PAGE 4
1. Razvoj raunara Vekovima su ljudi pokuavali da olakaju i
ubrzaju izraunavanje matematikih problema. U IX veku se pojavilo
mnotvo novih teorija u oblasti matematike i fizike, koje nisu mogle
biti proverene zbog zamanosti matematikih prorauna. Pojavom
kompjutera (elektronskih uredjaja za skladitenje i obradu podataka)
ubrzan je tehnoloki i informativni razvoj civilizacije. Za razliku
od pronalazaka za koje se tano zna ko ih je i kada izumeo, za
kompjuter se teko moe imenovati samo jedna osoba kao pronalaza.Kao
zaetnik informatike smatra se Britanac arls Bebid (Charles Babbage,
1792-1871). On je izmislio diferencijalnu i analitiku mainu za
raunanje. Diferencijalna maina je zamiljena za raunanje etiri
aritmetike radnje: sabiranje, oduzimanje, mnoenje i deljenje.
Analitika maina je zapravo pretaa dananjeg raunara, zamiljena za
nalaenje reenja bilo kog matematikog izraza, za koji znamo redosled
operacija pomou kojih taj izraz moe biti reen (danas skup operacija
odredjenog redosleda nazivamo algoritam).
na je predvidela i da e analitike maine sluiti za komponovanje
muzike, dodue za to e biti potrebno da protekne itav jedan vek.
Alen Tjuring (Alan Turing,1912-1954) je jo jedna karika u lancu
zahvaljujui kojem je pronaen raunar. Tjuring je tokom drugog
svetskog rata bio angaovan na problemu deifrovanja nemakih tajnih
poruka. Njegov pristup tom problemu zasnivao se na iznalaenju maine
koja e biti u stanju da rei svaki problem predstavljen nizom
elementarnih operacija, a njena memorija je trbalo da bude dovoljno
velika da moe da skladiti instrukcije potrebne za raun. On je dao
jedan apstraktni model takve maine znan kao Tjuringova maina. Dzon
fon Nojman (John von Neumann ,1903-1957 ) je dao osnovne principe
arhitekture dananjih raunara. On je pravio razliku imedju
materijalnog dela raunara - hardvera (hardware) i softvera
(software) odnosno programskog dela raunara. On 1943. poinje sa
radom u laboratoriji Los Alamos gde 1944. zajedno sa Dzon Moklijem
(John Mauchley) i Dzon P. Ekertom (John P. Eckert) radi na projektu
EDVAK (EDVAC). Oni su smislili prvi potpuno elektronski raunar koji
je radio na osnovu unapred zadatog programa (prva generacija
raunara).
Druga generacija raunara se proizvodila pedesetih i ranih
ezdesetih godina XX veka. Njih karakterie upotreba tranzistora koji
su u raunarima zamenili vakuumske cevi koje su bile velike i troile
mnogo struje. Zasluge za izum ovog poluprovodnikog ureaja pripadaju
William Shockley (Vilijam okli), John Bardeen (Don Bardin) and
Walter Brattain (Voter Bretn), istraivaima iz Bell laboratorija,
koji su za taj izum 1956. godine dobili Nobelovu nagradu za fiziku.
Njihov rad se, ipak, zasniva i na radu mnogih prethodnika, naunika
iz Nemake i Francuske. U digitalnim kolima, tranzistor se ponaa kao
elektronski prekida. Zahvaljujui tranzistorima, raunari druge
generacije su postali manji, pouzdaniji, bri i njihovo korienje je
bilo jeftinije. Ipak, to su jo uvek vrlo skupi ureaji, koje su
uglavnom nabavljali univerziteti, vladine institucije i velika
preduzea. U ovom periodu pojavljuju se veliki proizvoai raunara.
1959. godine IBM je izbacio na trite raunare IBM 7090 i IBM 1401
koji su se zasnivali na tranzistorima. Raunar IBM 1401 se zasnivao
na buenim karticama i bio je vrlo popularan - proizveden je i
prodat u 12.000 primeraka. Imao je memoriju od magnetnih jezgara od
4000 (kasnije 16.000) rei. Raunar je podravao decimalnu aritmetiku.
Godine 1960. DEC (Digital Electronic computers) je proizveo PDP-1
koji je prvenstveno bio namenjen istraivakim laboratorijama. Godine
1961. Burroughs je proizveo B5000, prvi raunar sa dvostrukim
procesorom i virtualnom memorijom. Godine 1962. Sperry Rand je
proizveo UNIVAC 1107, prvi iz vrlo uspene serije UNIVAC 1100
raunara.
Prvo integrisano kolo je 1959. godine testirao Jack KIlby (Dek
Kilbi) iz Texas Instruments. Nezavisno od njega do slinog proizvoda
doao je i Robert Noyce (Robert Nojs) iz Fairchild Semiconductor.
Postupak se sastojao od organizovanja mnogo slinih komponenata
(tranzistora, poluprovodnikih dioda i sl) na malim silicijumskim
ploicama. Integrisana kola odmah su nala mnoge primene, recimo u
proizvodnji takozvanih kvarcnih asovnika. Korienje integrisanih
kola, koja se nazivaju i ipovi, uinilo je da raunari postanu manji,
bri i laki. Poveanje snage raunara uz istovremeno fiziko
smanjivanje odmah je nalo primenu u svemirskom programu APOLO koji
je poetkom ezdesetih godina XX veka bio aktuelan u SAD-u. U to
vreme postojali su pri velikim kompanijama i univerzitetima veliki
raunski centri sa velikim raunarima koji su se nazivaju centrale
(eng. mainframes). Kao rezultat, raunarska snaga je centralizovana.
