zvučnika, mikrofona i spoljnihizvora zvuka • 28. ModemPovezuje PC sa telefonskom linijom (Internet)

14. Kako se prikazuju podaci u računaru ? • Binarna azbuka ( 0 i 1 ) • Simbol binarne azbuke – bit (binary digit) • Svakom znaku eksterne (npr. srpske) azbuke pridružuje niz od slova binarne azbuke • ASCII kod (American Standard Code for Information Interchange) • Npr. A = 01000001 B = 01000010 C = 01000011 ... • Byte – niz od 8 bita • 1 KB = 210 = 1024 bajta, • 1 MB = 220 = 1048576 bajta • 1 GB = 230 = 1073741824 bajta • 1 TB = 240= 1099511627776 bajtova. • 1 PB = 250= 210 TB = 1024 TB(Petabajt)

15. Kodiranje • ASCII • Najčešće korišćeni kod • American Standard Code for InformationInterchange

16. Računarska napajanja • Napajanje je hardverski deo računara koji obezbeđuje napon i strujuračunarskim komponentama. • Napajanje treba da obezbeđuje da svaki deo računara dobije određenu količinu energije koja mu je potrebna. Komponente računara ne troše istu količinu električne energije, • Glavna karakteristika napajanja je njegova snaga. Snaga napajanja se meri u vatima (Watt). • Najveći potrošači su grafička kartica, processor, hard disk, matična ploča i optički uređaji CD, DVD, DVD snimači, …., ali i sve ostale računarske komponente • Kvalitetno napajanje je u današnje vreme neophodno, jer se upravo taj deo često povezuje sa otkazivanjem većine računarskih delova

17. Tower Kutija u koju su smešteni uredjaji računarskog sistema Obično napravljeno od metala Štiti interne komponente od prašine i oštećenja Sistemska (centralna jedinica) Kućište (System unit) Desktop

18. Plastična ploča na kojoj su štampana metalna (aluminijum ili bakar) strujna kola i na kojoj se nalaze priključna mesta za : mikroprocesor, operativnu memoriju (RAM, ROM) grafička kartica zvučna kartica TV kartica mrežna kartica modem slotovi za dodatne kartice kontroleri za diskove i disketne jedinice... Osnovna (matična) ploča - Motherboard

20. Socket (utičnica, podnožje) određuje koji procesor se može ugraditi u matičnu ploču. Nemoguće je staviti AMD procesor u matičnu ploču koja podržava Intel socket . Npr. Socket 8 ima otvore za 387 pinova. • BIOS: Basic Input/Output System (BIOS) ispituje hardware prilikom pokretanja računara • Memorijski slotovi: Služe kao konektor za RAM memoriju, obično ih ima više • PCI slot(en. Peripheral Component Interconnect) konektori za zvučne, TV, mrežne i nekada i grafičke karte. • AGP slot(en. Accelerated Graphics Port (AGP), konektor isključivo namenjen za grafičke karte, karakteriše ga veća brzina od PCI-a. • IDE konektori: (en. Integrated Drive Electronics (IDE), služi za spajanje hard diskova, optičkih uređaja (DVD/CD-ROM/RW); obično se nalaze dva konektora. • CMOS baterija: Pamti neke vitalne i osnovne postavke. U sebi sadrži i sistemski sat koji pamti tačno vreme i kada je računar ugašen • Integrisani delovi: Većina ploča danas ima već ugrađene zvučne, mrežne pa i grafičke čipove • Naponski konektor: Preko njega matična ploča dobija struju

21. Definiše tip PC računara PC-XT (8088), PC-AT (80286), PC386 (80386),PC486 (80486), Pentium I, Pentium II, Pentium III, Pentium IV Izvršava sve računske/logičke operacije i komande zadate programom Obično se ugradjuje na podnožje koje je deo matične ploče Sa donje strane se nalazi nekoliko stotina nožica preko kojih se povezuje na magistrale CPU (Central Processing Unit) - mikroprocesor Mikroprocesor Intel 80486 Savremeni mikroprocesor

