Osnovna građa računara Kadić Neđad, Oktobar 2014
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Računar je sastavljen od niza dijelova koji se razlikuju po svojstvima i funkcijama. Zajednički im je naziv hardware.
Dijelovi računara
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Hardware predstavlja fizički dio računarskog sistema a obuhvata električne i elektronske komponente, elektromehaničke komponente i mehaničke komponente, uključujući i periferijske uređaje kao što su štampač, skener....
Dijelovi računara
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Princip rada računara se može prikazati sljedećom šemom:
Digitalni računarski sistem
IZLAZULAZ OBRADA
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Hardware predstavlja fizički dio računarskog sistema a obuhvata električne i elektronske komponente, elektromehaničke komponente i mehaničke komponente, uključujući i periferijske uređaje kao što su štampač, skener....Princip rada računara se može prikazati sljedećom šemom:
Hardware
IZLAZULAZ OBRADA
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Temeljna građa računaraPostoje 4 elementakoja omogučavajuračunaru da funkcionise a to su: ulazne jedinice, centralna jedinica, izlazne jedinice i memorija.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Centralna jedinica
Zadatak centralne jedinice je:• obrada podataka,• upravljanje protokom
podatakaizmeđu pojedinih dijelovasistema,
• usklađivanje i nadzorrada cijelog sistema.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Centralna jedinica
Centralna jedinica (engl. CPU) sastavljena je od dva osnovna dijela:
• aritmetičko logičke jedinice,
• upravljačke jedinice.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Aritmetičko logička jedinica
• Aritmetičko logička jedinica (ALU - arithmetic and logic unit) je zadužena za obradu podataka.
• Vrši osnovne aritmetičke operacije i uspoređivanje.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Upravljačka jedinica
Određuje:
• Koji bajtovi u memoriji sadrže
instrukciju koju računar
trenutno obrađuje
• Koje će operacije ALU izvršavati
• Koje su informacije u memoriji
potrebne za te operacije
• Ko prenosi rezultate na
odgovarajuća memorijska
mjesta.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Centralna jedinica
• Centralna jedinica je zadužena za obradu
podataka, upravljanje protokom
podataka, usklađivanjem i nadzorom rada
cijelog sistema.
• Sastavljena je od dva osnovna dijela:
aritmetičko logičke jedinice i upravljačke
jedinice.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Centralna jedinica
• Aritmetičko logička jedinica je
zadužena za obradu podataka i
vrši osnovne aritmetičke
operacije i poređenja.
• Upravljačka jedinica služi da bi
se znalo u toku obrade u kojem
trenutku treba uzeti novi
podatak iz memorije ili sa
ulazne jedinice, odnosno kada
treba poslati rezultat obrade.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Procesor
• Aritmetičko logička jedinica i
upravljačka jedinica obično su
objedinjene u jednoj fizičkoj
jedinici koja se naziva procesor.
• Procesori odjednom mogu
obraditi više bitova.
• Što više bitova procesor
odjednom može obraditi
to će više podataka moći
obraditi u jedinici vremena.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Takt procesora
• Većina savremenih procesora
obrađuje odjednom 32 ili 64 bita.
• Procesor podatke obrađuje u
koracima.
• Najveći broj koraka koje procesor
može obaviti u sekundi naziva se
takt (engl. clock).
• Takt određuje brzinu rada
procesora, savremeni procesori
rade s taktom od nekoliko GHz.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Chipset
Za povezivanje procesora s
ostatkom računara koristi se
skup od nekoliko pomoćnih
integriranih krugova
poznatih pod nazivom engl.
chipset.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Chipset
Svi podaci prolaze kroz chipset jer svi ostali dijelovi
računara komuniciraju s procesorom posredstvom
chipseta.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Procesor
• Aritmetičko logička jedinica i upravljačka jedinica obično su objedinjene u jednoj fizičkoj jedinici koja se naziva procesor.
• Procesor podatke obrađuje u koracima.
• Najveći broj koraka koje procesor može obaviti u sekundi naziva se takt.
