arhitektura racunara moduo 1

8/3/2019 Arhitektura racunara MODUO 1

http://slidepdf.com/reader/full/arhitektura-racunara-moduo-1 1/14

1Računarski hardver

Računarski sistem Podaci Rezultati

Pojam računarskog sistema

Računarski sistem je skup tehničkih uređaja i programa namenjen automatskoj obradipodataka.

Opšta blok šema računarskog sistema Svaki računarski sistem poseduje četiri osnovne funkcije:

• prenos podataka • obrada podataka • čuvanje podataka • kontrola prenosa, obrade, i čuvanja podataka

Računarski sistem funkcioniše kao sistem za prenos podataka prenoseći podatke uzete izokruženja (periferije ili nekog drugog računarskog sistema) na drugu periferiju ili računarskisistem. On takođe funkcioniše kao sistem za pamćenje (skladištenje) podataka prenosećipodatke iz okruženja u operativnu memoriju ili obrnuto. Obrada podataka se vrši nazapamćenim (uskladištenim) podacima ili nad podacima uzetim iz okruženja.

Podela računarskih sistema

Računari se prema nameni mogu podeliti na: • računare opšte namene (tehnički, komercijalni) • računare specijalne namene (regulacija, praćenje procesa)

Računare možemo klasifikovati i prema odnosu performanse/cena koštanja: 1. Superračunari – To su najmoćnija kategorija računara u pogledu brzine i količine

obrađenih podataka. Koriste najsavremeniju i eksperimentalnu tehnologiju, tako da ovukategoriju često čine samo prototipovi računara. Visokih su cena i pokazuju pravacrazvoja računarskih sistema.

2. Veliki (mainframe) računari. Ova kategorija računara opslužuje najveće računarskecentre i poslovne sisteme. Odlikuju se visoko razvijenim i optimizovanim softverom jerobrađuju izuzetno veliki broj podataka (baze podataka, složene aplikacije). Imaju velikumrežu perifernih jedinica (diskova, štampača, modema...)

3. Mini računari su više specijalizovani računari. Nemaju tako jake performanse kao veliki

računari ali im je cena pristupačnija. Koriste se u manjim preduzećima za procesnoupravljanje, za projektovanje... Vremenom izlaze iz upotrebe jer iz zamenjujumikroračunari sa sve boljim performansama.

4. Mikro računari su računari zasnovani na mikroprocesoru. Za razvoj mikroprocesorazaslužan je razvoj poluprovodničkih tehnologija, koja je omogućila da se na jednojpločici poluprovodničkih kristala milimetarske zapremine nađe stotine hiljada sklopovakoji obezbeđuju funkcionalnost računara. U ovu grupu računara spadaju: personalniračunari (PC), super mikro računari i specijalizovane radne stanice (workstation).Računari iz ove kategorije su najrasprostranjeniji i odlikuje ih jednostavna arhitektura iniska cena.




Razvoj računarskih sistema

Uvod. Istorija računarskih sistema.

U razvoju računarskih sistema možemo izdvojiti sledeće faze:

1.

Manuelna era

(?–

1642.)–

Sva izračunavanja su vršena ručno bez memorisanjapodataka 2. Mehanička era (1642 – 1890.) – Izračunavanje se vrši mehanički i prvu mašinu za

izračunavanje izumeo je Paskal 1642. godine. 3. Elektromehanička era (1890 – 1946.) – Uz pomoć električnih signala upravljalo se

mašinama za izračunavanje koje su i dalje bile isključivo mehaničke. 4. Računarska era (1946 - ?) - U periodu od 1946. godine do danas stvoren je veći broj

generacija računara:

• Prva generacija računara (1946 – 1957.) karakteristična je po primeni elektronskih ceviu njihovoj konstrukciji. Ovi elementi su veoma nepouzdani u radu. Zbog potrebnogvelikog broja cevi, računari su bili veličine jedne sobe, ponekad i veći i trošili su mnogo

energije. Primene ovih računara su dosta male zbog skromnog softvera i svi programi subili memorisani. Periferni uređaji kod ovih računara bili su čitači bušenih kartica,magnetne trake, pisači, štampači.