22. Sadrži preko milion tranzistora čija je površina oko 1 kvadratni inč Karakteristike : BRZINA DUŽINA PROCESORSKE REČI RADNI TAKT INTERNI KEŠ CPU (Central Processing Unit) - mikroprocesor Mikroprocesor Intel 80486 Savremeni mikroprocesor

23. BRZINA Izražava se u milionima operacija koje procesor obradi u jednoj sekundi – MIPS (Milion Instruction Per Second) DUŽINA PROCESORSKE REČI Broj bitova koji se jednovremeno prenose i obradjuju unutar procesora RADNI TAKT Učestalost impulsa koje generiše clock (specijalno elektronsko kolo kojim se diktiraju operacije procesora) Meri se u MHz ili GHz (1 MHz – 1 000 000 vibracija u sec.) CACHE memorija (vrlo brza memorija) Brza memorija malog kapaciteta Rešava problem između brzine procesora i radne RAM memorije Nalazi se u samom procesoru (interni-primarni) ili uz procesor (eksterni-sekundarni cache) Korisna je kada je pristup RAM-u spor u poređenju sa brzinom mikroprocesora Drže se podaci koji se često koriste Kapacitet oko 512 Kb do 1 Mb i vise CPU (Central Processing Unit) - mikroprocesor

24. Kada procesor zahteva neki podatak iz operativne memorije, tada se iz nje u keš memoriju, osim traženog podatka,prenosi i određena količina podataka koji se nalaze iza traženog podatka. Ubrzanje rada se ostvaruje zahvaljujući tome što je velika verovatnoća da će naredni potrebni podaci biti među podacima koji su već preneti u keš. Kako je keš znatno brži od operativne memorije, ovime je obezbeđen znatno brži pristup podacima, a samim tim i brži rad celog sistema. Aritmetičko-logička jedinica (ALU) Izvršava aritmetičko-logičke operacije Naredbe programaINTEL, Advanced Micro Devices, Cyrix CPU (Central Processing Unit)

25. CACHE memorija • L1 (level 1) keš se nalazi u okviru samog procesora i radi na istom taktu kao i procesor. • L2 (level 2) keš se nalazi van procesora, ali veoma blizu njega. • L2 keš radi na taktu koji je jednak polovini takta procesora. Iako radi sporije od L1 keša, L2 keš je znatno brži od operativne memorije, tako da u velikoj meri doprinosi brzini rada sistema. • Kapacitet L2 keš memorije je znatno veći od kapaciteta L1 keš memorije. • U računarskom sistemu, poželjno je imati što više keš memorije, naročito tipa L1. U savremenim računarima, obično postoje oba tipa keš memorije.

27. Operativna memorija • Operativna memorija, realizovana kao RAM (Random Access Memory), služi za smeštanje velike količine podataka koji se koriste u radu računara. • U operativnoj memoriji se nalaze: • operativni sistem koji računar koristi • svi programi koje je korisnik trenutno aktivirao • Nakon završetka programa, memorija koju je on koristio se oslobađa i stavlja na raspolaganje drugim programima.

28. Operativna memorija • Operativna memorija je nepermanentnog tipa, tako da se isključenjem računara njen sadržaj nepovratno gubi. Zato je bitno da se svi dokumenti na kojima se radi dok je računar uključen snime na neki od uređaja ili medija za trajno skladištenje podataka (hard disk, CD-ROM...) pre nego što se računarisključi. U suprotnom, postoji rizik od trajnog gubitka podataka (oni mogu biti sačuvani samo ako ih je OS prethodno backup-ovao na hard disk). • Da bi se obezbedio što veći kapacitet, operativna memorija je dinamičkog tipa.