Jedna od prvih centrala opte namene zasnovana na tehnologiji
integrisanih kola uvedena je 1964. godine - to je bio IBM 360. To
je bila familija raunara koja je omoguavala korisniku da bira izmeu
devet razliitih procesora i 70 tipova ulazno/izlaznih ureaja to je
korisniku omoguavalo da prilagodi sistem svojm potrebama.
Za Prirodno-matematiki fakultet u Beogradu nabavljen je 1968.
godine raunar iz ove familije, model 44. On je imao 64KB unutranje
memorije (kasnije proiren na 128KB), imao je ureaje diska
kapaciteta od 1.3MB (kasnije su nabavljeni diskovi kapaciteta od
7.2MB). Od ulaznih ureaja imao je ita buenih kartica, a od izlaznih
ureaja bua kartica i linijski tampa. Podravao je aritmetiku u
pokretnom zarezu sa obinom i dvostrukom preciznou. Njegov
operativni sistem doputao je samo paketnu obradu.
Godine 1963. puten je u rad i prvi miniraunar kao prihvatljiva
alternativa za centrale za one organizacije koje nisu mogle sebi da
ih priute ili im one nisu ni bile potrebne. Do dalje
minijaturizacije raunara dolo je 1968. godine sa izumom
mikroprocesora. Mikroprocesori su nastali za potrebe
programiranihkalkulatora ali su odmah nali primenu i u raunarskoj
industriji. U prethodnoj generaciji, raunarske mogunosti su bile
raspodeljene izmeu vie integrisanih kola. Mikroprocesori kombinuju
integrisana kola za obradu podataka, ogranienu memoriju, kontrolu
ulazno izlaznih operacija u jedan ip. Prvi komercijalno dostpuni
mikroprocesor Intel 4004 razvijen je 1971. godine. Kao posledica
ovog smanjivanja, raunarska snaga koja je zauzimala celu sobu tokom
1950. godine sada staje na malo pare silicijuma veliine novia.
Raunare etvrte generacije karakterie korienje mikroporcesora.
Zahvaljujui njihovoj snazi, neki raunari su smanjeni do veliine
kalkulatora. Na druoj strani, zahvaljujui tehnologiji visoke
integracije omogueno je pakovanje jo vie snage u centrale. Tako je
nastala familija raunara velike snage koji se nazivaju superraunari
(eng. supercomputers), koji su razvijani za potrebe sloenih naunih
izraunavanja. Najpoznatije raunare ove vrste je razvio Seymour Cray
(Simor Krej) za firmu CDC (Control Data Computers), a kasnije za
sopstvenu firmu Cray Research.
Od sredine 70-tih godina poeo je razvoj mikroraunara na bazi
mikroprocesora. Prvi takav raunar je Altair 8800 iz 1975. godine
(MITS - Micro Instrumentation and Telementry Systems) zasnovan na
Intel procesoru 8080A. Imao je 256 bajtova memorije, nije imao
nikakav softver, a programirao se na mainskom jeziku. Zanimljivo je
da su programski jezik Basic (Beginners All-Purpose Language
Instruction Code) za Altair razvili Bill Gates (Bil Gejts) i Paul
Allen (Pol Alen) koji su kasnije osnovali firmu Microsoft. Ubrzo su
se pojavili i mnogi drugi mikroraunari, koji su poeli da se
nazivaju kuni raunari (eng. home computers) ili personalni raunari
(eng. personal computers - PC): 1977. prvi raunari firme Apple,
Tandy Radio Shack, 1980. Commodore. Kod nas je posebno bio
popularan raunar Sinclair Spectrum koji je za to vreme podravao
jako dobru grafiku i omoguavao razvoj jako dobrih igara. Kao
izlazni ureaj koristio je stnadardni televizor, a za ulaz i
skladitenje korien je standardni kasetofon. Poetkom 80-tih godina
(1981) i prestina firma IBM je pustila svoj prvi personalni raunar,
takozvani IBM Personal Computer (IBM-PC) koji je bio zasnovan na
procesoru Intel 8086. Prvi IBM personalni raunari su imali brzinu
procesora od 4.7MHz, unutranju memoriju od 128KB, disketnu jedinicu
od 5.25", a disk (koji nije bio obavezan) je imao kapacitet od
10MB. Ekrani ovih raunara su bili monohromatski i nisu podravali
grafiku. I kasniji modeli ovog proizvoaa zasnivaju se na
procesorima ove firme. Usledio je raunar IBM PC XT, a zatim su se
raunari nazivali prema ugraenom procesoru: Intel 80286, 80386,
80486 do Pentiuma 80586.
Peta generacija raunara je u povoju i razvija se tokom
osamdesetih i devedesetih godina. Nju odlikuje masovni paralelizam,
kao i proizvodnja raunara koji su orijentisani odreenim problemima.
Takoe je karakteristina pojava RISC arhitektura (Reduced
Instruction Set Computer). Ovi raunari imaju mali broj instrukcija
koje izvravaju jednostavnu obradu, ali se zato uglavnom sve
izvravaju u toku jednog taktnog intervala, za razliku od uobiajenih
CISC maina (Complex Instruction Set Computer) koje imaju veliki
broj instrukcije, od kojih su mnoge prilino "mone" ali za svoje
izvrenje zahtevaju vei broj taktnih intervala. Mada su RISC maine
poele svoj ivot na tritu, nije izvesno kada e ova generacija (i hoe
li u potpunosti) zameniti postojeu generaciju raunara. 2.