• Druga generacija računara (1957 – 1963.) zamenjuje elektronsku cev tranzistorom.Dimenzije računara se znatno smanjuju, proizvode manje toplote, troše manje energije,postaju veoma pouzdani, povećava im se brzina rada, cena im se snižava pa postajupristupačniji širem krugu korisnika. Pojavljuju se magnetni diskovi kao sekundarnememorije, dok su bušene kartice ostale u širokoj upotrebi. Razvijeni su asembleri i drugiviši programski jezici.

• Treća generacija (1964 – 1982.) uvodi integrisano kolo – čip kao osnovni deo u računaru(jedna ovakva komponenta zamenjuje više tranzistora – u početku je to bilo nekoliko

desetina, a kasnije i nekoliko hiljada pa i miliona). Dimenzije, cena i potrošnja energije sesmanjuju a brzina rada raste. Imamo pojavu deljenja procesorskog vremena iistovremenu obradu više programa kroz multiprogramiranje. Razvijeni su operativnisistemi. Kao sekundarna memorija koristi se hard disk i flopi disk.

• Četvrta generacija (1982 - ?). Posebnu revoluciju u razvoju računarske tehnologije činipojava čipova vrlo visoke integracije – mikroprocesora. To je elektronska komponentakoja predstavlja kompletan procesor jednog računara u jednoj jedinoj komponenti vrlomale veličine. I dalje se smanjuju dimenzije računara uz stalno povećanje brzina rada.Primarne memorije su od poluprovodničkih materijala, čiji se kapacitet povećao. Jednaod karakteristika je upotreba ulazno/izlaznih uređaja. Računari ove generacije čineosnovu današnjih računara.

• Peta generacija (1985 - ?) uključuje i elemente veštačke intelegencije • Šesta generacija (1988 - ?) bazira se na takozvanoj neuronskoj tehnologiji i

multiprocesiranju, čime se u stvari počinje simulirati proces u mozgu čoveka.




Struktura računarskog sistema

Računarski sistem čine dve osnovne komponente: hardver i softver. Hardver čine fizički delovi računarskog sistema. Tu spadaju električni i elektronski delovi,mašinski sklopovi, kućišta.

Hardver računarskog sistema se sastoji od: • centralne jedinice• periferijskih jedinica

Opšti model računara

- Centralna jedinica se sastoji od: - operativne memorije (unutrašnja, primarna, radna) koja služi za smeštanje

programa i podataka koji se trenutno koriste. Njen sadržaj se gubi kada se računar isključi. - centralnog procesora (CPU) koji upravlja računarom i izvodi njegove funkcije

obrade podataka. Procesor čine: aritmetičko logička jedinica – ALU (obavlja aritmetičke ilogičke operacije) i kontrolno upravljačka jedinica (upravlja radom CPU a time i računara ucelini)- Ulazni uređaji služe za unos podataka i programa u računar (tastatura, miš...) - Izlazni uređaji služe da rezultate obrade prikažu korisniku (monitor, štampač..)

- Spoljne memorije čine posebnu grupu uređaja koji istovremeno obavljaju funkcije ulaza iizlaza, kao i funkciju dugotrajnog čuvanja podataka i programa (hard disk, CD, DVD...)




Softver, vrste softvera, podela softvera

Skup svih programa u računarskom sistemu predstavlja softver. Sav softver se može podeliti na

sistemski i aplikativni softver. Sistemski softver obuhvata programe koji upravljaju radom

računarskog sistema. Sistemski softver čine operativni sistem i programski sistemi. Operativni

sistem upravlja resursima računara, dok programski sistem sadrži programe koji služe kao

podloga za pisanje korisničkih programa (programski jezici, programski prevodioci – asembleri,kompajleri, interpreteri...) Aplikativni softver obuhvata sve programe koji su namenjeni rešavanju problema korisnika.

Njega izrađuju sami korisnici, odnosno programeri (office, igre, baze podataka...)