29. Operativna memorija • Količina operativne memorije kojom računar raspolaže je veoma bitna za performanse računara. • Ukoliko računar nema dovoljno RAM memorije, on će deo hard diska proglasiti za memoriju, tzv. virtuelnu memoriju.Sve one podatke koje ne može da smesti u operativnu memoriiju smestiće na hard disk, u fajl koji se pod Windows XP operativnim sistemom zove pagefile.sys. Ovime, ne samo da se gubi deo prostora na harddisku, nego se i s obzirom da je hard disk znatno sporiji od memorije, usporava pristup do ovih podatka. Kako je pristup podacima na hard disku i do 100 puta sporiji nego onim koji se nalaze u memoriji, jasno je zašto manjak operativne memorije bitno utiče na performanse personalnog računara.

30. Random Access Memory Nalazi se na matičnoj ploči (nije integrisana) Memorija sa direktnim pristupom (može da se pristupi bilo kojim redom) Memorišu se programi i podaci sa kojima računar radi (prenos sa hard diska ili se formiraju u toku rada) Po isključenju računara gube se podaci Kapacitet : 256 Mb, 512 Mb, 1 Gb, 2Gb ... Količina memorije u sistemu se može povećati jednostavnim dodavanjem odgovarajućeg tipa memorije u slobodne memorijske slotove na matičnoj ploči. Vreme pristupa – vremekoje protekne između zahteva memoriji za podatkom i dobijanja podatka.Izražava se u nanosekundama ( ns ) Buffers su delovi RAM memorije koje neki programi rezervišu za svoje potrebe (privremeno deponovanje podataka) Operativna memorija (RAM-ROM)

31. Najčešće se 1 bajt (8 bitova) čuva na određeno mesto u memoriji, koje zovemo memorijska lokacija. Svaka ima svoju adresu. (npr. jedno slovozauzima jedan bajt memorije.) Povećanje kapaciteta memorije naziva se proširenje memorije. Memorija seizgrađuje u memorijskim modulima- pločicama na kojima su zalemljeni memorijski integrisani krugovi, a na čijim se ivicama nalaze konektori za spajanje na matičnu ploču. Random Access Memory

32. DRAM (Dynamic Random Access Memory)- vremenom gube sadržaj iako je računar uključen (mora se ponovo upisivati stari sadržaj) EDO RAM (Extended Data Out ) brža je od DRAM-a VRAM (Video RAM) Optimizovana za video adaptere SRAM (Static RAM) Brži od DRAM-a i zadržavaju svoj sadržaj SDRAM (Synchronous DRAM) Konstruisana za brže procesore SIMM (Single In-line Memory Modules) Memorijski čipovi se stavljaju na male štampane ploče DIMM (Dual In-line Memory Modules) ECC (Error-Correcting Code) RAM koji koristi dodatne bitove za otkrivanje grešaka Vrste RAM memorije

33. Nalazi se na matičnoj ploči Statički deo memorije koji se samo čita Sadržaj se ne gubi po isključenju računara Smešten je program (BIOS) koji omogućava proveru ispravnosti hardvera i učitavanje operativnog sistema u RAM memoriju računara Vreme pristupa ROM-u je 500 do 850 ns ROM (Read Only Memory)

34. Magistrale • Razmena informacija medju komponentama • Magistrala podataka – prenosi podatke izmedju procesora i memorijskih lokacija • Adresna magistrala - prenosi adrese koje generiše procesor • Kontrolna magistrala – prenos upravljačkih i kontrolnih signala od procesora ka komponentama i obrnuto

35. Spoljašnje memorije • Spoljašnje memorije predstavljaju uređaje i medijume za skladištenje podataka u PC. Omogućavaju čuvanje (uključujući backup) i prenos velike količine podataka i u vreme dok je PC isključen. • Najrasprostranjeniji uređaji za skladištenje podataka su: • hard disk • optički uređaji za skladištenje podataka (CD i DVD-ROM) • USB flash disk • Najbitnije karakteristike ovih uređaja su: • kapacitet • brzina upisa i čitanja podataka • trajnost čuvanja podataka