Arhitektura raunarskog sistema Arhitektura raunarskog sistema
oznaava predstavljanje raunara pomou osnovnih funkcionalnih
jedinica ( modela ). Arhitektura obahvata skup instrukcija
realizovanih u procesoru, naine odresiranjaoperacija, skup
registara procesora itd.
Struktura organizacije raunara odraavasastav i uzajamne dijelove
strukturnih- konstrukcionih komponenata raunarskog sistema. U
sastav raunarskog sistema ulaze sledee komponente: centralni
procesor, operativna (glavna) memorija, ulazno/izlazi procesori,
kontroleri i periferni ureaji (diskovi, trake, tampai, terminali,
a/d d/a konvertori itd).
3. Osnovne sistemske komponente Osnovne komponente raunara, su:
mikroprocesor, unutranja memorija, spoljna memorija, izlazne
jedinice i ulazne jedinice. Ove komponentepredstavljaju fiziki deo
raunarskog sistema i oznaavaju se terminom hardver.
3.1 Mikroprocesor Mikroprocesor (Central Processing Unit - CPU)
je najvanija komponenta raunarskog sistema.
Mikroprocesor predstavlja ip koji upravlja radom mikroraunara.
CPU dobija instrukcije i podatke od RAM memorije, obrauje te
podatke i smeta rezultate nazad, tako da mogu da budu prikazani ili
uskladiteni.
Slika 1 Tok podataka i instrukcija kroz mikroprocesor
CPU obavlja kontrolnu funkciju rada raunara. Ova kontrola je
neophodna za korektno funkcionisanje itavog raunara. Njome se
obezbeuje da podaci u svakom trenutku budu raspoloivi onom delu
raunara kojem su potrebni u toku obrade.
Na slici 1 vizuelno je prikazan tok podataka i instrukcija kroz
mikroprocesor.
Mikroprocesor se sastoji iz dve glavne komponente (slika 2):
aritmetiko-logike jedinice I upravljake (kontrolne) jedinice.
Aritmetiko-logika jedinica (arithmetic-logic unit ALU) obavlja
niz osnovnih matematikih i logikih operacija potrebnih pri obradi
podataka. Kako u jednom vremenskom intervalu aritmetiko-logika
jedinica moe da obavlja samo jednu funkciju odnosno operaciju izmeu
dva podatka, ALU koristi tzv. registre. Rezultati tih operacija su
privremeno smeteni u akumulatoru.
Upravljaka (kontrolna) jedinica nadgleda i upravlja radom svih
pojedinih delova raunara odnosno raunarom u celini. Upravljaka
jedinica interpretira instrukcije zapisane u programu I prenosi
naredbe ostalim komponentama raunarskog sistema. Jedna instrukcija
moe specificirati veoma sloenu naredbu koju raunar treba da
izvri.
Slika 2 Konfiguracija
Tokom obrade podataka unutar raunara, podaci se prenose iz
jednog dela sistema u drugi, odnosno obavljaju se razne aritmetike
I logike operacije. Kako ALU zna koju aritmetiku ili logiku
operaciju mora da primeni?
Upravljaka jedinica upravlja i koordinira tom obradom. Vreme
obrade instrukcija je reda
mikrosekunde, a broj instrukcija i veliina binarnog podatka
predstavljaju osnovne parametre koji definiu kvalitet
mikroprocesora. Mikroprocesori koji se koriste u raunarima opte
namene dizajnirani su za rad s podacima duine 4, 8, 16, 32 i 64
bita. 3.2. Unutranja memorija Memorija slui za pamenje podataka i
programa.Kapacitet odnosno veliinu memorije predstavlja koliina
bajtova koju memorija moe da prihvati. S obzirom na postojanost
podataka, radnu memoriju moemo podeliti na RAM memoriju (Random
access memory) i ROM memoriju (Read Only Memory).
R A M memorija omoguava izvravanje programa ili trenutno
skladitenje rezultata rada programa. Da bi se program mogao
izvriti, on se iz stalne memorije (npr. hard disk) mora kopirati u
radnu memoriju. Sadraj RAM memorije se moe menjati, odnosno u RAM
memoriji podaci se mogu upisivati i brisati. Meutim, s prekidom
napajanja elektrinom energijom saraj memorije se gubi.
ROM memoriju predstavljaju memorijski ipovi razliitog kapaciteta
i postavljaju se u specijalna podnoja na matinoj ploi. U nju se
upisuju, uitavaju razni programi; operativni sistemi, aplikativni
programi i drugi. Ona takoe pamti unete podatke i informacije koje
korisniki program obrauje, kao i rezultate te obrade.
Osnovni kriterijumi koji odreuju kvalitet RAM memorije su:
kapacitet,
brzina pristupa,
nain pakovanja i vrsta podnoja,
proizvoa,
cena.
R O M memorija omoguava iskljuivo itanje fabriki upisanih
podataka, pri emu promene sadraja nisu mogue u obunom radu sa
korisnikim programima.