Podaci, instukcije, programi

Podaci su osnovni objekti obrade u računarskom sistemu, odnosno predmet rada i ujedno glavni

razlog korišćenja računara.Elektronska kola od kojih je sagrađen računar mogu biti u jednom od dva radna stanja:

- stanje uključeno, kada kroz kolo protiče struja, predstavlja se cifrom jedan (1) - stanje isključeno, kada nema proticanja struje, predstavlja se cifrom nula (0)

Svaki podatak koji se unosi u računar mora biti predstavljen kao zapis sastavljen od nula ijedinica. U matematici se brojni sistemi sastavljeni od dve cifre nazivaju binarni brojni

sistemi. Otuda se i zapis sastavljen od nula i jedinica naziva binarni zapis.

Najmanja količina podataka koju možemo zapisati i obraditi u računaru predstavlja upravojedna binarna cifra 0 ili 1 i ona se naziva bit (binary digit). Binarne cifre u računarima su

organizovane u bajtove. Jedan bajt (byte) predstavlja niz od 8 bitova.

U binarnom zapisu mogu se predstaviti;

- brojevi: celi i decimalni, pozitivni i negativni - slova: velika i mala slova abecede i interpunkcijski znaci (tačka, zarez, upitnik...)

- matematički i specijalni znaci - programske instrukcije

- kontrolni kodovi: pomeranje kursora

- slike i grafički prikazi

- zvuk: govor i muzika

Koristeći samo cifre 0 i 1 i dva bita, možemo zapisati četiri zapisa: 00 01 10 11 Ukoliko koristimo tri bita, možemo ostvariti 8 kombinacija. Tako da je ukupan broj kombinacija

izražen formulom 2N, gde je N broj bitova. Grupa od 16 bitova (2 bajta) se naziva reč, a grupa od32 bita (4 bajta) se naziva dupla reč. Tekstualni znakovi se u računaru takođe pamte kao brojevi. Svaki znak ima svoj broj pomoću

koga se zapisuje (kodira) u računaru. Kodiranje je definisano međunarodnim standardima.Jedan od prvih standarda koji je nastao bio je ASCII. Drugi često korišćeni kod je UNICODE, koji

podržava korišćenje raznih nacionalnih alfabeta (latinični, ćirilični, arapski…)

Veće jedinice od bajta su kilobajt (KB), megabajt (MB), gigabajt (GB)... 1 KB = 1024 B 1 MB = 1024 KB

U računaru se smeštaju različiti tipovi podataka. Možemo razlikovati dva osnovna tipapodataka:

• programski kodovi koji omogućavaju računaru da izvršava određene zadatke

• podaci koji predstavljaju neki tekst, sliku, zvuk…

Da bi CPU mogao da radi on mora imati instrukcije o tome šta treba da radi. Instrukcije se kao i

svi podaci u računaru predstavljaju nizom bitova. CPU je dizajniran tako da prepoznaje taj niz

koji predstavlja instukciju i koji dolazi zajedno sa podacima na ulaz procesora, i na osnovu

instrukcije izvršava operacije nad podacima. Programski kod predstavlja skup instrukcija

koji se izvršavaju jedna po jedna kada se taj program startuje. Program predstavlja skup programskih kodova koji određuje šta računar treba da uradi.




Komponente računara

CPU (Centralni procesor)

Procesor ili centralno procesorska jedinica (CPU) je osnovna komponenta svakog računarskogsistema koja neposredno upravlja procesom obrade podataka i uzajamnom komunikacijom svih

ostalih delova računarskog sistema.Procesor u svom radu koristi:

• instrukcije, koje definišu koju obradu treba izvršiti i

• podatke, koje treba obraditi u skladu sa instrukcijom

Instrukcije su u stvari programski kodovi. Ovo uključuje zahteve koje stalno zadajemo računarupreko miša i tastature: zahtev za štampanje, snimanje, otvaranje datoteke itd.

Podaci su tipično korisnički podaci koji mogu biti tekstualni, u obliku slika... Svi podaci se prekosistemske magistrale dopremaju iz operativne memorije u procesor na obradu.

Glavni delovi procesora su:

• upravljačka jedinica (control unit, CU ) • aritmetičko-logička jedinica (ALU) • registri procesora:

• interne magistrale Osnovni zadatak upravljačke jedinice je generisanje upravljačkih signala i koordinacija svih

aktivnosti unutar procesora. Ona pribavlja i omogućava izvršavanje instrukcija. Ona takođe komunicira sa ostalim komponentama računara preko upravljačke magistrale.




