Osnovna graa raunala S utalo i D Grundler

  • Slides: 57
Download presentation
Osnovna građa računala © S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 1

Osnovna građa računala © S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 1

Sklopovlje računala n Računalo je sastavljeno od niza dijelova koji se razlikuju s obzirom

Sklopovlje računala n Računalo je sastavljeno od niza dijelova koji se razlikuju s obzirom na svojstva i funkcije. Zajednički im je naziv sklopovlje (engl. hardware). (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 2

Sklopovlje računala n Sklopovlje računala - svi električni, elektronički i mehanički dijelovi od kojih

Sklopovlje računala n Sklopovlje računala - svi električni, elektronički i mehanički dijelovi od kojih je građeno računalo i pojedini njegovi priključci. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 3

Programska podrška n Računalno sklopovlje će biti korisno samo ako njime upravljaju računalni programi.

Programska podrška n Računalno sklopovlje će biti korisno samo ako njime upravljaju računalni programi. n Skup svih programa koji se mogu izvršavati na računalu naziva se programskom podrškom (engl. software). (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 4

Programska podrška n Programsku se podršku može podijeliti na: n operacijske sustave, n namjenske

Programska podrška n Programsku se podršku može podijeliti na: n operacijske sustave, n namjenske programe (aplikacije). (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 5

Digitalni računalni sustav RAČUNALO: n sklopovlje (engl. hardware) n programi (engl. software) ČOVJEK: n

Digitalni računalni sustav RAČUNALO: n sklopovlje (engl. hardware) n programi (engl. software) ČOVJEK: n konstruktor n programer n korisnik ULAZNO-IZLAZNI UREĐAJI n omogućuju međusobnu komunikaciju (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 6

Temeljna građa računala (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 7

Temeljna građa računala (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 7

Središnja jedinica za obradu n Zadatak središnje jedinice za obradu je: n obrada podataka,

Središnja jedinica za obradu n Zadatak središnje jedinice za obradu je: n obrada podataka, n upravljanje protokom podataka između pojedinih dijelova sustava, n usklađivanje i nadzor rada cijelog sustava. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 8

Središnja jedinica za obradu n Središnja jedinica za obradu (engl. CPU) sastavljena je od

Središnja jedinica za obradu n Središnja jedinica za obradu (engl. CPU) sastavljena je od dva osnovna dijela: n aritmetičko logičke jedinice, n upravljačke jedinice. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 9

Procesor n Procesori odjednom mogu obraditi više bitova. n Što više bitova procesor odjednom

Procesor n Procesori odjednom mogu obraditi više bitova. n Što više bitova procesor odjednom može obraditi to će više podataka moći obraditi u jedinici vremena. n Većina suvremenih procesora obrađuje odjednom 32 ili 64 bita. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 10

Takt procesora n Procesor podatke obrađuje u koracima. n Najveći broj koraka koje procesor

Takt procesora n Procesor podatke obrađuje u koracima. n Najveći broj koraka koje procesor može obaviti u sekundi naziva se takt (engl. clock). n Takt uvelike određuje brzinu rada procesora, suvremeni procesori rade s taktom od nekoliko GHz. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 11

Chipset n Za povezivanje procesora s ostatkom računala rabi se skup od nekoliko pomoćnih

Chipset n Za povezivanje procesora s ostatkom računala rabi se skup od nekoliko pomoćnih integriranih krugova poznat pod nazivom engl. chipset. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 12

Chipset n Svi podaci prolaze kroz chipset jer svi ostali dijelovi računala komuniciraju s

Chipset n Svi podaci prolaze kroz chipset jer svi ostali dijelovi računala komuniciraju s procesorom posredstvom chipseta. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 13

Memorija n Memorija služi za pohranu podataka i programa te ih po potrebi stavlja

Memorija n Memorija služi za pohranu podataka i programa te ih po potrebi stavlja na raspolaganje ostalim dijelovima sustava. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 14

Memorija n S obzirom na mogućnost čuvanja podataka nakon nestanka napajanja, memorije možemo podijeliti

Memorija n S obzirom na mogućnost čuvanja podataka nakon nestanka napajanja, memorije možemo podijeliti u dvije skupine: n privremene memorije n trajne memorije. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 15

Radna memorija n Radna memorija (engl. random access memory, RAM) je privremena memorija koja

Radna memorija n Radna memorija (engl. random access memory, RAM) je privremena memorija koja podatke čuva samo dok je računalo uključeno na napajanje. n S isključenjem računala njen se sadržaj briše. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 16

Radna memorija n U ovu se memoriju podaci mogu upisivati, brisati i iz nje

Radna memorija n U ovu se memoriju podaci mogu upisivati, brisati i iz nje čitati onoliko puta koliko želimo. n Redovito je ugrađena u računalo. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 17