Kod PC raunara, ROM sadri deo operativnog sistema i poznat je
kao BIOS (Basic Input Output System), program za ukljuivanje,
startovanje (podizanje) sistema (Start-up), program za testiranje
svih komponenti sistema po ukljuivanju (Power-On Self Test POST) i
program (Setup) za podeavanje odnosno konfigurisanje raunara. U
trenutku ukljuenja raunara, RAM memorija ne sadri nikakve
instrukcije ili podatke. Zato je neophodno da postoji program koji
e se automatski preneti u RAM, sa ciljem omoguavanja prenoenja
ostalog dela operativnog sistema sa stalne memorije (diska ili
diskete).
3.3. Matina ploa Matina ploa predstavlja elektronsku tampanu
plou na koju su "prikljueni" mikroprocesor (286, 386, 486, Pentium,
Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV), ROM i RAM
memorija, namenski slotovi urezi (Expansion Slot) za grafike, zvune
i druge namenske kartice. Savremene ploe su projektovane tako da
mogu da prime mikroprocesor razliitog modela.
Matine ploe su dobijale nazive najee po formatu dimenzijama (AT,
ATX), prema centralnom mikroprocesoru CPU (pentium ploe, pentium
pro) i prema skupu mikroprocesora (ip seta) FX, VX, LX.
Matine ploe mogu da se podele na dve osnovne kategorije:
klasine matine ploe, kod kojih se grafike i zvune kartice
prikljuuju na utinice;
integrisane matine ploe, koje u sebi sadre elektroniku i jednu,
dve ili tri kartice.
3.4 Hard disk (HDD-Hard Disc Drive- pogon tvrdog diska)
To je osnovni ureaj koji digitalni raunar koristi za trajno
pohranjivanje podataka i programa. Sastoji se od vie paralelnih
ploa-diskova koji su presvueni magnetnim materijalom. Sve ploe se
nalaze na osovini motora i rotiraju se sve vreme dok je raunar
ukljuen. Brzina rotacije iznosi npr. 3600, 7200 obrtaja/minuti.
Svakia ploa ima svoju glavu za itanje i upisivanje i mogunost
radijalnog pomeranja glave da bi se omoguio pristup svim oblastima
diska. Razmak izmeu ploa i glava je vrlo mali (red veleine pm) pa
je zato celi mehanizam diska termetiki zatvoren sa ugraenim
filtrima iz razloga da se sprei ulazak praine u prostor diska. Zbog
precizne mehanike kojom je disk izveden on je jako osetljiv na
mehanike udare i vibracije (oprez pri transportu,..).
Upisni trag ine koncentrini krugovi a povrina diska je podeljena
na tzv. sektore. Zbog ovakve organizacije smetaja podataka, vreme
upisa ine dve komponente: radijalna I rotaciona. Radijalni pristup
predstavlja direktno kretanje magnetne glave (po radijusu), do
odreenog kanala. S druge strane, rotacioni pristup je sekvencijalni
i odnosi se na vreme koje je potrebno da se rotacijom diska odreena
funkcija u kanalu dovede do magnetne glave. Kapacitet diska oznaava
koliko podataka se moe pohraniti na disk. Kod PC raunara tipini
kapacitet hard diska iznosio je: 20MB, 50MB, ., 85MB, 1,5GB, 5GB, ,
40GB, 80GB, 160GB itd.
Brzina pristupa podacima oznaava vrijeme koje protekne od
trenutka zahteva za podacima do trenutka dobivanja tih podataka.
Tako npr. vreme pristupamoe iznositi 19ms, 10ms, itd. Krae vreme
oznaava bri disk.
Do gubitka podataka na disku moe doi zbog:
- ljudske greke (korisnik moe nepanjom obrisati neke
fajlove)
- aktiviranjem programa "virusa" koji moe imati destruktivnu
aktivnost (postoje antivirusni programi koji mogu otkriti
prisutnost virusa i ukloniti virus sa diska).
- kvara diska odnosno kvara odreenih sektora na disku (poslije
programi koji vre kontrolu diska, nalaenje I ispravljanje odreenih
kvarova na disku npr. CHECK DISK, SCAN DISK). 4. Spoljna memorija
Sve veom primenom raunara i novih tehnologija, javila se potreba za
prikupljanjem, prenosom i uvanjem sve vee koliine podataka. Spoljne
memorije za uvanje podataka mogu da budu: magnetne trake, magnetni
diskovi, magnetne diskete i optiki disk. Svaka vrsta spoljne
memorije ima odgovarajuu jedinicu koja slui za automatsku razmenu
informacija izmeu unutranje I spoljne memorije.
Od disketa (floppy disk) najee su, prema PC standardu, u
upotrebi diskete 3.5" kapaciteta od 1,44 MB (slika 3). Diskete
omoguavaju jednostavnu i jeftinu distribuciju softvera, lako su
izmenjive, promenljive i jeftine. Osnovni nedostatak disketa, pored
malog kapaciteta, jeste i mala brzina pristupa podacima, koja
iznosi vie stotina hiljaditih delova sekunde. Zbog svog kapaciteta,
danas se diskete uglavnom koriste za uvanje i prenoenje malih
podataka sa jednog PC raunara na drugi i kao alternativni izvor za
podizanje sistema. Nain zapisivanja, odnosno oitavanja podataka se
odvija putem dve magnetne glave, koje dodirivanjem povrina
rotirajueg diska magnetizuju estice na povrini diska. Magnetni
diskovi se razlikuju od hard diskova po konstrukciji, osobinama
diskova, kapacitetu i brzini pristupa I prenosa podataka.