Procesor sadrži i aritmetičko-logičku jedinicu. U njoj se izvode artimetičke i logičke operacije

nad binarnim podacima. O tome koja operacija i nad kojim podacima treba da se izvrši,

saopštava upravljačka jedinica.

Postoje nekoliko tipova registara u procesoru. U njima se smeštaju podaci i instrukcije koje setrenutno izvršavaju, kao i adrese sledećih instrukcija koje trebaju biti izvršene. Takođe u njima

se smeštaju i rezultati obrade pre nego što budu upisani u memoriju.Interne magistrale su grupe linija preko kojih se informacija u binarnom obliku prenosi

između registara. Magistralama se prenose podaci, instrukcije i upravljački signali internounutar procesora.

Zadaci procesora su:

• da na osnovu instukcija vrši obradu podataka izvršavanjem relativno prostih operacija-mašinskih instrukcija

• da donosi odluke o toku izvršavanja instrukcija programa

• upravlja komponentama računara

• obezbeđuje prenos podataka između komponenata računara i periferije

Prilikom izvršenja programa svaka instrukcija se prenosi iz operativne memorije u

upravljačku jedinicu. Nakon toga upravljačka jedinica poziva podatke iz operativne memorije ismešta ih u registre procesora, a zatim u ALU. Nakon izvršenja operacije predviđeneinstrukcijom iz ALU se rezultati smeštaju u registre procesora, i ukoliko nisu više potrebni

prebacuju se u operativnu memoriju.Osim registra procesor mora imati još jednu malu internu memoriju- keš memoriju

(cache memory). Ona može biti ugrađena u sami procesor (interni keš), a može biti i u

posebnom čipu na matičnoj ploči (eksterni keš). To je izuzetno brza memorija (višestruko brževreme pristupa od RAM memorije). Tokom izvršavanja programa delovi operativne memorije

se premeštaju u keš memoriju. Instrukcije i podaci koje se uzimaju iz RAM memorije upisuju se i

u keš memoriju. Kada procesor želi novi podatak, prvo proverava da li se on već nalazi u kešu.

Ako to jeste slučaj, procesor ga uzima odatle umesto iz sporog RAM-a. Karakteristike procesora:

• Brzina procesora se meri brojem instrukcija koje može izvesti u sekundi (jedinica zabrzinu procesora je MIPS – milion instrukcija u sekundi)

• Dužina procesorske reči je broj bitova koji se istovremeno prenosi i obrađuje unutarprocesora

• Radni takt je učestanost impulsa koji generiše takt generator. Operacije unutarprocesora sinhronizovane su generatorom takta koji zavisi od tipa procesora. Takt

određuje kojom brzinom procesor može izvršavati mikroinstrukcije. Današnji procesoriimaju takt reda veličina nekoliko GHz, što znači da obavlja nekoliko milijardi operacija u

sekundi.

• Efikasnost mikrokoda – broj koraka potrebnih da bi se izvršila neka operacija (npr.

pomnožila dva broja)

• Broj instrukcija koje se paralelno izvršavaju – broj procesa koji se istovremeno

izvršavaju u čipu

• Brzina magistrale – brzina interne magistrale za prenos podataka i instrukcija

• Interna (keš) memorija – količina ugrađene, brze memorije koju čip sadrži.




Operativna memorija

Sistemska (centralna ili operativna) memorija namenjena je za privremeno pamćenjepodataka i programa. U operativnu memoriju se smeštaju:

• programi koji se trenutno izvršavaju

• podaci koji se obrađuju

• međurezultati obrade

Postoje dva osnovna tipa memorija. Prvi tip je memorija u koju se informacija može iupisati i iz nje pročitati u proizvoljnom trenutku - RAM memorija (Random Access Memory -

memorija sa slučajnim pristupom, što znači da je vreme potrebno za čitanje ili upis podatka

nezavisno od adrese na kojoj se čitanje ili upis obavlja – isto je kako za prvu, tako i za milionitu

memorijsku lokaciju). Informacije u RAM memorijama se gube čim se isključi napajanje (tzv.nepostojane memorije) pa ona služi za privremeno skladištenje podataka za vreme rada

računara. Drugi tip je ROM memorija (Read Only Memory ), kod koje je fizički i vremenski proces

upisa različit od procesa čitanja sadržaja. Ove memorije su postojane, ne gube sadržaj kad im se isključi napajanje

i u računarima, kao deo operativne memorije, služe da čuvaju sistemske

programe za koje je potrebno da budu stalno raspoloživi, i za koje se ne očekuje da će se (često)

menjati za vreme korišćenja računara.