• Savremeni procesori rade s taktom od nekoliko GHz.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Memorija
Memorija služi za
pohranu podataka i
programa te ih po
potrebi stavlja na
raspolaganje ostalim
dijelovima sistema.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Kapacitet memorijeVeličina koja govori o tome koliko podataka stane u
memoriju zove se kapacitet memorije a mjeri se bajtovima
ili većim jedinicama:
1kB (kilobajt)=210 B (bajta)=1024 B
1MB (megabajt)=210.210=1024·1024=1.048.576 B
1GB (gigabajt)=210.210.210=1024·1024·1024=
=1.073.741.824 B
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Memorija
S obzirom na mogućnost čuvanja podataka nakon nestanka napajanja, memorije možemo podijeliti u dvije skupine:
• trajne memorije.
• privremene memorije
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Memorija
• Memorija služi za pohranu podataka i programa te ih po potrebi stavlja na raspolaganje ostalim dijelovima sistema.
• Bit je najmanja količina informacija koju računar može obraditi. Skup od 8 bitova čini 1 bajt.
• 1 KB = 1024 B
• 1MB = 1024 KB
• 1 GB = 1024 MB
• 1 TB = 1024 GB
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Trajne memorijeTrajne memorije podatke čuvaju trajno i ne ovise o
napajanju računara.
Postoji nekoliko skupina medija koji mogu trajno čuvati
podatke.
Ovisno o odabranome mediju, potreban je i odgovarajući
pogonski mehanizam koji će omogućiti pokretanje, čitanje,
zapis i brisanje sadržaja s medija.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Vrste trajnih medija
Podaci se mogu trajno pohraniti na:• magnetske medije,
• optičke medije,
• poluvodičke, engl. flash medije.
• Svaki od navedenih medija ima svoje prednosti, nedostatke i područje primjene.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Magnetski mediji
Magnetski mediji se izrađuju kao:
• diskete (engl. floppy disk)
• čvrsti diskovi (engl. hard disk)
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Magnetski mediji
Magnetski mediji se izrađuju i kao:
• magnetske kartice
• magnetske trake (engl. tape).
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Magnetski mediji
• Kod magnetskih medija na noseći
materijal se nanosi magnetski sloj koji se
može trajno magnetizirati.
• Računar mora biti uključen samo dok
traje pohrana ili čitanje.
• Ovi mediji su jednostavni za upotrebu, na
njih se podaci mogu spremati
i s njih brisati mnogo puta.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Optički mediji
Razlikuju se tri glavne vrste optičkih
medija:
• CD (engl. compact disk),
• DVD (engl. digital versatile disk).
• BRD (engl. Blue-ray disc)
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Optički mediji
Kod optičkih medija se na plastični disk zbog
refleksije nanosi sloj aluminija.
Podaci su zapisani kao izbočenja i udubljenja na
površini diska.
Za čitanje i zapis podataka koristi se laserska
zraka koja se različito odbija od površine.
Prednost ovih medija je veliki
kapacitet, mala osjetljivost na
vanjske utjecaje i niska cijena.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Flash mediji
Postoje razne vrste flash medija:
• SmartMedia kartice,
• CompactFlash kartice,
• XD Picture kartice,
• USB ključići.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Flash mediji
• Flash mediji spadaju u poluvodičke memorije
(engl. solid-state) i nemaju pokretnih dijelova.
• Podaci su spremljeni kao naboj u poluvodiču.
• Prednost je ovih medija, uz praktičnost i
pouzdanost, vrlo velik kapacitet i vrlo male
dimenzije.
• Nedostatak je viša cijena
od ostalih vrsta
memorija.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Struktura računara
S obzirom na mogućnost čuvanja podataka nakon
nestanka napajanja, memorije možemo podijeliti u
dvije skupine:
• trajne memorije.
• privremene memorije
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Struktura računara
• Trajne memorije podatke čuvaju trajno i ne
ovise o napajanju računara.