Slika 3 Disketa
Osim magnetne tehnologije, danas se sve vie koristi optika
tehnologija koja se zasniva na fizikim svojstvima svetlosti.
Optiki disk predstavlja jednu od savremenih spoljnih memorija,
baziranih na laserskoj tehnologiji upisivanja podataka izuzetno
velikih kapaciteta.
Kod optikih diskova glavu za upis i itanje ine: laserska dioda,
sistem soiva i senzor. U sastav jedinice za upis i itanje ulazi i
mehanizam za pogon diska sa servo mehanizmom za voenje glave za
upis i itanje i sklop za ispravljanje greaka. Ovi diskovi su
napravljeni od plastike.
Optiki diskovi imaju ogromne prednosti u pogledu kapaciteta,
brzine transfera podataka,
pouzdanosti i trajnosti.
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) je optiki neizbrisivi
disk na koji moe da se smesti oko 700 MB (CD-R) I 4,5 GB (DVD-R)
podataka u vidu razliitih zapisa (muzikih, video i programskih).
CD-ROM karakterie velika "gustina zapisa" odnosno veliki kapacitet,
dugotrajna postojanost podataka kao i multimedijska primenjivost.
Ozbiljan nedostatak CD-ROM diska je nemogunost modifikovanja jednom
unesenog zapisa, zbog ega se najee koristi za one podatke koji se
ele trajno sauvati.
ERASABLE optiki diskovi su izbrisivi diskovi, koji omoguavaju
modifikovanje jednom ve unetih podataka. Prednost ERASABLE optikih
diskova je u velikim kapacitetima i mogunostima brisanja podataka
radi daljeg korienja.
5. Hard disk interfejsi
U dananjim raunarima se najee koristi takozvani EIDE (Enhanced
Integrated Drive Electronics) interfejs, koji predstavlja poboljanu
verziju prvobitnog IDE interfejsa.Drugi naziv za ovaj interfejs je
ATA (Advanced Tecnology Attachment).Do skora je u iskljuivoj
upotrebi bio paralelni ATA interfejs (interfejs kod koga se u
jednom trenutku preko vie paralelnih linija istovremeno alje vei
broj bitova podataka). Na matinim ploama PC raunara se po pravilu
nalaze dva konektora za disk jedinice sa paralelnim ATA
interfejsom. Prvi konektor predstavlja primarnu, a drugi sekundarnu
IDE granu.Na svaku od tih grana se mogu prikljuiti po dve disk
jedinice (hard disk, CD ROM drajv, DVD drajv). Samo prikljuenje se
obavlja trakastim (flet) kablom.
Slika 4 ATA kabl Ovaj kabl ima 3 konektora sa po 40 pinova. Svi
pinovi sa istim brojem su meusobno povezani jednom ilom kabla, tako
da je broj ila u kablu takoe 40. Kod novijih diskova je broj ila u
kablu povean na 80, tako to je izmeu svake dve prvobitne ile ubaena
jo po jedna ila koja je vezana na masu. Na taj nain se postie vee
razdvajanje izmeu pojedinih elektrinih signala koji se prenose
kablom, to jest smanjuju se meusobni uticaji izmeu tih signala.
Zahvaljujui tome moe se ostvariti bri prenos signala kroz interfejs
(Ultra ATA/66 i Ultra ATA/100 standardi).
Poto su pinovi sa istim brojevima na konektorima spojeni
zajedno, mora se napraviti razlika izmeu dve disk jedinice koje su
prikljuene na isti kabl. Jedna od tih jedinica se definie kao
master, a druga kao slejv. To definisanje jedinica se obavlja
spajanjem kratkospojnika (dampera) na igliaste konektore koji
postoje na disk jedinicama. Na svakoj disk jedinici postoje ovi
konektori i obeleen je nain postavljanja kratkospojnika da bi
jedinica radila kao master ili slejv.
Slika 5 Zadnji deo jednog tipinog hard diska Na slici 5 je
prikazan zadnji deo jednog tipinog hard diska, tako da se vide
konektor za prikljuak trakastog kabla za paralelni ATA interfejs,
konektor za prikljuak kabla za dovod napajanja i igliasti konektor
za postavljanje kratkospojnika kojima se konfigurie hard disk.
Ako u raunaru imamo samo jedan hard disk, njega treba prikljuiti
na primarnu IDE granu i konfigurisati ga kao single ili master. U
sluaju da se na istu granu spajaju dve disk jedinice, jedna se
konfigurie kao master, a druga kao slejv.
Postoji jo jedan nain za spajanje dve disk jedinice na jednu IDE
granu. To je takozvani cable select nain definisanja disk jedinica.
U ovom sluaju se na obe disk jedinice kratkospojnici postavljaju u
poloaj cable select, a razlika izmeu njih se postie tako to na
trakastom kablu, izmeu dva konektora koja se prikljuuju na disk
jedinice postoji prekid u ili broj 28.Ovaj nain se ee koristi kod
brand name raunara, dok se kod kod nas uobiajenih raunara ee
koristi master slejv nain definisanja disk jedinica. CSI (Small
Computer System Interface)
Pored diskova koji se zasnivaju na EIDE, odnosno ATA standardu,
bilo paralelnom bilo serijskom, u PC raunarima koji se koriste kao
serveri za raunarske mree se primenjuju i diskovi koji rade po SCSI
(Small Computer System Interface) standardu.