Osobine memorija izražavaju se različitim parametrima:

1. Kapacitet memorije – broj bajta ili bita koji se mogu zapamtiti u memoriji; 2. Vreme pristupa – vremenski interval koji protekne od trenutka iniciranja pristupa

memoriji pa do završetka upisa ili čitanja;

3. Jedinica prenosa – kod centralne memorije predstavlja memorijsku riječ, tj. broj bita koji

se istovremeno čita ili upisuje (32 bitni, 64 bitni); 4. Brzina pristupa – broj bita ili bajta koje memorija može preneti u jednoj sekundi

5. Cena/kapacitet – ukupan odnos cene memorije prema kapacitetu

ROM Memorija

ROM memorija se najčešće koristi za čuvanje sistemskih programa za koje želimo da

stalno budu raspoloživi u računaru. Najbolji primer je sistemski BIOS program, koji se čuva uposebnom ROM-u na matičnoj ploči. To znači da je program dostupan kada se uključi napajanje

i da ga računar može koristiti da startuje sistem (po uključenju računara sistemska memorija je prazna!). Iako je zamišljeno da se sadržaj ROM memorija ne može menjati, ponekad je promena

sadržaja ROM memorije veoma korisna. Postoje nekoliko varijante ROM memorije čiji se sadržaj

može promeniti pod određenim okolnostima (PROM, EPROM, EEPROM, Flash...)

RAM Memorija

RAM memorija je radna memorija računara. Svi podaci koje računar koristi za vreme

izvršavanja operacija u procesoru memorišu se u RAM-u. Uglavnom se ti podaci i programinalaze na nekom spoljnom medijumu za pamćenje (hard disk, CD). Kada procesor želi daobrađuje ove podatke, oni moraju biti učitani u RAM.

Postoje dva osnovna tipa RAM- a: dinamički (DRAM) i statički (SRAM) I jednoj i drugoj vrsti memorije napajanje je neophodno da bi one pamtile podatke, međutim u

dinamičkom RAM-u se ti podaci vrlo brzo gube i zato je potrebno stalno osvežavati te podatke.

Osvežavanje (ponovno upisivanje istog sadržaja) se vrši više puta u sekundi. Kod statičkogRAM-a upisani podatak ostaje sve dok ima napajanja i nije ga potrebno osvežavati. SRAM je

mnogo brža memorija od DRAM ali je i dosta skuplja. Zbog toga se DRAM koristi za sistemsku

memoriju a SRAM zbog svoje brzine za keš memoriju.

Zahtevi koji se postavljaju pred sistemsku memoriju poslednjih godina se stalno

uvečavaju, jer je softver sve moćniji i sve zahtevniji. Rezultat ovoga je da današnjiračunari imaju značajno više memorije nego prvi računari iz ranih osamdesetih.Smeštanje i učitavanje velikih blokova podataka u/iz memorije je izuzetno vremenski




zahtevna operacija, i kada su velike količine memorije u pitanju razlika u brzini pristupa

registrima procesora i pristupa sistemskoj memoriji je izuzetno velika. Kada je u pitanjubrzina, brzina procesora višestruko nadmašuju brzinu memorijskih čipova. Posledicaovoga je da procesori moraju sve više i više da čekaju na prenos podataka u/iz

memorije, što se izuzetno nepovoljno odražava na performanse.