Radna memorija n Radnu memoriju središnja jedinica za obradbu rabi za neposrednu pohranu i

Radna memorija n Radnu memoriju središnja jedinica za obradbu rabi za neposrednu pohranu i dobavu podataka. n Za vrijeme rada programi koji se izvršavaju i podatci koji se trenutačno obrađuju nalaze se u radnoj memoriji. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 18

Brza priručna memorija n Između radne memorije i procesora postoji nerazmjer u brzini zbog

Brza priručna memorija n Između radne memorije i procesora postoji nerazmjer u brzini zbog čega je ograničena ukupna brzina razmjene. n Zbog toga se u računalo ugrađuje brza priručna memorija (engl. cache). n Dobava podataka iz brze priručne memorije u procesor je mnogo brža nego dobava iz RAM memorije. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 19

Brza priručna memorija n Brza priručna memorija relativno je malog kapaciteta (od 1 KB

Brza priručna memorija n Brza priručna memorija relativno je malog kapaciteta (od 1 KB do 1 MB). n Radna memorija računala građena je od komponenti DRAM-a, a brza priručna memorija od bržih i skupljih komponenti SRAM-a. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 20

Brza priručna memorija, L 1 n Brza priručna memorija može biti smještena na istu

Brza priručna memorija, L 1 n Brza priručna memorija može biti smještena na istu pločicu poluvodiča s mikroprocesorom. n Tada se naziva primarna brza priručna memorija ili L 1 (engl. primary cache, Level 1 cache ) i kapaciteta je od 1 do 128 KB. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 21

Brza priručna memorija n Zasebno izvedena brza priručna memorija koja se nalazi izvan procesora

Brza priručna memorija n Zasebno izvedena brza priručna memorija koja se nalazi izvan procesora naziva se sekundarna brza priručna memorija ili L 2 (engl. second level cache , Level 2 cache ) i kapaciteta je od 128 KB do 1 MB. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 22

Brza priručna memorija n L 2 memorija je mnogo brža, skuplja i manjeg kapaciteta

Brza priručna memorija n L 2 memorija je mnogo brža, skuplja i manjeg kapaciteta od radne memorije. n Istodobno, jeftinija je i sporija od L 1 memorije pa je na neki način kompromis između cijene i brzine pristupa. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 23

Trajne memorije, ROM n ROM (engl. read only memory) je memorija u koju se

Trajne memorije, ROM n ROM (engl. read only memory) je memorija u koju se podatci mogu upisati samo jedanput. Nakon upisa, te se podatke ne može mijenjati, brisati ili upisivati nove. n Podatke u ROM upisuje proizvođač računala. n To su npr. programi koji se pokreću pri uključenju računala, manji dijelovi operacijskog sustava itd. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 24

Trajne memorije, FEPROM n Flash EPROM (engl. flash erasable programmable ROM, FEPROM) se ponaša

Trajne memorije, FEPROM n Flash EPROM (engl. flash erasable programmable ROM, FEPROM) se ponaša poput RAM memorije uz bitnu razliku da zadržava svoj sadržaj i nakon prekida napajanja. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 25

Trajne memorije, FEPROM n Svojstva flash EPROMa omogućila su promjenu dijelova operacijskog sustava smještenih

Trajne memorije, FEPROM n Svojstva flash EPROMa omogućila su promjenu dijelova operacijskog sustava smještenih u flash EPROM i nakon što se računalo nalazi kod korisnika. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 26

Matična ploča n Većina je osnovnih dijelova računala ugrađena u kućište, a objedinjuje ih

Matična ploča n Većina je osnovnih dijelova računala ugrađena u kućište, a objedinjuje ih matična ploča. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 27

Matična ploča n Matična ploča (engl. motherboard) je tiskana ploča zadužena za povezivanje dijelova

Matična ploča n Matična ploča (engl. motherboard) je tiskana ploča zadužena za povezivanje dijelova računala u jednu cjelinu. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 28

Povezivanje dijelova računala n Dijelove je računala potrebno međusobno povezati električnim vodičima kako bi

Povezivanje dijelova računala n Dijelove je računala potrebno međusobno povezati električnim vodičima kako bi podaci mogli putovati od jednog dijela računala do drugog. n S obzirom na mnogo sastavnih dijelova, vrlo je važan način njihova povezivanja. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 29

Sabirnice n Dijelovi računala se povezuju s pomoću posebnih skupina vodiča koji se nazivaju

Sabirnice n Dijelovi računala se povezuju s pomoću posebnih skupina vodiča koji se nazivaju sabirnicama. n Sabirnice (engl. bus) se izvode kao tiskani vodiči na površini matične ploče. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 30

Sabirnice n Sabirnice se dijele na: n unutarnje sabirnice n vanjske sabirnice. (c) S.