• Podaci se mogu trajno pohraniti na:
magnetske medije (disketa, čvrsti disk,
magnetske trake), optičke medije(CD, DVD) i
flash medije(SmartMedia kartice,
CompactFlash kartice, XD Picture kartice,
USB).
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Privremena memorija
• Privremena memorija podatke čuva samo dok je računar uključen.
• S isključenjem računara podaci se brišu.
• Privremena memorija je sačinjena od poluvodičkih komponenti, ali za razliku od flash memorije, podaci se “pamte” samo dok kroz nju prolazi struja.
• Privremena memorija ugrađena u računar naziva se i radna memorija
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Privremena memorija
• Prednost privremene memorije je velika
brzina rada u odnosu na trajnu memoriju.
• Privremena se memorija popunjava velikim
količinama podataka iz trajnih memorija,
služi za pohranu podataka koji se upravo
obrađuju.
• Centralna jedinica neposredno razmjenjuje
podatke s radnom memorijom.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Privremena memorija
• Centralna jedinica (procesor) radi mnogo brže
od trajnih memorija pa, kada ne bi bilo radne
memorije, veći bi dio vremena provela u čekanju
podataka.
• Stoga centralna jedinica za pohranu podataka
spremnih za obradu upotrebljava privremenu
(radnu) memoriju.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
RAM
RAM (engl. random access memory) je vrsta
privremene memorije u koju se mogu upisivati
podaci i iz nje ih čitati, koliko god je puta to
potrebno.
Kapacitet RAM-a je vrlo važan za uspješan rad računara jer se u tu memoriju učitavaju svi podaci i svi programi s kojima računar radi.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
ROM – trajna, poluvodička
memorija
U računaru je redovito prisutna i
poluvodička ROM (engl. read
only memory) memorija.
ROM je vrsta poluvodičke
memorije u koju se podaci
upisuju nešto teže (upisuje ih
najčešće proizvođač računara).
Kadić Neđad, Oktobar 2014
ROMU ROM se upisuju podaci koji su
uvijek jednaki i nepromjenjivi.
Pohranjuju se manji dijelovi
operacijskog sistema i programi koji se
pokreću pri uključenju računara.
Glavna mana ROM memorije je težak
pristup upisanom programu.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Struktura računara
Privremena memorija podatke čuva samo dok je računar uključen. S isključenjem računara podaci se brišu.
Privremena memorija ugrađena u računar naziva se i radna memorija.
RAM (engl. random access memory) je vrsta privremene memorije u koju se mogu upisivati podaci i iz nje ih čitati, koliko god je puta to potrebno.
ROM (engl. read only memory) je
vrsta trajne memorije u koju se
podaci mogu upisati samo jednom.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Brza priručna memorija
Između radne memorije i procesora postoji
nerazmjer u brzini zbog čega je ograničena
ukupna brzina razmjene.
Zbog toga se u računar ugrađuje brza priručna
memorija (engl. cache).
Dobava podataka iz brze priručne memorije u
procesor je mnogo brža nego dobava iz RAM
memorije.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Brza priručna memorija
Brza priručna memorija relativno je malog
kapaciteta (od 1 KB do 1 MB).
Radna memorija računara građena je od
komponenti DRAM-a, a brza priručna memorija
od bržih i skupljih komponenti SRAM-a.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Brza priručna memorija, L1• Brza priručna memorija
može biti smještena na istu
pločicu poluvodiča s
mikroprocesorom.
• Tada se naziva primarna
brza priručna memorija ili
L1 (engl. primary cache,
Level 1 cache )
i kapaciteta je od 1 do 128
KB.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Brza priručna memorija
Zasebno izvedena brza priručna memorija koja se
nalazi izvan procesora naziva se sekundarna brza
priručna memorija ili L2 (engl. second level cache ,
Level 2 cache ) i kapaciteta je od 128 KB do 1 MB.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Brza priručna memorija
L2 memorija je mnogo brža, skuplja i manjeg
kapaciteta od radne memorije.