36. Spoljašnje memorije • Hard disk - HDD (Hard Disc Drive) predstavlja jednu od najvažnijih komponenata u računaru, koja je (osim procesora) u poslednjih dvadesetak godina najviše napredovala, kako u smislu tehnologije izrade, tako i u pogledu kapaciteta, performansi, pouzdanosti i cene. • Prvikomercijalnodostupanhard disk, napravio je IBM 1956.god.Disk je imao kapacitetod 5MB i sastojao se od 50 ploča prečnika 24 inča. Gustina zapisa podataka bila je oko 2000 bita po kvadratnom inču, a brzina prenosa podatakatada impresivnih 8800B/s.

37. Spoljašnje memorije • Prvi hard diskovi subili glomaznii teški za proizvodnju. Imali su glave za čitanje i upis koje su bile u fizičkom kontaktu sa površinom diska, da bi elektronski sklop mogao bolje da očita magnetno polje sa površine diska. Zbog ovoga, glave su se brzo trošile i uz to grebale površinu diska, što je ugrožavalo sigurnost podataka na disku. • Do nastanka modernih hard diskova dovelo je otkriće IBM-ovih inženjera,50-tih godina prošlog veka, koje je omogućilo da glave lebde iznad površine diska i pristupaju podacima dok oni prolaze ispod njih.

38. Konstrukcija hard diska • Hard disk se sastoji od kružnih ravnih diskova (ploča) koji su sa obe strane presvučeni specijalnim materijalom koji ima mogućnost skladištenja informacija u magnetnoj formi. • Ploče imaju otvor u centru i pričvršćene su na valjkasti nosač. Pokreću se pomoću specijalnog motora i rotiraju velikom brzinom. • Za upis i čitanje podataka sa diska koriste se specijalni elektromagnetni uređaji koji se nazivaju glave (heads). Glave se nalaze na nosaču kojim se pozicioniraju iznad površine diska.

39. Konstrukcija hard diska • Hard disk mora biti izrađen sa velikom preciznošću da bi mogao da obavlja svoju funkciju. • Unutrašnjost diska je izolovana od sveta spolja, kako bi se sprečilo da prašina dospe na površinu ploča, jer bi to moglo da dovede do trajnog oštećenja glava ili površine diska.

40. Glave hard diska • Glave služe za upis i čitanje podataka sa hard diska. One u stvari predstavljaju vezu između magnetskog medijuma diska i elektronskih komponenata ostatka diska. • Glave predstavljaju kritičnu komponentu u određivanju performansi diska i jedna su od najskupljih komponenata u disku. • Glave rade kao konvertori energije, tj. transformišu električne signale u magnetne i obrnuto. Svaki bit informacije se upisuje na površinu diska koristeći specijalne metode kodiranja koje binarne vrednosti 0 ili 1 prevode u magnetni zapis.

41. Organizacija podataka • Svaka ploča hard diska ima dve korisne površine (gornju i donju) na kojima se čuvaju podaci. Za svaku korisnu površinu postoji po jedna glava koja omogućava upis ili čitanje podataka sa nje (na primer, 3 ploče imaju 6 glava). • Iznad površina ploča, glave opisuju koncentrične kružnice koje se nazivaju trakama (tracks). Skupovi kružnica istih prečnika na svim površinama nazivaju se cilindrima (cylinders). • U cilju lakšeg i bržeg pristupa, svaka traka je ugaono podeljena na sektore (sectors) koji sadrže po 512 bajtova. Sektor predstavlja najmanji blok podataka kome može da se pristupi, tj. koji može da se adresira.