Sabirnice n Sabirnice se dijele na: n unutarnje sabirnice n vanjske sabirnice. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 31

Unutarnje sabirnice n Unutarnje sabirnice služe za povezivanje dijelova računala smještenih unutar kućišta i

Unutarnje sabirnice n Unutarnje sabirnice služe za povezivanje dijelova računala smještenih unutar kućišta i razmjenu podataka između njih. n One istodobno služe i za priključak komponenti koje se ugrađuju na matičnu ploču. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 32

Priključnice n Da bi se dijelovi sustava mogli priključiti na sabirnice matične ploče, na

Priključnice n Da bi se dijelovi sustava mogli priključiti na sabirnice matične ploče, na sabirnicama su izvedene priključnice (utori, konektori). (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 33

Priključnice n Razlikuju se priključnice u koje se priključuju poluvodičke komponente poput procesora i

Priključnice n Razlikuju se priključnice u koje se priključuju poluvodičke komponente poput procesora i radne memorije… (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 34

Priključnice n …i priključnice u koje je moguće priključiti dodatne sklopove (kartice, tiskane pločice)

Priključnice n …i priključnice u koje je moguće priključiti dodatne sklopove (kartice, tiskane pločice) i na taj način lako proširiti sposobnosti računala. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 35

Unutarnje sabirnice n Kako bi se izbjegla nesukladnost priključaka i sabirnica dogovorene su norme

Unutarnje sabirnice n Kako bi se izbjegla nesukladnost priključaka i sabirnica dogovorene su norme sabirnica. Rasprostranjene su npr. : n PCI sabirnica, n PCI Express sabirnica. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 36

PCI Express sabirnica n PCI Express je sabirnica koja sve više zamjenjuje PCI sabirnice.

PCI Express sabirnica n PCI Express je sabirnica koja sve više zamjenjuje PCI sabirnice. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 37

PCI Express sabirnica n Prednost PCI Express sabirnice je serijska arhitektura koja omogućava povećanje

PCI Express sabirnica n Prednost PCI Express sabirnice je serijska arhitektura koja omogućava povećanje osnovne brzine prijenosa podataka (250 MBps) proširenjem priključnica. (c)S. S. Šutalo D. Grundler, 2009. (c) Šutalo i i. D. Grundler, 38 38

PCI Express sabirnica n Razvijene su x 2, x 4, x 8, x 16,

PCI Express sabirnica n Razvijene su x 2, x 4, x 8, x 16, x 32 inačice osnovne priključnice. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 39

Komunikacija dijelova sklopovlja n Matična ploča omogućava komunikaciju s dijelovima sklopovlja koji su smješteni

Komunikacija dijelova sklopovlja n Matična ploča omogućava komunikaciju s dijelovima sklopovlja koji su smješteni izvan kućišta računala. n Komunikaciju s tim dijelovima sklopovlja pružaju vanjske sabirnice i ulazno-izlazni sklopovi. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 40

Vanjske sabirnice namijenjene su priključivanju dijelova sklopovlja smještenih izvan kućišta računala. n Priključnice vanjske

Vanjske sabirnice namijenjene su priključivanju dijelova sklopovlja smještenih izvan kućišta računala. n Priključnice vanjske sabirnice su uvijek izvedene tako da je na njih moguće priključiti uređaje bez otvaranja kućišta računala. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 41

Vanjske sabirnice n Na jednu se vanjsku sabirnicu može ugraditi više priključnica. n Glavna

Vanjske sabirnice n Na jednu se vanjsku sabirnicu može ugraditi više priključnica. n Glavna je karakteristika vanjskih sabirnica da se više uređaja može služiti istom sabirnicom. n U širokoj su uporabi sabirnice: USB i Fire. Wire. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 42

USB n USB (engl. universal serial bus) je najrasprostranjenija vanjska sabirnica. n Razlikuju se

USB n USB (engl. universal serial bus) je najrasprostranjenija vanjska sabirnica. n Razlikuju se priključnice i priključci za računalo i za vanjski uređaj. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 43

USB n USB sabirnica je namijenjena za spajanje vanjskih uređaja kao što su skener,

USB n USB sabirnica je namijenjena za spajanje vanjskih uređaja kao što su skener, pisač, digitalni fotoaparat, itd. n Norma USB 3. 0 omogućava brzinu do 4, 80 Gbps. USB logotip (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 44