Ovaj standard definie posebnu SCSI magistralu koja je preko
odgovarajueg kontrolera vezana za ulazno izlaznu magistralu
raunara. Kontroler se retko nalazi integrisan na matinoj ploi
raunara, ve se najee sree u vidu PCI kartice koja se postavlja u
PCI slot za proirenje na matinoj ploi. Na tampanoj ploi kontrolera
se nalazi konektor na koji se prikljuuje trakasti SCSI kabl za vezu
prema unutranjim SCSI jedinicama (SCSI magistrala omoguava
prikljuenje ne samo hard diskova ve i drugih ureaja kao to su CD
ROM ureaji, ureaji za bekap podataka sa trakom, skeneri, Iomega i
Zip drajvovi i tako dalje), kao to je to prikazano na slici 6.
Slika 6 SCSI interfejs Na zadnjoj ploi SCSI kontrolera (koja je
uvrena na zadnju stranu kuita raunara) nalazi se poseban konektor
na koji se prikljuuju spoljanji SCSI ureaji. Spoljanji SCSI ureaj
obino ima dva konektora. Prvi konektor slui za vezu prema SCSI
kontroleru, a na drugi konektor se moe prikljuiti sledei spoljanji
SCSI ureaj. Vidimo da se na SCSI magistralu moe prikljuiti vie
spoljanjih i unutranjih SCSI ureaja. Postoji nekoliko varijanti
SCSI standarda, pa na primer uska SCSI magistrala prima do sedam
ureaja, a iroka do petnaest ureaja.Svaki SCSI ureaj, ukljuujui i
sam kontroler mora imati svoj jedinstveni identifikacioni broj
(SCSI ID). Tako kod uskog SCSI sistema imamo ID brijeve od 0 do 7,
a kod irokog od 0 do 15.ID brojevi se podeavaju bilo postavljanjem
kratkospojnika (dampera) na odgovarajue igliaste pinove na samom
SCSI ureaju, bilo pomou okretnih kodnih preklopnika, koji i
prikazuju izabrani ID broj. Jo o jednoj stvari se mora voditi rauna
kada se ugrauju SCSI ureaji.Krajnji (poslednji u nizu) SCSI ureaji,
i to kako unutranji, tako i spoljanji, moraju biti zavreni posebnim
otpornicima terminatorima, kojima se postie prilagoenje impedanse
na linijama magistrale, a time se postie nesmetani prolaz signala
(bez izoblienja) po magistrali.Terminatori se postavljaju u obliku
posebnih konektora na kraju spoljanje i unutranje grane, ili ako na
zavrnom SCSI ureaju postoji ugraen terminator, on se ukljuuje
posebnim kratkospojnicima.SCSI ureaji na sebi imaju sopstvene
kontrolere koji komuniciraju sa glavnim SCSI kontrolerom, koji
njima i upravlja. Ovakav koncept omoguava da nekoliko SCSI ureaja
moe da koristi magistralu u isto vreme, a da mikroprocesor za to
vreme bude slobodan da obavlja druge poslove.
SCSI hard diskovi imaju bolje karakteristike od ATA diskova (bri
su, imaju vei kapacitet, pouzdaniji su), ali se zbog vee cene, kao
i poterbe za posebnim (skupim) kontrolerom retko koriste u kunim i
poslovnim raunarima. Najee se koriste u serverima za vane raunarske
mree, gde je primarni faktor pouzdanost i brzina, a cena opreme
nije odluujua.
6. Ulazni ureaji Pod terminom ulazne jedinice podrazumevaju se
ureaji koji slue za unos podataka u raunarski sistem na obradu ili
uvanje.
6.1 Tastatura Najei nain unosa podataka u raunarski sistem je
pomou klasine tastature. Uz pomo tastature vri se runo unoenje
slova, specijalnih znakova i brojeva u centralnu jedinicu (slika
7). Razliite tehnologije izrade tastatura utiu na njihovu cenu, ali
im je svima zajedniko da se pritiskom na taster generie kd koji
prezentuje karakter. Na primer, pritisak na dirku obeleenu slovom
"A" podrazumeva prenoenje binarnog zapisa 10011000 u raunar tako to
odgovarajua elektronska kola generiu niz signala.
Uopteno, tastatura predstavlja elektromehaniki pretvara koji
mehanike pokrete jednog tastera (tipke) ili kombinacije vie tastera
pretvara u niz elektrinih impulsa.
Slika 7 Tastatura i mi 6.2 Mi Mi je ulazna jedinica pomou koje
se selektuju objekti na ekranu monitora i alju komande raunarskom
sistemu (slika 7). Pozicija mia se prikazuje na ekranu monitora u
vidu kursora razliitih oblika. Mi obino ima dva ili tri kontrolna
dugmeta.
6.3 Skener Skeneri su ureaji za automatsku digitalizaciju slike
ili teksta (slika 8).
Digitalizacija podrazumeva konverziju podataka u grafiki prikaz
koji se sastoji od niza taaka iji je uobiajen naziv bitmap image.
Tanost i gustina taaka zavise od rezolucije skenera.
Slika 8 Skener
6.4 Optiki itai Ureaji koji rukom pisane ili tampane podatke
konvertuju u podatke koje prepoznaje raunar nazivaju se optiki
itai. Znai, optiki itai mogu da raspoznaju znake koji su napisani
na tano odreenom mestu i na prethodno utvren nain na papiru (slika
9).
