Arhitekura raunarskih sistema mr Boa Miljkovi dipl el

Arhitekura računarskih sistema mr Boža Miljković, dipl. el. inž

HARDVER PERSONALNOG RAČUNARA Hardver računara je ono što korisnik može da vidi i da dodirne. Sistemska jedinica Ø Kućište računara na kome se nalaze prekidač za uključivanje/isključivanje kao i otvori za diskete i kompakt diskove Ø U kućištu se nalaze najbitnije komponente mikroračunara: mikroračunara matična ploča, ploča mikroprocesor, mikroprocesor memorija, memorija magistrala za komunikaciju sa perifernim uređajima, časovnik video podsistem, podsistem kontroler diska, diska modem i slično.

Kućišta Matične ploče

Ø Najbitnije komponente mikroračunara su: mikroprocesor, mikroprocesor memorija, memorija magistrala za komunikaciju sa perifernim uređajima, časovnik video podsistem, podsistem kontroler diska i slično. Mikroprocesor v Mikroprocesor predstavlja centralni deo personalnog sistema i na osnovu njegovih karakteristika određuju se karakteristike PC sistema. v Najvažnija karakteristika mikroprocesora je njegova brzina i ona se izražava u milionima instrukcija u sekundi ili skraćeno MIPS (Milion Instructions Per Second). Brzina mikroprocesora je složena veličina koja zavisi od više parametara, na prvom mestu od: 1. procesorske reči 2. frekvencije časovnika 3. internog keša 4. širine magistrale

ROM RAM Magistrala Clok CPU Izgled procesora

Operativna memorija personalnog računara sastoji se iz dva dela: ROM-a (Read Only Memory) i RAM-a (Random Access Memory). ROM memorija zauzima manji deo operativne memorija i ima funkciju čuvanja sistemskih programa koji upravljaju uređajima PCja. ROM memorija može se samo čitati, služi za pohranjivanje podataka koji se nikad neće menjati, menjati tj. memorijske sadržine trajno su ugrađene u sklop za vreme procesa proizvodnje. ROM memorija obično je manjeg kapaciteta, a može biti izrađena u raznim tehnologijama. RAM memorija je memorija sa direktnim pristupom u koju korisnik može upisivati i čitati podatke. Sadržina RAM memorije briše se isključivanjem napajanja, a koristi se za privremeno pohranjivanje podataka i programa

RAM memorija - izgled DDR SDRAM DDR 2

Ulazni uređaji se koriste za unošenja podataka u personalni računar Postoji veliki broj ulaznih uređaja koji se danas upotrebljavaju, a mi ćemo obraditi samo one koji se najčešće koriste u našoj praksi. v ulazne jedinice za interaktivnu obradu podataka koje služe za predaju podataka računaru i delovanjem čoveka u koje spadaju: terminal sa tastaturom, tastaturom svetlosna olovka, olovka miš, miš grafička tabla, tabla ekran osetljiv na dodir, dodir čitač linijskog koda, koda skeneri; skeneri v ulazne jedinice koje služe za predaju podataka računaru iz okoline bez posredstva čoveka kao što su A/D pretvarači, jedinice magnetnih diskova i jedinice magnetne trake

Tastatura Princip rada tastature je sledeći: podaci se unose pritiskom na tipku, tipku nakon čega se znak u binarnom obliku prenosi u mikroračunar kao niz električnih signala koji predstavljaju “nule” i “jedinice” Znakovi otkucani na tastaturi pojavljuju se na ekranu, čime je omogućena provera i eventualno ispravljanje zapisa. Tastatura je ulazni uređaj koji sadrži tipke grupisane u pet funkcionalnih celina: • alfanumeričke tipke • funkcijske tipke • tipke sa strelicama • kontrolne tipke

Miš je nakon tastature najkorišćenija ulazna jedinica. Služi za crtanje ili pomicanje pokazivača po ekranu monitora, monitora tj. unošenju podataka iz okruženja u računar. Radi na principu pretvaranja pravolinijskog kretanja u niz električnih impulsa. Miš se sastoji od: • kuglice pomoću koje se registruju pokreti korisnika; • tipki (od 1 do 3) pomoću kojih je moguće zadati komandu.

Skener je ulazna jedinica računara namenjena direktnom unosu crteža i slika s papira u računar. Skener crtež direktno pretvara u električne signale prihvatljive računaru. Rad skenera temelji se na pretvaranju svetla odbijenog od slike u električne impulse. Slika koja se želi uneti osvetljava se ugrađenim izvorom svetla. Zraci svetla odbijeni od površine slike dovode se sistemom sočiva i ogledala do senzora za pretvaranje svetla u električne signale.

