MATINA PLOA MEMORIJA MAGISTRALE IPSET SLOTOVI PORTOVI KONTROLERI

MATIČNA PLOČA, MEMORIJA, MAGISTRALE, ČIPSET, SLOTOVI, PORTOVI, KONTROLERI, NAPAJANJE I UPS Autori: Jelica Nikolić-Živković i Mirjana Čvorović

Matična ploča Kućište je kutija u kojoj su smeštene razne komponente i kartice. Najčešće se naziva sistemska ili centralna jedinica. U kućištu se smeštaju matična ploča sa procesorom, napajanjem, grafička, zvučna i ostale kartice, RAM memorija, hard disk, DVD/CD uređaj. • • • Na standardnom kućištu sa prednje strane nalazi se: prekidač za uključivanje/isključivanje računara, taster za brzi restart računara, led indikator procesnog takta (zelena dioda) led indikator rada hard diska (crvena dioda) priključci za slušalice i mikrofon USB priključci, dok su u gornjem delu postavljeni DVD/CD uređaji

Prema obliku kućišta se dele na: 1. desktop – stoji položeno na stolu i na njemu se nalazi monitor računara- više se ne koristi 2. mini (midi) tower (tauer) – služe za kućnu upotrebu, najčešće stoje na podu, dok se monitor računara nalazi na stolu 3. tower – koriste se za servere i računare za profesionalnu upotrebu u kojima više komponenti, odnosno više jedinica.

Matična ploča (Motherboard) je glavni deo računara koji služi za povezivanje raznih komponenti (delova) računara i omogućava komunikaciju između njih. PC je pravi modularni uređaj, tj. može se vršiti zamena ili dodavanje pojedinih komponenata od kojih je sastavljen. Matična ploča je osnova tog modularnog sistema, jer se na nju priključuju druge komponente (memorijski moduli, procesor, kartice i sl. ). Modularnost je obezbeđena konektorima koji se nalaze na matičnoj ploči. Faktor oblika matične ploče odnosi se na oblik i dimenzije matične ploče-AT, ATX, BTX. Neki od proizvođača matičnih ploča su: Asus, Abyt, ASRock, MSI, Gygabyte, . .

Odgovori koji su delovi matične ploče?

Procesor nije sastavni deo matične ploče. Na matičnoj ploči se nalaze samo konektori za njegovo priključenje. Zbog velike brzine rada dolazi do velikog zagrevanja procesora pa se na njega montira dodatni ventilator koji ga hladi. Pošto CPU proizvodi toplotu više nego što može da podnese, na njega se ugrađuje hladnjak i ventilator. Overklokovanje procesora je postupak promene frekvencije rada procesora. Između procesora i hladnjaka postavlja se termalna pasta kako bi hladnjak što bolje “ležao” na procesor i ravnomerno odvodio toplotu sa njega.

Kako radi procesor? Procesor obrađuje i izvršava mašinski kod (binarni) koji mu govori šta da radi. Jedini razumljivi jezik procesoru je mašinski jezik. CPU radi tri osnovne stvari: 1. Pomoću ALU procesor je u mogućnosti da izvodi osnovne matematičke operacije (sabiranje, oduzimanje, množenje i deljenje). Moderni procesori su u mogućnosti da obavljaju i jako komplikovane operacije. 2. Procesor prebacuje podatke s jednog memorijskog mesta na drugo 3. Shodno naredbama, procesor može skočiti na novi set instrukcija • • • Arhitektura (građa) procesora je odredena sa: skupom registara skupom tipova podataka koje procesor podržava, formatom instrukcija, skupom instrukcija, načinima adresiranja i mehanizmom prekida

Najednostavniji prikaz procesora

Memorija PC računara sastoji se od osmobitnih registara. To je deo računara u kome se u toku rada nalaze programi kojim računar vrši obradu podataka, podaci koji se obrađuju, međurezultati i rezultati obrade. Sastoji se od niza adresibilnih ćelija koje su direktno dostupne. Unapred određena informacija može se upisati u određenu ćeliju. Sadržaj ćelije se može pročitati u svakom trenutku. Objasniti razliku između RAM i ROM memorije?