Postoje tri vrste ovih ureaja.
Ureaji za oitavanje markiranih polja (Optical Mark Readers OMR)
detektuju prisustvo ili izostanak oznake u specifinom polju (primer
LOTO listi, testovi...). OMR koriste tehnologiju infracrvene
svetlosti pomou koje se oitava refleksija sa papira pri prolazu
infracrvene glave itaa. Procesor raunara konvertuje infracrvenu
refleksiju u alfa numerike podatke, odnosno u podatke formata koji
odgovara korisniku.
Slika 9 Prisustvo ili izostanak oznake u specifinom polju
(primer testovi i LOTO listi)
Ureaji za oitavanje tampanih ili kucanih karaktera (Optical
Character Recognition OCR), skeniraju tekst kao grafiki prikaz koji
se zatim pomou odgovarajueg softvera dekodira (prepoznaje) i ponovo
pretvara u tekst (slika 10).
Slika 10 Ureaj za oitavanje tampanih ili kucanih karaktera
Ureaji za oitavanje linijskog koda (bar-kod itai) su ureaji za
potrebe oitavanja bar-koda (slika 11). Bar-kod je ifra robe
predstavljena nizom debljih i uih linija i odgovarajuim razmacima
izmeu njih. Bar-kod se najee koristi za brzu i kompletnu
identifikaciju proizvoda
Slika 11 Bar kod ita i bar kod Danas nailazimo na veliku primenu
bar-kodova u svim segmentima savremenog poslovanja (prodavnice,
bolnice, biblioteke...), a njihovu iroku primenu omoguila je
jednostavna tehnologija i pristupana cena. Funkcionisanje se zaniva
na tome da vrh bar-kod itaa alje snop svetlosti, koji se odbija od
linija i proizvodi set binarnih impulsa. Potom se taj set dekodira
u numerike podatke koji predstavljaju reprezent bar-koda.
6.5 Magnetni itai Slue za oitavanje karaktera tampanih mastilom
koje sadri metal-oksid. Za tampu ovakvih karaktera koriste se
specijalni tampai. Oitavanje karaktera se vri tako to dokument
prolazi kroz ita koji magnetizuje metal-oksid na karakterima, a
zatim prolaskom ispod malene spirale koja usled magnetnog dejstva
proizvodi impulse, specifine za svaki karakter. Ovaj nain unosa
podataka je zbog svoje pouzdanosti naao primenu u bankarsvu (na
primer kod oitavanja ekova).
itai magnetnih kartica oitavaju podatke koji se nalaze na
magnetnoj traci plastine kartice.
Primeri tih kartica su VISA i MASTERCARD. ita konvertuje podatke
sa magnetne trake i alje ih raunaru u obliku karaktera (slika 12).
Ovakav nain oitavanja podataka se najee primenjuje kod elektronskog
transfera novca.
Slika 12 ita magnetnih kartica 6.6 Jedinice za govorni izlaz
Jedinice za govorni ulaz sastavljene su od mikrofona i procesora
koji pretvara rei govornog jezika u digitalne signale. Ove jedinice
treba da omogue funkciju prijema glasa od posrednika u
komuniciranju do mikrofona i da omogue pojaavanje, sintetizovanje i
pretvaranje u strujne impulse i prenos do centralne jedinice.
Jedinice za govorni ulaz omoguavaju lako komuniciranje sa raunarom,
bez upotrebe papira ili tastature.
7. Izlazni ureaji Izlazne jedinice omoguavaju pretvaranje
rezultata obrade podataka u elektrini signal, skup razumljivih
znakova prikazanih na ekranu monitora, odtampanih ili prikazanih na
neki drugi nain (govorna poruka). Podaci odnosno informacije se
prenose iz centralne jedinice na odgovarajuu izlaznu jedinicu.
Izbor izlazne jedinice zavisi od konfiguracije sistema i
specifikacije zahteva, a najee se prezentiraju: vizuelnim
prikazivanjem, tampanjem, grafiki, govornim izlazom i slino.
7.1 Monitor Monitor je ureaj za prikazivanje slike i slui za
komunikaciju korisnika sa raunarom tako to prikazuje rezultate
obrade podataka. Drugim reima, moemo da kaemo da monitor
predstavlja interfejs izmeu raunara i korisnika.
Monitor se u raunarski sistem povezuje pomou grafike (video)
karte koja kontrolie signale koje raunar alje monitoru. Ekran
monitora ini sistem malih taaka piksela. Svaki karakter ili grafiki
prikaz na ekranu monitora je "konstruisan" od piksela.
Jasnoa prikaza na ekranu zavisi od kvalitata monitora i
kapaciteta grafike karte. Faktori kvaliteta monitora, od kojih
zavisi i njegova cena su:
veliina ekrana,
rezolucija slike,
minimalna veliina piksela,
vertikalna frekvencija,
horizontalna frekvencija.
