Glavna štampana ploča računara.gimnazija.bdcentral.net/korisnik/prvi/informatika/1p/11.pdf · ili [GHz] gigahercima (tj. Mjeri se u flopovima. Jedan flop znači jednu matematičku

Glavna štampana ploča računara. Nazivi u upotrebi:

Motherboard – matična ploča Mainboard – osnovna ploča Planeboard – ravna ploča

Matična ploča

Osnovne funkcije: Osnovne funkcionalne:

Smeštaj komponenti koje se

nalaze u računaru

Omogućava njihovo

električno i logičko

povezivanje

Priključenje komponenti koje

nisu u računaru

1. BIOS

2. CMOS

3. Baterija

4. Čipovi

5. Magistrale

6. Interni priključci

7. Eksterni priključci

BIOS -Basic Input Output System

Inicira učitavanje operativnog sistema

Omogućava da operativni sistem i korisnički programi

komuniciraju sa komponentama računara

BIOS program pokreće tzv. power-on self-test (POST),

program za samotestiranje(skup dijagnostičkih programa).

Za vrijeme 'podizanja' računara (booting) BIOS izvodi puno

programskih zahvata kako bi pripremio računar za rad.

Za vrijeme 'podizanja' računara BIOS

izvodi sljedeće operacije

prvo utvrĎuje radi li ispravno video kartica.

provjerava radi li se o uključenju računala ili o ponovnom startovanju (reboot) računara. U slučaju reboot-a preskaču se mnoga provjeravanja.

Ako se radi o uključivanju računara, BIOS provjerava RAM izvodeći čitaj/piši test na svakoj memorijskoj adresi. Provjerava komunikaciju s tastaturom i mišem. Zatim traži PCI sabirnicu, pa ako postoji, provjerava sve PCI kartice. Ako BIOS naĎe neku pogrešku za vrijeme POST-a, onda ispisuje tekst o pogreški ili javlja nizom zvučnih upozorenja.

BIOS prikazuje neke detalje o sistemu i to obično uključuje informaciju o: Procesoru, Disketi, tvrdom disku i o CD/DVD ureĎaju , Memoriji, sistemskom datumu, video prikazu

Savremena elektronska tehnologija omogućila je izradu

integrisanih komponenti sa velikim brojem elektronskih

elemenata. Ovakva integrisana komponenta je poznata pod

imenom čip.

Ova tehnologija omogućava da se cio procesor izradi u vidu

čipa koji se zove MIKROPROCESOR.

Mikroprocesor

Procesor definiše tip računara.

Procesor sa donje strane poseduje pinove (tanke žičice) koji

služe za vezu sa matičnom pločom a na matičnoj ploči se

nalazi priključak za procesor u koji se procesor utakne.

Različiti modeli procesora poseduju različite rasporede

pinova. Matične ploče se izraĎuju namjenski za odreĎeni

model procesora, pa prema tome i priključak za procesor na

matičnoj ploči mora da odgovara rasporedu pinova tog

procesora.

CPU - Central Processing Unit

Centralna procesorska jedinica

Centralna: zato što je centralno mjesto za obradu podataka

Procesorska: zato što obraĎuje (procesuira) podatke

Jedinica: zato što je to jedan čip (jedinica) koji sadrži veliki

broj tranzistora

UreĎaj u računaru u kojem se izvršavaju instrukcije programa i

izvode različite operacije nad podacima zove se PROCESOR.

Ime je dobio po tome što se u ovom ureĎaju odvija proces obrade

podataka.

OPERATIVNA

MEMORIJA

PROCESOR

ULAZ IZLAZ

Procesor je osnovni element svakog računara.

Izvršava instrukcije sadržane u programima

Instrukcije i podaci se redom učitavaju iz operativne memorije

U operativnoj memoriji se nalazi program koji se

neposredno izvršava i podaci koji se neposredno

koriste tokom izvršavanja programa.

Kada računar izvršava program, tada se iz

memorije donose jedna po jedna instrukcija u

mikroprocesor i izvršava. Rezultati se iz

mikroprocesora vraćaju u memoriju.

Operacija uzimanja podataka iz memorije je

poznata kao čitanje memorije, a operacija slanja

podataka u memoriju kao upis u memoriju.