Istodobno, jeftinija je i sporija
od L1 memorije pa je na neki
način kompromis između cijene
i brzine pristupa.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Ulazne jedinice• Računar prihvata ulazne podatke putem ulaznih
jedinica.
• Njihov zadatak je da prime podatke od korisnika, da
ih pretvore u oblik prihvatljiv računaru i proslijede u
centralnu jedinicu na daljnju obradu.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Pokazni uređaji
• S pojavom grafičkog korisničkog sučelja počinju
se koristiti razni pokazni uređaji.
• Zadatak im je omogućiti odabir objekta na
zaslonu i slanje naredbe vezane uz taj objekt
računaru.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Miš• Miš je ulazni, pokazni uređaj koji omogućava
odabir objekata i slanje naredaba vezanih uz
objekat računaru.
• Načelo rada miša temelji se na pretvorbi
pomjeranja miša u niz električnih impulsa koje
računar “razumije”.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Vrste miševa
Miševi se razlikuju po načinu pretvorbe pomaka
po podlozi u oblik razumljiv računaru, pa ih
možemo svrstati u ove grupe:
• opto-mehanički miševi,
• optički miševi.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Opto-mehanički miš
• Kućište miša na gornjoj strani ima tipke, a na
donjoj otvor u kome se nalazi metalna
kuglica obložena gumom.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Optički miš
• Nove su tehnologije omogućile izvedbu miša bez
pomične kuglice i pokretnih dijelova (osim
tipki).
• U širu uporabu ulaze početkom 21. stoljeća.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Ostali pokazni uređaji• Pomična kuglica (engl. trackball).
• Podloga osjetljiva na dodir
(engl. touch screen, touch pad).
• Mala palica (engl. track point).
• Palica za igrice (engl. joystick).
Kadić Neđad, Oktobar 2014
SkeneriSkener je ulazni uređaj koji željenu sliku
pretvara u oblik prihvatljiv računaru.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Tastatura• Tastatura (engl. keyboard) je ulazni
uređaj namijenjen unosu znakova u
računar.
• Jedan je od najstarijih i
najrasprostranjenijih ulaznih uređaja.
• Broj dugmadi na tastaturi ovisi o vrsti,
namjeni i proizvođaču tastature.
• Većina tastaturi ima približno sto
dugmadi.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Vrste tastatura
Neke tastature osim uobičajenih dugmadi imaju i
dodatne dugmadi, npr. za upravljanje
multimedijalnim sadržajima, ili za pokretanje
različitih programa za Internet.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
KameraWeb kamera (engl. web camera, webcam) je kamera
koja prenosi slike u stvarnom vremenu koristeći se
World Wide Web-om ili nekim drugim video calling
programom.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Ulazne jediniceRačunar prihvata ulazne podatke putem ulaznih
jedinica.
Njihov zadatak je da prime podatke od korisnika,
da ih pretvore u oblik prihvatljiv računaru i
proslijede u centralnu jedinicu na daljnju obradu.
Primjer ulaznih jedinica su: pokaznih uređaji(miš,
touch screen, touch pad, joystick..), skener,
tastatura, kamera, mikrofon,...
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Izlazne jedinice
• Podaci koji se dobijaju na izlaznim uređajima
nazivaju se rezultati obrade podataka.
• Njihova je uloga da rezultate obrade podataka
učine dostupnim korisniku.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Štampači
Štampač (engl. printer) je izlazni uređaj koji podatke iz
računara ispisuje na papir.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
ŠtampačiNa osnovu načina ispisa podataka na papir
štampače dijelimo na:
• matrične
• ink-džet
• termo
• laserske
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Matrični (iglični) štampačiKod matričnog (igličnog)
štampača (engl. dot matrix printer)
svaki je znak sastavljen od tačaka
koje su raspoređene u matrični
oblik.
Tačke se ispisuju pomoću iglica
(debljina iglica je od 0,2 do 0,4
mm) koje se nalaze u glavi
štampača, i to tako da iglice udare
po papiru preko trake natopljene
bojom.