Svetlosna olovka i čitač linijskog koda Svetlosna olovka je ulazna jedinica za interaktivnu obradu podataka, a služi za unošenje grafičkih podataka (crteža) u računarski sistem. em To omogućava fotoćelija koja se nalazi na vrhu svetlosne olovke i registruje svetlosne znakove na ekranu. Svoju veću primenu pronašla je u poslovima projektovanja i oblikovanja putem kompjutora (na primer CAD sistemi).

Izlazni uređaji služe za prikazivanje računarskih podataka u pogodnom obliku. Ti uređaji transformišu podatke predstavljene u računaru u obliku digitalnih impulsa u podatke razumljive čoveku (znake, znake brojeve, brojeve slike). slike Najkorišćeniji izlazni uređeji su monitor, monitor štampač, štampač crtač grafikona i slično. Monitor Jednobojna ili monohromatska katodna cev sastoji se od vakumirane staklene cevi na čijem se jednom kraju nalazi elektronski top, top a na drugom ekran premazan fosfororm Zrak na kraju udara u fosforni premaz na ekranu cevi uzrokujući pojavu svetle tačke na mestu udara Fosfor ima svojstvo da svetli još neko vreme nakon što je zrak udario u njega.

Višebojna katodna cev za razliku od jednobojne ima tri elektronska topa, topa svaki za jednu boju: crvenu, crvenu zelenu i plavu Zraci iz ta tri topa udaraju na tri različita mesta na ekranu. Ceo ekran višebojne katodne cevi je u pravilnom rasporedu ispunjen tačkama crvenog, zelenog i plavog fosfora. Ekrane možemo razlikovati po veličini, veličini po rezoluciji, rezoluciji po frekvenciji kojom se osvežava sadržina na ekranu, kao i po tehnologiji izrade.

Štampači q Štampači su jedan od češće korišćenih izlaznih jedinica računarskog sistema. Oni daju izlazne rezultate iz računara štampanim znakovima na papirne liste koje se mogu pohraniti kao dokumenti. q Štampači se mogu podeliti u više grupa s obzirom na različite karakteristike, kao što su, npr. kvalitet ispisa, ispisa brzina, brzina broj raspoloživih fontova, fontova itd. q Najčešća je podela na: • matrične štampače; • laserske štampače; • štampači sa štrcaljkom (ink-jet).

∂ Matrični štampači, štampači ili štampači s iglicama formiraju znakove u obliku matrice tačaka pomoću niza iglica koje ostavljaju trag na papiru koji se nalazi ispod trake. ∂ Pokretna glava štampača sadrži 9 ili 24 iglice karakteristici matrični štampači se dele na “dvadeset četvoropinske”. (pin). pin Prema ovoj “devetopinske” i

∂ Laserski štampači, štampači koriste laserski zrak da bi štampali podatke. Kada svetlosni zrak padne na valjak, depolariziraju se tačkice na valjku koji se vrti i tako se oblikuje slika pisane ili slikovne sadržine. ∂ Jedna od glavnih karakteristika laserskih štampača je njihova rezolucija–koliko tačaka po inču (dpi) rezolucija dpi štampaju, a može biti od 300 dpi do 1200 dpi, dpi pa čak i više primenom posebnih metoda za poboljšanja rezolucije. ∂ Postoje i laserski štampači u boji koriste četiri tonera u boji

∂ Štampači sa štrcaljkom su jedina vrsta štampača u kojem se ne dodiruje papir sa mehanizmom za ostvarenje otiska, a stvara željenu sliku uštrcavanjem mlaza boje na papir.

Ploter § Ploter je izlazni uređaj, uređaj koji ima funkciju prikaza signala iz računara u slikovnom, odnosno grafičkom obliku na papiru ili sličnom mediju § Princip rada plotera temelji se na relativnom pomicanju pera za crtanje prema mediju na koji se crta Pomak u bilo kojem pravcu ostvaruje se kombinacijom dva nezavisna pomaka koji se označavaju kao x i y pravac. Ulazno – izlazni uređaji Uređaji personalnog računara pomoću kojih se mogu unositi informacije u računar Tipični predstavnici takvih uređaja su: eksterna memorija (disk, flopy disk, CD-ROM), modem zvučna kartica i slično.