Veliina ekrana se odreuje duinom njegove dijagonale i izraava se
u mernoj jedinici in. Tako postoje ekrani od 15", 17", 19", 21"
itd., pri emu je 1 in=2.54cm. Dve osnovne vrste monitora se
razlikuju po vrsti ekrana, pri emu postoje ekrani sa katodnom cevi
CRT i ekrani sa tenim kristalima LCD. Monitori sa ekranom od tenog
kristala pripadaju savremenim tehnologijama. Ranije su se koristili
samo na prenosivim laptop raunarima, a danas se koriste i na stonim
raunarima. Rezolucija slike na ekranu monitora izraava se brojem
prikazanih taaka piksela rasporeenih po irini i duini ekrana. Na
primer, rezolucija 1600x1200 znai da monitor moe da prikae sliku u
1600 redova sa po 1200 taaka u svakom redu. Minimalna veliina
piksela takoe predstavlja bitnu karakteristiku ekrana monitora.
Slika na ekranu monitora sastoji se od velikog broja taaka koje su
rasporeene u redove. Broj taaka je odreen rezolucijom slike koju
monitor moe da prikae. Veliina rezolucije zavisi od veliine
piksela. Minimalna veliina piksela kod savremenih monitora je oko
0.25 mm to zavisi od veliine ekrana i maksimalne rezolucije. Jasno
je da taka mora biti manja da bi rezolucija bila vea kod istih
dimenzija ekrana. Vertikalna frekvencija predstavlja broj koji
pokazuje koliko puta u sekundi se iscrta slika.na ekranu. Izraena
je u hercima u sekundi. To znai da e slika biti stabilnija, sa
manje treptaja,
to je frekvencija vea. Kod savremenih monitora kree se od 55160
Hz. Horizontalna frekvencija je brzina kojom elektronski mlaz ili
snop iscrtava linije ili redove taakapiksela, a izraava se u
kilohercima u sekundi.
Slika 13 Monitor
7.2 tampa tampa je izlazni ureaj koji rezultate obrade iscrtava
na papiru ili nekom drugom medijumu (folije i slino) za razliku od
monitora koji ostavlja samo privremeni vizuelni trag rezultata
rada. Podela tampaa moe da se izvri prema tehnologiji stvaranja
otiska. Razlike u tehnologiji stvaranja otiska dovode do razlika u
njihovim mogunostima: kvalitetu i brzini stvaranja otiska,
pouzdanosti, ekonominosti i ceni.
Matrini tampai su najjednostavniji i najeftiniji tampai. Ovi
tampai znakove ispisuju udaranjem iglica preko osenane trake u
papir. Postoje matrini tampai formata A4 i A3 i to tipa 9-pinski,
odnosno 24-pinski koji se meusobno razlikuju po broju iglica na
glavi tampaa koje se koriste za stvaranje otisaka na papiru.
Kvalitetniji otisak daju 24-iglini (24-pinski) tampai, uz priblinu
cenu u odnosu na 9-pinske tampae. Stvaranje buke pri tampanju, mala
brzina rada i nekvalitetan otisak su glavni nedostaci matrinih
tampaa. Najee se koriste kao tampai za servise knjigovodstva i kao
kasa-blok tampai.
Ink-jet tampai tekst ili sliku kreiraju na slian nain kao i
matrini, odnosno na glavi tampaa se nalaze male rupice kroz koje se
na papir ubrizgava mastilo. Postoje crno-beli i kolor ink-jet
tampai koji koriste tri ili etiri glave sa mlaznicama za tri boje.
Ovi tampai se i po ceni i po kvalitetu tampe nalaze izmeu matrinih
i laserskih tampaa.
Laserski tampai rade na principu ispisivanja znakova u
poluprovodnikom bubnju. Bubanj se okree uz posudu sa finim crnim
prahom (toner) koja se utiskuje na povrinama koje su osvetljene
odnosno pritisnute od strane laserskog zraka. Papir koji prolazi,
preuzima estice tonera sa bubnja, dok na izlazu prolazi izmeu
zagrejanih valjaka tako da se estice praha trajno zapeku u papir.
Cena im je znaajno vea u odnosu na matrine i ink-jet tampae, ali su
im i brzina i kvalitet tampe neuporedivo bolji, zbog ega su sve vie
u upotrebi.
Slika 14 tampa 7.3 Ploteri Ploteri su izlazni ureaji koji pomou
pera koja se pomeraju na papiru daju trajan grafiki zapis odnosno
crtee, skice, geografske karte i slino. Za izradu crtea ploteri
imaju fiksno i pokretno pero za crtanje, ijim se kretanjem upravlja
posebnim programima. Izrada crtea se odvija "korak po korak", a
brzine im se kreu i do nekoliko stotina koraka u sekundi. Svoju
primenu najvie nalaze u ininjerstvu, arhitekturi, za crtanje
tehnikih crtea veih formata i geografskih karata.
Slika 15 Ploter 7.4 Jedinice za govorni izlaz Jedinice za
govorni izlaz imaju zadatak da na osnovu kombinacije elektrinih
impulsa, putem mikroprocesora, obezbede da se na izlazu dobije
odgovarajui redosled rei. Ove jedinice se koriste u potama, bankama
i na drugim mestima gde se koriste za davanje razliitih
informacija.
7.5 Modem
Modem je ureaj koji slui za povezivanje dva raunara preko
telefonske linije. Izraz modem je nastao povezivanjem poetnih slova
rei MODulate i DEModulate.
Pre nogo to poalje podatke preko telefonske mree modem najpre
konvertuje (modulira) binarne informacije u zvune signale. Modem
koji se nalazi na drugoj strani veze, prevodi (demodulira) ove
signale u binarne informacije Modemi mogu biti interni i eksterni.
Prof. Dr Miomir Todorovi Informacione tehnologije, Beograd 2008.
strana 3-49