USB n UZ brzinu, prednost USB-a je i napajanje uređaja iz računala te mogućnost

USB n UZ brzinu, prednost USB-a je i napajanje uređaja iz računala te mogućnost spajanja vanjskih uređaja dok računalo radi. n Ako na USB sabirnicu želimo spojiti više vanjskih uređaja, potreban je USB koncentrator (hub). (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 45

USB koncentrator n Na USB sabirnicu je kombinacijom USB koncentratora moguće spojiti do 127

USB koncentrator n Na USB sabirnicu je kombinacijom USB koncentratora moguće spojiti do 127 vanjskih uređaja. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 46

Ulazno-izlazni sklopovi n Ulazno-izlazni sklopovi omogućavaju komunikaciju s uređajima smještenim izvan kućišta računala. n

Ulazno-izlazni sklopovi n Ulazno-izlazni sklopovi omogućavaju komunikaciju s uređajima smještenim izvan kućišta računala. n Oni povezuju računalo s okolinom te prenose podataka između računala i okoline. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 47

Ulazno–izlazni sklopovi n Za razliku od vanjskih sabirnica, ulazno-izlazni sklopovi omogućuju istodobni priključak samo

Ulazno–izlazni sklopovi n Za razliku od vanjskih sabirnica, ulazno-izlazni sklopovi omogućuju istodobni priključak samo jednog vanjskog uređaja na isti skup vodiča. n Najčešće korišteni ulazno-izlazni sklopovi su: n serijski, paralelni, PS/2 (za miša i tipkovnicu). (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 48

Serijski i paralelni U/I sklopovi n Paralelni sklop (engl. LPT port, printer port, paralel

Serijski i paralelni U/I sklopovi n Paralelni sklop (engl. LPT port, printer port, paralel port), izveden s 25 -priključaka. n PS/2 vrata (engl. PS/2 port) služe za spajanje tipkovnice i miša. n Serijski sklop (engl. COM port, serial port), izveden s 9 -priključaka. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 49

Dodatni sklopovi n Dodatni sklopovi proširuju mogućnosti računala. n Njima se računalu mogu dodati

Dodatni sklopovi n Dodatni sklopovi proširuju mogućnosti računala. n Njima se računalu mogu dodati ili popraviti, primjerice, grafičke, zvukovne ili komunikacijske značajke. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 50

Priključak n Dodatni sklop (kartica ili adapter) završava priključkom koji je moguće utaknuti u

Priključak n Dodatni sklop (kartica ili adapter) završava priključkom koji je moguće utaknuti u odgovarajuću priključnicu na matičnoj ploči računala. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 51

Dodatni sklopovi (kartice) n Dodatni sklopovi imaju priključnice na stražnjoj strani računala za priključak

Dodatni sklopovi (kartice) n Dodatni sklopovi imaju priključnice na stražnjoj strani računala za priključak vanjskih uređaja. priključak na mrežnu karticu igrača palica mikrofon priključak na grafičku karticu zvučnici (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. slušalice 52

Hlađenje n Svaki se elektronički uređaj pri radu zagrijava. n Pretjerano zagrijavanje je štetno

Hlađenje n Svaki se elektronički uređaj pri radu zagrijava. n Pretjerano zagrijavanje je štetno i skraćuje radni vijek elektroničkih komponenata. n Na sklopove koji stvaraju mnogo topline stavljaju se hladnjaci (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 53

Hladnjaci n Hladnjaci su metalni dijelovi (obično od aluminija koji dobro vodi toplinu) preko

Hladnjaci n Hladnjaci su metalni dijelovi (obično od aluminija koji dobro vodi toplinu) preko čije se površine toplina isijava u okolinu. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 54

Ventilatori n Računala se rashlađuju i ispuhivanjem toplog zraka i upuhivanjem hladnijeg zraka pomoću

Ventilatori n Računala se rashlađuju i ispuhivanjem toplog zraka i upuhivanjem hladnijeg zraka pomoću ventilatora. n U računalu se obično nalazi nekoliko ventilatora. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 55

Ventilatori n Ventilator se npr. ugrađuje neposredno na hladnjak procesora. n Suvremeni procesori se

Ventilatori n Ventilator se npr. ugrađuje neposredno na hladnjak procesora. n Suvremeni procesori se u radu toliko zagriju da bi bez hladnjaka i ventilatora prestali raditi za nekoliko minuta. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 56

Hlađenje tekućinom n Kod nekih se računala procesor hladi tekućinom što je bolje, ali

Hlađenje tekućinom n Kod nekih se računala procesor hladi tekućinom što je bolje, ali je i skuplje te zahtjeva ugradnju dodatnog uređaja za hlađenje. (c) S. Šutalo i D. Grundler, 2009. 57