Disketa (floppy disk) Ø Disketa je napravljena, od tankog, savitljivog plastičnog materijala u obliku diska. Na obe strane diska nanesen je sloj magnetnog materijala Disk je smešten u košuljicu koja ga štiti od oštećenja. Unutrašnjost košuljice je presvučena posebnim materijalom koji smanjuje trenje između košuljice i diska pri okretanju i donekle čisti disk od prljavštine. Kapacitet 3. 5” diskete je 1. 44 MB. MB

Tvrdi disk ( hard disk) Ø U unutrašnjosti diska nalazi se nekoliko magnetnih ploča (od aluminijuma ili stakla) montiranih na istoj osovini, koje se okreću velikom brzinom. Kapacitet diska zavisi od magnetnih svojstava. Brzina diska je 3600 do 7200 obrtaja u minutu, minutu a glava je udaljena od površine 0. 25 mikrometara. Kapacitet tvrdih diskova svakim danom je sve veći, danas je red veličine od nekoliko stotina GB. GB

Optički nosioci podataka za svoj rad koriste fizičke osobine svetlosti. Kao izvor svetlosti pri čitanju i upisu podataka koristi se laser Laser ima mogućnost stvaranja vrlo uskog snopa svetlosti i time stvaranja relativno velike energije na maloj površini, površini koja proizvodeći toplotu, menja svojstva materijala na koji deluje. Podaci se zapisuju samo na jednu stranu u neprekidnoj spirali (koja počinje u središtu i širi se prema ivici) u obliku udubljenja. Na optički disk se može zapisati velika količina podataka zahvaljujući tehnologiji velike gustine zapisa

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) ∆ Glavni deo diska napravljen je od plastične mase u koju je urezan spiralni trag u kojem su udubljenja i ravni delovi različite dužine. ∆ Preko ovog sloja nalazi se sloj aluminijuma ili zlata koji služi kao refleksivan sloj, sloj na koji je nanesen zaštitni sloj ∆ Za čitanje se koristi laserski zrak, zrak koji prateći spiralni trag, prelazi preko udubljenja i ravnih delova. Prelaskom preko ove podloge zrak se reflektuje u foto detektor gde se prepoznaje, prepoznaje modulira i pretvara u koristan signal ∆ Kapacitet mu je do 650 MB, MB vreme pristupa 300 ms, a gustoća zapisa 17000 dpi.

CD-R (Compact Disc Recordable) ∆ Kada je u pitanju princip rada na CD-R, korisnik može jednom upisati nov podatak, podatak dok se običan CD može samo čitati. Podaci se upisuju laserskim zrakom velike snage koja trajno deformiše površinu reflektujućeg sloja diska. Tako zapisani podaci ne mogu se više brisati, niti menjati

CD-RW (Rewritable) ∆ CD-RW je nova tehnologija kojom je omogućeno da se podaci brišu i ponovo zapisuju više hiljada puta Prilikom ponovnog zapisivanja na disk CD-RW se služi Direct Overwrite metodom, tj. podatak automatski presnimava bez prethodnog brisanja.

DVD (Digital Versatile Disk) ∆ DVD je disk prečnika 12 cm koji je sastavljen je od dva 0. 6 mm debela sloja, čime se dobija debljina klasičnog CD-a. Na taj način se postižu bolje optičke karakteristike diska. ∆ Ovaj medij ima zgusnutiji zapis od klasičnog CD-a (oko pet puta). Takvim načinom rada omogućena je pohranjivanje do 8, 5 GB podataka, podataka a zapisivanjem na dve strane na 17 GB. GB ∆ Trenutno postoje i takvi DVD mediji koji omogućuju brisanje i pisanje podataka.

USB flash drive Svi personalni računari novije generacije poseduju USB port. USB je skraćenica od Universal Serial Bus (Univerzalna serijska magistrala). Sve više i više perifernih uređaja koriste ovaj način povezivanja sa računarom. USB flash drive je ulazno-izlazni nosilac podataka veličine priveska za ključeve, a kapaciteta je od 64 MB pa sve do nekoliko GB.

1. Konektor 1 2 3 4 2. Kontroler 3. Flash memorija 4. LED dioda 5. Write protect 6. Štampana pločica 5 6

Modem je uređaj koji omogućava prenos digitalnih podataka posredstvom telefonskih linija. Digitalne signale treba prenosa telefonskim linijama pretvoriti u zvučne signale, signale kojima su te linije prilagođene. Postupak pretvaranja digitalnih podataka u zvučne signale zove se modulacija, modulacija a sklop koji to obavlja modulator Na prijemnoj strani modem pretvara zvučne signale ponovo u digitalne podatke. Sklop za to pretvaranje naziva se demodulator

Zvučna kartica Današnji personalni računari poseduju zvučne kartice koje obezbeđuju reprodukciju zvuka na nivou CD-a. Audio zapisi u digitalnoj formi zauzimaju dosta memorije (minut nesažetog stereo zapisa snimljenog na 44, 1 KHz zauzima gotovo 11 MB memorije), memorije) pa zato današnje kartice podržavaju nekoliko standarda za kompresiju (MPEG). MPEG Zvučne kartice imaju ugrađen A/D i D/A pretvarači. Uloga ovih pretvarača jeste pretvaranje analognog signala u digitalni signal koji se može obrađivati i čuvati u računaru, i obrnuto.