Na osnovnoj ploči nalaze se tri tipa memorije: 1)RAM 2)ROM i 3)Keš memorija • U RAM (Random Access Memory) memoriji nalaze se programi i podaci sa kojima računar radi. Memorija čuva podatke samo dok postoji napon napajanja na njoj. Svakom njenom bajtu se može pristupiti nezavisno od prethodne memorijske lokacije. U ovu memoriju upisuju se podaci i očitavaju. Nije sastavni deo matične ploče, već se postavlja u slotove na matičnoj ploča (SIMM, RIMM ili DIMM)u zavisnosti od vrste memorije.

• ROM (Read Only Memory) je memorija koja je sastavni deo matične ploče. Kada se podaci jednom u nju upišu, oni se ne mogu menjati već se mogu samo očitavati. Prilikom isključivanja računara sadržaj ove memorije se ne gubi. • U ROM-u se nalaze programi koji omogućavaju testiranje ispravnosti pojedinih komponenti računara. POST (Power On Self Test), BIOS-Basic Input. Output System i CMOS koja predstavlja memoriju u koju se smeštaju podešavanja pojedinih komponenata računara, koje korisnik može da izabere prilikom uključivanja računara.

Keš (Cash) memorija Kada procesor zahteva podatke iz RAM memorije oni se kopiraju u keš memoriju. Sledeći put procesor traži prvo podatke u keš memoriji, i ako ih nema kopira ih iz RAM-a u keš. Tako da se u keš memoriji nalaze oni podaci koji se najčešće koriste. Keš memorija se koristi za ubrzavanje pristupa RAM memoriji, a samim tim i za ubrzavanje rada računara. Na ovaj način procesor ne gubi vreme čekajući da dobije podatke iz RAM memorije. Kapacitet keš memorije je 256 -512 KB, i više. Kapacitet keš memorije je mali, jer služi za zapis podataka koji se češto koriste. U novijim procesorima se javlja ova vrsta memorije u nekoliko nivoa L 1, L 2 L 3 koji rade na različitim radnim taktovima, a samim tim i brzinama.

Baferi (Buffers) • Baferi (Buffers) su delovi RAM memorije koje neki programi alociraju za svoje potrebe. • Jedna od čestih primena je prilikom ulaza i izlaza podataka. Na primer, ako računar ne može dovoljno brzo da obrađuje podatke koji mu se dostavljaju, oni se privremeno skladište u bafer dok ne stignu na obradu, da se ne bi prekidao proces unošenja. Sve u cilju uštede procesorskog vremena. • Slično je i pri štampanju. Ako štampač ne može dovoljno brzo da odštampa podatke, oni se šalju u bafer, gde čekaju u redu za štampanje.

Magistrale Magistrala (bus) je komunikacioni put, odnosno električna kola pomoću kojih se razmenjuju informacije među komponentama. Koncept magistrale se sastoji u sledećem: sve komponente povezati međusobno provodnicima, ili komponente povezati na magistralu. U funkcionalnom pogledu magistrala se sastoji od 3 skupa linija (provodnika) koji čine podmagistrale: 1. upravljačka magistrala 2. adresna magistrala 3. magistrala podataka

Magistrala podataka koristi se za razmenu podataka između procesora i memorijskih lokacija. Dužina podataka koji se prenosi magistralom ne mora biti jednaka dužini procesorske reči. Adresna magistrala prenosi adrese koje generiše procesor, kojima se specifikuje memorijske lokacije na koje se upisuju podaci ili sa kojih se čitaju podaci radi obrade. Kontrolna magistrala služi za prenos upravljačkih i kontrolnih signala od procesora ka komponentama i obrnuto. Na koji način se vrši razmena podataka među komponentama Kada se podatak pošalje magistralom podataka, istovremeno se adresnom magistralom šalje adresa komponente ili memorijske lokacije kojoj je podatak upućen. Kada komponenta prepozna svoju adresu na adresnoj magistrali, ona zna da treba da preuzme podatak sa magistrale podataka. Kada procesor traži podatak od komponente ili memorijske lokacije, on šalje adresu komponente adresnom magistralom, a kontrolnom magistralom upućuje signal da se traženi podatak pošalje magistralom podataka