Komunikacija mikroprocesora sa drugim

uređajima ostvaruje se posebnim kanalom veza koji zovemo magistralom (bus).

Magistralom se prenose tri vrste informacija:

Prenos podataka

Prenos adrese

Prenos upravljačkih i kontrolnih signala

Prenos podataka

Prenos podataka se vrši iz mikroprocesora i u

mikroprocesor.

Na ovaj način se obezbjeĎuje komunikacija

mikroprocesora sa operativnom i spoljnom

memorijom, kao i sa ulaznim i izlaznim

ureĎajima.

Ova dvosmjerna magistrala zove se magistrala

podataka (data bus).

Prenos adrese

Prenos adrese iz mikroprocesora i operativnu

memoriju ili neki drugi ureĎaj. Broj bita u adresi

odreĎuje broj mogućih adresa, koje čine adresni

prostor.

Kanal kojim se prenosi adresa iz mikroprocesora

u memoriju zove se adresna magistrala

(address bus). To je jednosmjerni kanal od

mikroprocesora do memorije ili drugog ureĎaja

koji se pronalazi uz pomoć adrese.

ROM RAM

PROCESOR

MAGISTRALA

SLOTOVI

Prenos upravljačkih i kontrolnih signala od mikroprocesora ka ureĎajima i obrnuto. Broj ovakvih signala može biti različit, od jednog do drugog mikroprocesora i ovo se izražava kao posebna karakteristika mikroprocesora.

Ovaj kanal se zove kontrolna magistrala (control bus)

Najvažnije karakteristike mikroprocesora jeste njegova brzina. Brzina procesora se definiše generator takta i iskazuje se u [MHz] megahercima ili [GHz] gigahercima (tj. Mjeri se u flopovima. Jedan flop znači jednu matematičku operaciju u sekundi.)

Da bi se izvršila neka instrukcija potrebno je pet taktova:

1. jedan da se učita instrukcija

2. jedan da se dekodira

3. jedan da se učita podatak

4. jedan da se izvrši instrukcija

5. jedan da se upiše razultat

Brzina mikroprocesora se izražava u milionima instrukcija u sekundi. Na brzinu utiče i interni keš tj. lokalna memorija mikroprocesora. Smisao ove memorije jeste da se premosti veliki jaz izmeĎu brzine mikroprocesora i operativne memorije.

Cash/keš memorija procesora

Služi za brzi pristup podacima koje procesor često koristi

Primarna (L1) – uvijek ugraĎena u procesor

Sekundarna (L2) – bila na matičnoj ploči do pojave Pentium II

Tercijalna (L3)

Kod procesora Itanium postoji i L4

Kapacitet (capacity) - količina podataka koja se

može snimiti. Mjeri se megabajtima (MB)

Vrijeme pristupa (access time) - vrijeme potrebno

da upravljačka jedinica pristupi do memorisanog

podatka na mediju. Mjeri se u milisekundama (ms).

Brzina prenosa (transfer rate) - količina podataka

koja se u jednoj sekundi može prenijeti s medija u

glavnu memoriju i obrnuto. Mjeri se megabajtima u

sekundi (MB/s)

Osnovne karakteristike medija i ureĎaja za

pohranu podataka:

Da bi računar mogao da rješava neke zadatak, moramo mu saopštiti

odgovarajuće programe i podatke.

Rad računara se sastoji u automatskom prelasku s jedne operaciju

na drugu, sve dok se ne izvrše sve operacije predviĎene

programom.

UreĎaj u kome se čuvaju programi i podaci zove se MEMORIJA.

Često se kaže da je to operativna ili unutrašnja memorija

računara.

Memorija

Prema vrsti, postoje dva osnovna tipa:

1. ROM (Read Only Memory) Sadržaj ove memorije procesor može samo da ‘čita’

Čuva podatke i kada je računar isključen.

2. RAM (Random Access Memory) Memorija sa direktnim pristupom- operativna memorija

Procesoru omogućeno i čitanje i upis podataka

Svoju funkciju vrši samo kada je računar uključen tj. svi podaci

se brišu kad se isključi računar.