42. traka sektor Organizacija podataka

43. Služi za čuvanje programa i podataka kada računar nije u upotrebi Hermetički zatvoreno metalno kućište štiti unutrašnje komponente disk jedinice od čestica prašine koje bi mogle da blokiraju vrlo mali razmak izmedju glava za čitanje/pisanje i ploča (2/1.000.000 dela incha) Sastoji se od više ploča premazanih magnetnim materijalom i postavljenih na istu osovinu Ploče se okreću oko ose, dok se upisno-čitajuće glave pomeraju ka osi rotacije i od nje Jedinice spoljne memorije – HARD DISK

44. Osovina povezana sa električnim motorom obrće do osam ploča, napravljenih od metala ili stakla Broj ploča i sastav magnetnog sloja kojim su premazani odredjuju kapacitet diska (današnje ploče su obično premazane magnetnim slojem čija je visina oko tri milionita dela incha Brzina rotacije: 15.000 obrtaja u minuti Vreme pristupa : oko 6 milisekunde (prosečno vreme koje je glavi za čitanje/upis potrebno da se pomeri do početka datoteke Kapaciteti : 20, 40, 80, 100, 500 Gb, 1 Tb ... Jedinice spoljne memorije – HARD DISK

45. Pre prve upotrebe potrebno je formatirati disk – pripremiti ga za rad. Ako već postojepodaci zapisani na disku, formatiranjem se brišu. Korisnik obično kupuje već formatiran hard disk. Nakon određenog vremena upotrebepotrebno je disk defragmentirati kako bi seubrzalo čitanje podataka s diska. Razbacani podaci na disku prikupljaju se ucelinu i smeštaju na jedno mesto na disku. Jedinice spoljne memorije – HARD DISK

46. Performanse hard diska • Vremepristupapodacima na ploči (access time) • Brzina prenosa podataka predstavlja brzinu kojom se podaci mogu čitati sa površine diska • Brzina rotacije ploča u velikoj meri utiče na ukupne performanse diska. Njenimpovećavanjemse u isto vreme poboljšavaju i brzina prenosa i vreme pristupa. Ova brzina se izražava u obrtajima u minuti (RPM – Rounds Per Minute). • Gustina zapisa podatakapo ploči hard diska direktno utiče na njegov kapacitet.

47. Dimenzije ploča • Dimenzije ploča hard diskova imaju tendenciju smanjivanja. • Diskovi dimenzije 5.25” danas su nestali sa tržišta, dok diskovi dimenzije 3.5” dominiraju u desktop računarima i serverskim primenama. Kod prenosivih računara, diskovi od 2.5” su standard, ali se koriste i diskovi manjih dimenzija. • Smanjenje dimenzija donosi sa sobom povećanje čvrstine ploča i smanjenje njihove mase, što omogućava veće brzine rotacije i veću pouzdanost.

48. CD • CD (Compact Disc) je optički medijum za skladištenje podataka, koji jeod svog nastanka prešao put od skupe do jeftine i nezamenljivekomponente prisutne u svakom PC. • CD pruža relativno veliki kapacitet po veoma niskoj ceni.Zato je vrlo pogodan ne samo u stadardnim, već i u raznim multimedijalnim primenama.

49. CD • Po konstrukciji, CD uređaji su veoma slični drugim uređajima za skladištenje podataka koji koriste rotirajuće ploče (na pr. hard diskovima). Osnovna razlika je u postupku pristupa podacima. CD uređaji ne koriste magnetni medijum, već optičke metode upisa i čitanja podataka. • CD uređajpretvara optičkiuskladištenepodatkena CD disku u električne signale.

50. CD • Podatak sa CD diskačita se tako što se na površinu diska usmeri laserski zrak, a zatim se detektuje intenzitet reflektovane svetlosti. Na disku postoje jame (pit) i površi(land)koje predstavljaju binarne vrednosti 0 i 1.Svetlost reflektovana iz jame ima mnogo slabiji intenzitet od svetlosti reflektovane sa površi. • Reflektovana svetlost sa površi i jama, preko složenog sistema sočiva i ogledala, prenosi se do foto dioda koje detektuju razlike u intenzitetu svetlosti i te razlike pretvaraju u električne signale.