Način komunikacije među komponentama računara

Čipset Sve komponente PC-ja (hard diskovi, memorije, dodatne kartice, I/O uređaji) treba da rade usklađeno tako da svaka dobije traženu adresu, podatak ili kontrolni signal u pravo vreme. Ulogu organizatora ovog intenzivnog saobraćaja igra set čipova ili čipset. Matična ploča je najvažniji deo PC-ja, a čipset je najvažniji deo matične ploče. Set čipova je zalemljen na matičnu ploču, tj. ne može se menjati. Kvalitet čipseta igra vrlo važnu ulogu, kako u pogledu performansi, tako i u pogledu stabilnosti rada računara. Dva identična procesora mogu, u zavisnosti od čipseta, odraditi isti posao za različito vreme. Izbor čipseta je određen izborom matične ploče.

Severni most (Northbridge) se nalazi bliže procesoru i često ima hladnjak, dok je Južni (Southbridge) pozicioniran između PCI slotova i slotova za memoriju!!! Proizvođač čipsetova je obično nezavistan od proizvođača matičnih ploča. Neki od proizvođača čipsetova su: n. Vidia, Intel, AMD, Via, Ati i drugi. PC računari imaju otvorenu arhitekturu, pri čemu svaki korisnik može da ga konfiguriše za sopstvene potrebe.

Slotovi su standardna priključna mesta na matičnoj ploči u koja se postavljaju dodatni uređaji u vidu kartica. Postoji više tipova slotova za proširenje sistema: § ISA (International Standard Asociation) slot-najstariji slot § PCI (Peripheral Component Interconnect) slot-za različite dodatne kartice-mrežna kartica, zvučna kartica, FM kartica, TV kartica, . . . § Stariji slot za grafičku karticu AGP (The Accelerated Graphics Port )

§ Noviji slot za grafičku karticu je PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

Slotovi za memoriju-SIMM, DIMM i RIMM (obično piše na samoj matičnoj ploči)

Kontroleri Za priključenje bilo kog uređaja na računar potrebno je da budu ispunjena dva uslova: q Prvi je da priključenje bude korentno u pogledu elektrotehnike, tj. da ne dođe do varničenja i pregorevanja računara ili nekog njegovog dela i/ili uređaja koji se priključuje. Ovaj problem se obično rešava priključivanjem na standardne priključke (portove) ili pomoću posebnog elementa, koji se, s jedne strane standardno ugrađuje u računar, a s druge strane se uređaj priključuje na priključak. Ovakav element za povezivanje naziva se kontroler. q Drugi uslov je postojanje posebnog programa (veznika-drajvera) koji će omogućiti prepoznavanje komandi koje stignu u kontroler i njihovo izvršavanje na priključenom uređaju. q Kod uobičajenih uređaja (diskovi, diskete, CD uređaji) kontroleri su standardizovani i integrisani u matičnu ploču.

Portovi Priključna mesta za spoljne uređaje (ulazno-izlazne ) nazivaju se portovi. Portovi mogu biti: v Serijski gde bitovi jednog bajta izlaze kroz port jedan po jedan (RS 232 ili COM 1, COM 2, ) v Paralelni gde bitovi jednog bajta izlaze kroz port istovremeno (LPT 1, LPT 2)

USB port (Universal Serial Bus) je serijski port namenjen za povezivanje periferijskih uređaja sa ciljem da se: 1. ukine potreba za ugradnjom namenskih kartica u slotove na matičnoj ploči i 2. omogući priključivanje i isključivanje uredjaja „na vruće”–bez isključivanja računara. Brzina je veća (15 – 150 puta) od obične serijske veze i uređaju se time omogućuje napajanje iz računara. Najveća dozvoljena dužina kabla je 5 m.