ROM (Read Only Memory)

Memorija za čitanje, tj. memorija u koju se podaci

mogu upisivati samo jedanput i čitati onoliko puta

koliko želimo

služi za smještanje podataka koji su uvijek jednaki i

nepromijenjeni

malog je kapaciteta (npr. 128kB)

podatke upisuje proizvoĎač računara

RAM (Random Access Memory)

upisno-ispisna memorija, tj. memorija u koju se podaci

mogu upisivati i iz nje čitati onoliko puta koliko

želimo

U RAM memoriji se nalaze programi koji se

neposredno izvršavaju, kao i podaci nad kojima se vrši

obrada.

kapacitet se najčešće kreće u granicama od 64 do

512MB

vrijeme pristupa memoriji 5-10s

Može biti DIPP (Dual Inline Pin Package)

SIPP (Single Inline Pin Package)

SIMM (Single Inline Memory Module)

Prema funkciji može biti:

1. Main (glavna)

2. Cash

3. Video -VRAM (Video RAM)

4. Buffer

1. Main (glavna) - Memorija sa kojom je procesor u stalnoj

komunikaciji. Prema načinu rada postoje: dinamička i

statička

2. Cash - Nalazi se u/uz procesor i povezana je sa njim

direktnom i brzom komunikacijom

3. Video - Koristi se za generisanje video prikaza. Procesor šalje

podatke, video kartica ih interpretira i prosljeĎuje monitoru.

Ima dva dodatna ulaza: prema glavnoj memoriji i monitoru, što

značajno povećava brzinu rada

4. Buffer - MeĎumemorija za privremeni smještaj podataka dok

se proces ne završi. Resterećuje glavnu memoriju i oslobaĎa

procesor

Osnovne karakteristike memorija:

Vrsta (tip) memorije

Radni takt (MHz)

Brzina pristupa (ns)

Kapacitet (MB ili GB ili TB) - kapacitet memorije

zavisi o količini memorijskog prostora koju može

adresirati procesor ugraĎen u računar.

Za predstavljanje standardnih znakova: slova, brojeva i

specijalnih znakova u kompjuteru služe tzv. BROJNI

SISTEMI ili KODOVI.

Kapacitet memorije

ASCII cod

Za predstavljanje binarnih znakova 0 i 1 u standardne znakove

koriste se različiti sistemi a najpoznatiji su ASCII cod (aski

kod) (American Standard Code for Information Interchange –

Američki standardni kod za izmjenu informacija.)

ASCII cod sadrži 128 standardnih i 128 grafičkih znakova

ukupni 256.

Np. U ASCII kodu A=0 1 0 0 0 0 0 1

B=0 1 0 0 0 0 1 0

C=0 1 0 0 0 0 1 1

BIT i BAJT

Najmanja jedinica memorije je BIT i u njoj imamo jedan binarni

znak 0 ili 1. Niz od 8 bita (binary digit) zove se BAJT (byte) .

1 BAJT = 8 BIT-a

Kapacitet memorije izražavamo u broju bajtova.

Kapacitet memorije na PC računarima može

640 KB, 1 MB, 4 MB, 8 MB, 16 MB, 32MB, 64 MB, 128 MB,

256 MB, 1GB …

Mjere kapaciteta

kilobajt (KB) hiljadu 103

megabajt (MB) milion 106

gigabajt (GB) bilion 109

terabajt (TB) trilion 1012

Mašinski jezik je kod koji se koristi za predstavljanje

programskih instrukcija.

HDD (Hard Disk Drive)

prvi HDD je napravio IBM i bio je kapaciteta 5MB

prvi PC HDD je bio kapaciteta 10MB po ceni od preko 100$ po

MB, dok današnji HDD su kapaciteta preko 100GB po ceni od 1

centa po MB

savremeni hard-diskovi su kapaciteta

od 160GB do 1000GB

80GB, 120GB 160GB, 200GB,

250GB, 320GB, 500GB,

640GB, 1000GB

Način rada – magnetne glave

Magnetne glave lebde iznad ploča na vazdušnom jastuku dok

se ploče okreću konstantnom brzinom od 7200 obrtaja u

minuti (rpm) i tako upisuju i čitaju podatke. Zbog svoje

osjetljivosti na spoljašnje uslove disk je zatvoren u metalno

kućište.