Što je broj iglica veći,
otisnuti znak bolje izgleda.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Štampači s mlazom tinte
Štampač s mlazom tinte (engl. ink-jet)
ispis ostvaruju štrcanjem malih kapljica
tinte na papir.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Termički štampačTermički štampač (engl. thermal printer) stvaraju ispis na posebnoj vrsti papira toplinskim djelovanjem termičke glave.
Glava takvih pisača uglavnom pokriva papir po cijeloj širini, a sastoji se od niza minijaturnih grijača.
Grijači su poredanih u liniju postavljenu okomito na smjer gibanja papira.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Laserski štampač
Laserski štampač (engl. laser printer) odlikuju se
ispisom visoke kvalitete i tihim radom.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Fotoosjetljivi bubanj
Temeljni dio svakog laserskog štampača je bubanj
izrađen od fotoosjetljivog materijala (najčešće
selena).
Kadić Neđad, Oktobar 2014
PloteriPloter je izlazni uređaj namjenjen izradi crteža i
nacrta, osobito većih dimenzija i odličnog kvaliteta.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
MonitorMonitor je izlazni uređaj koji podatke iz računara
prikazuje na svom zaslonu u čovjeku razumljivom
obliku
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Vrste monitoraRazlikuju se:
monitori s katodnom cijevi, CRT
(engl. cathode ray tube).
monitori s tekućim kristalima, LCD
(engl. liquid crystal display).
monitori s plinskom plazmom, PDP
(engl. plasma display panel).
OLED monitori
(engl. organic light-emitting diode)
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Monitori s katodnom cijevi
Monitori s katodnom cijevi
(CRT, engl. cathode ray tube)
rijetko se koriste.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Monitori s tekućim kristalima
Djelovanje temelje na svojstvima tekućih kristala.
Prednosti LCD-a:
• manje dimenzije,
• manja potrošnja energije.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Monitori s plinskom plazmom
Za stvaranje slike koriste matricu s malenim
ćelijama plina:
Kadić Neđad, Oktobar 2014
OLED monitori
Najnovija tehnologija temeljena na LED diodama
čiji sloj, koji emitira svjetlost, sadrži organske
spojeve.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Izlazni uređaji
• Podaci koji se dobijaju na izlaznim uređajima
nazivaju se rezultati obrade podataka.
• Njihova je uloga da rezultate obrade podataka
učine dostupnim korisniku.
• Izlazni uređaji koji se najčešće koriste su:
štampači(matrčni, laserski, ink-jet i termo),
ploteri, svjetlosni indikatori, monitori...
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Matična pločaVećina je osnovnih dijelova računara ugrađena u
kućište, a objedinjuje ih matična ploča
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Matična pločaMatična ploča (engl. motherboard) je tiskana ploča
zadužena za povezivanje dijelova računara u jednu
cjelinu.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Povezivanje dijelova računaraDijelove je računala potrebno međusobno povezati
električnim vodičima kako bi podaci mogli putovati od
jednog dijela računala do drugog.
S obzirom na mnogo sastavnih dijelova, vrlo je važan
način njihovog povezivanja.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
SabirniceDijelovi računala se povezuju s matičnom pločom
pomoću posebnih skupina vodiča koji se nazivaju
sabirnicama.
Sabirnice (engl. bus) se izvode kao štampani vodiči na
površini matične ploče.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
SabirniceSabirnice se dijele na:
• unutarnje sabirnice
• vanjske sabirnice.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Unutarnje sabirniceUnutarnje sabirnice služe za povezivanje dijelova
računara smještenih unutar kućišta i razmjenu podataka
između njih.
One istodobno služe i za priključak komponenti koje se
ugrađuju na matičnu ploču.
Kadić Neđad, Oktobar 2014
Vanjske sabirniceVanjske sabirnice namijenjene su priključivanju dijelova
sklopovlja smještenih izvan kućišta računala.
Priključnice vanjske sabirnice su uvijek izvedene tako da je na njih
moguće priključiti uređaje bez otvaranja kućišta računala.