Portovi za monitor High-Definition Multimedia Interface

Napajanje ili PSU (Power Supply Unit) Izvor napajanja je važan deo kućišta računara. On obezbeđuje električnu energiju za napajanje svih komponenata unutar kućišta i zbog toga mora da ima dovoljan kapacitet da omogući napajanje postojećih komponenata i eventualnih kasnijih proširenja. Pored toga, na njemu se nalazi i ventilator koji pokreće strujanje vazduha unutar kućišta i hlađenje komponenata u njemu. Žbog toga je loša, nažalost kod nas uobičajena praksa, da se poklopac kućišta skine sa računara, jer se time remeti normalna cirkulacija vazduha i hlađenje unutar kućišta.

q Kada iznenada nestane struja, računar prestaje da radi, pri čemu se on ne isključuje po propisanoj proceduri, što može da dovede do oštećenja podataka na disku i/ili pojedinih komponenata računara. Da bi se ovo sprečilo, postoje uređaji, neprekidni izvori napajanja (UPS-Uncontinuous Power Supply) preko kojih se računar priključuje na električnu mrežu. q Oni omogućavaju da u slučaju nestanka struje, zavisno od njihovog kapaciteta, računar radi još neko vreme (15 minuta do pola sata), što je dovoljno da se završi rad sa nekim programima, a zatim računar isključi na uobičajen način.

Šta mora da obezbedi kućište računara? • fizičku sigurnost svih komponenti koje se nalaze u njemu • pouzdanost i stabilnost napona za napajanje • odličnu ventilaciju koja cirkulacijom vazduha obezbeđuje hlađenje komponetni u njemu. 70% kvarova u računaru nastaje kao posledica lošeg napona, slabih kontakata ili pregrevanja, zbog čega treba obratiti pažnju na kupovinu kućišta. Šta mora da obezbedi napajanje računara? Napajanje računara obezbeđuje jednosmerni napon za sve komponente unutar računara. Na izlazima napajanja (na konektorima), dobijaju se nekoliko vrednosti jednosmesmernog napona: ± 12 V, ± 5 V, ± 3. 3 V.

Odgovori na sledeća pitanja: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Koja je uloga PSU- napajanja? Šta su slotovi i koja je njihova uloga? Vrste slotova? Šta su portovi i koja je njihova uloga? Vrste portova? Koji programi se nalaze u ROM-u? Šta se nalazi sa prednje strane kućišta? Kako je izvršena podela kućišta prema obliku? Objasni svako kućište? Koja je uloga UPS-a? Kada se kaže da je PC modularni uređaj šta to znači? Kako se obezbeđuje modularnost? Šta su kontroleri, a šta drajveri? Koja je uloga keš memorije? Šta su bufferi? Na koji način se obavlja komunikacija između komponenata? Šta je magistrala, vrste i objašnjenje svake? Koju ulogu ima čipset? Kako radi CPU?

Literatura: [1] Nikola Klem: „Računarstvo i informatika za prvi razred srednje škole“, sedmo izdanje, 2006. godina, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva Beograd http: //racunarstvoinfo. files. wordpress. com http: //www. tehskolasabac. edu. rs http: //www. vikipedija. rs/

Delovi matične ploče su: 1 -konektori i portovi 2 -PCI slotovi 3 -PCI Express x 1 slotovi 4 -PCI Express x 16 slot 5 -Northbridge (Severni most) 6 -CPU Socket (slot za procesor) 7 -ATX 12 V konektor za napajanje CPU-4 -pinski 8 -USB 2. 0 port 9 -konektor prekidača napajanja, reset prekidača, LED za HDD 10 -IDE konektor 11 -CMOS baterija 12 -Southbridge (Južni most) 13 -SATA konektori 14 -priključak za napajanje ventilatora CPU i napajanja 15 - slotovi za RAM memoriju 16 -konektor ATX napajanja (24 -pinski) Povratak u prezentaciju