magnetna glava čita i zapisuje podatke

razmak glave od ploče je mikroskopska, cca 25 nm (ljudska kosa

≈ 100 000 nm)

zrnce prašine

magnetni disk razmak između

glave i ploče

ljudska kosa

Logička organizacija snimljenih podataka

Sektor

Trag

Cilindar

Tragovi

koncentrične kružnice (>10 000)

podijeljene u sektore (>1 000)

Sektori

najmanje adresibilne jedinice (512 byte-a)

prije: jednak broj sektora u svim tragovima

danas: različit broj

Cilindar

tragovi koji se nalaze tačno jedan ispod drugog na različitim

pločama čini cilindar.

Postoji mogućnost da na disku bude više sektora nego

raspoloživih adresa

Klaster(cluster) – najmanji adresibilni prostor sastavljen od

više susjednih sektora iste staze

Veličine klastera su 2048, 4096,8192, 16384 i 32768 B zavisno

od veličine diska (broj sektora po klasteru (4:64))

Povezivanje hard diska

Svaki operativni sistem ima definisan maxsimalan broj

adresa kojima može pristupiti

FAT (File Allocation Table)– tabela sa raspoloživim

adresama

FAT16 – do 216 adresa=65.536 (DOS do Win95)

FAT32 – do 232 adresa=4.294.967.296 (Win98 i noviji)

NTFS (New Technology File System) - Razvijen za Windows

NT, 2000, XP, Vista, Win 7. Sistem ima sposobnost

samooporavljanja. Ima mogućnost šifrovanja naziva datoteka i

foldera

Da bi se omogućilo čuvanje velikih količina

podataka i programa uvodi se posebna

memorija koja se zove SPOLJNA

MEMORIJA.

Eksterni HDD

Osim diskova koji se nalaze u kućištu računara postoje i

eksterni diskovi koji se priključuju na USB port.

Flopy disk (FDD)

Unutar flopy diskete nalazi se kružni dio metalne

plastike na koji se zapisuju i čitaju podaci pomoću flopy ureĎaja. Kod flopy diskete podaci se zapisuju u

stazama i sektorima. Unutar FDD-a se nalaze glave za

čitanje i pisanje podataka, te druga malo veća pomoću koje se brišu podaci, takoĎe postoji i motor koji miče

te glave.

za disketne jedinice rezervisana su slova A: i B:.

3,5” diskete – 1,4 MB

5,25” diskete – 1,2 MB

ZIP – diskete 100, 250, 750 MB

JAZ – kasete 1 i 2 GB

CD (compact disk),DVD (digital video device)

logička organizacija podataka u vidu spirala

jeftina proizvodnja

Upis podataka:

laserski snop se usmjerava na površinu diska

sloj za snimanje se zagrijava i mijenja hemijsku strukturu

stvaraju se udubljenja, jame, rupe (pit)

DVD

CD

Čitanje podataka:

laserski snop, slabijeg intenziteta nego kod upisa,

usmjerava se na površinu diska od koje se reflektira

kada naiĎe na neko udubljenje reflektira se daleko

slabijim intenzitetom nego s okolnih površina.

različiti intenzitet reflektiranog snopa interpretira se

kao logička nula i jedinica

CD (Compact Disk)

CD-ROM (Read-Only

Memory)

CD-R (Recordable) - sloj za upis

podataka trajno mijenja hemijsku

strukturu i fizikalna svojstva

CD-RW (Re-Writable) -sloj za

upis podataka – ima dva stanja (kristalno

i amorfno) što mogućuje ponovno

upisivanje podataka

podaci samo s jedne strane

kapacitet - 650MB (74 min),

700MB (80 min)

brzina prenosa podataka

> 40X (1X=150 KB/s)

DVD (Digital Video

device/Versatile Disk)

DVD-ROM (Read-Only

Memory)

DVD-R (Recordable)

DVD-RW (Re-Writable)

pojavio se 1997. godine

fizički iste veličine i

debljine kao i CD

kapacitet – 4.7 GB