Jedno od rešenja je da se koristi keš memorija između procesora i glavne

memorije. Keš se danas izrađuje u više slojeva, koji imaju sve veći kapacitet (i sve manjubrzinu pristupa) kako su postavljeni dalje od procesora. Primarni keš, ili keš prvognivoa ( Level 1 cache), nalazi se na procesoru i služi za privremeni smeštaj instrukcija i

podataka. Ovo je najbrži vid memorijskog skladišta koji postoji u računaru (brži pristup

imaju samo procesorski registri). Primarni keš je uvek ugrađen na procesorski čip, ipodeljen je na instrukcijski keš i keš za podatke. Primarni keš izrađuje se isključivo odSRAM čipova koji su izuzetno brzi.

Na svim današnjim računarima postoji i sekundarni keš da bi se dodatno ublažilarazlika u brzini procesora i memorije. Sekundarni keš, ili keš drugog nivoa (Level 2

cache) koristi istu kontrolnu logiku kao i primarni keš i takođe se izrađuje isključivo

pomoću SRAM čipova da bi se postigla maksimalna moguća brzina. Na današnjim

procesorima on se nalazi integrisan unutar procesorskog kučišta. Ranije se sekundarnikeš nalazio ili zalemljen na matičnoj ploči, ili se na nju dodavao u posebne slotove.




Magistrale (Bus)

Magistrale predstavljaju skup žica ili provodnika za povezivanje različitih delova računara. To jegrupa linija (električnih provodnika) kroz koje se signalima prenose podaci i upravljačkeinformacije u računaru. Magistrale (sabirnice, bus) omogućavaju dvosmerni tok podataka, npr.od procesora ka memoriji i obratno. Fizički, magistrale (sabirnice) su brojne metalne linije naštampanoj ploči kako glavne matične ploče, tako i svih ostalih dodatnih kartica računara.Za svaku magistralu možemo razlikovati: - Radni takt magistrale . To je učestanost (frekvencija) prenosa podataka preko magistrale.

Njega generiše takt generator smešten u čipsetu na matičnoj ploči. Izražava se u Hz i većaučestanost znači i veći prenos podataka.

- Širina magistrale. Broj bitova koji se istovremeno mogu preneti kroz magistralu. To jejedna od važnijih karakteristika koja određuje sistemske performanse. Što je širi BUS, većibroj bitova će biti poslat istovremeno. Npr. ako je magistrala širine 32 bita (može preneti 32bita u istom trenutku) i treba da se prenose podaci dužine reči od 64 bita. To znači da ćeprocesor morati da pristupa memorijskom modulu dva puta tokom svakog instrukcionogciklusa. Ako imamo magistralu širine 64bita onda će se sve to obaviti u jednom ciklusu.

- Propusna moć (brzina magistrale). Izražava količinu podataka koji se prenese u jedinicivremena. Današnji računari imaju propusnu moć reda nekoliko GB/s

Postoje nekoliko vrsta magistrala: • Magistrala podataka

•

, koja vrši prenos podataka između procesora i memorije sa jednestrane i perifernih uređaja sa druge, pri čemu svaka linija može preneti jedan bit ujednom vremenskom intervalu Adresne magistrale

•

, koje prenose informacije o tome gde podaci treba da budu poslati.Pre slanja podataka, putem adresne magistrale šalje se adresa lokacije (uređaja) na kojipodatak treba biti smešten. Magistrale za prenos upravljačkih signala

pomoću kojih procesor upravlja radomperifernih uređaja

Sve vrste magistrala u računaru možemo podeliti na:

1. Sistemsku magistralu (interna, main bus, FSB – Front Side Bus) – povezuje CPU saglavnom memorijom i keš memorijom drugog nivoa L2. Nalazi se na matičnoj ploči iodgovara pojedinačnom tipu procesora.

2. Ulazno/izlazne magistrale (eksterna, magistrala za proširenje) – povezuje različiteperiferne uređaje sa CPU. Ova magistrala je dosta sporija od sistemske magistrale.

Zbog velike razlike u brzini prenosa podataka sporija U/I magistrala je preko kontrolera(Bridge) povezana na bržu sistemsku magistralu. Bridge (most) je deo PC čip seta koje jeintegrisan u matičnu ploču.




Slotovi za proširenje su završeci magistrala u kojima se priključuju odgovarajuće kartice(adapteri). Danas se u računaru mogu sresti nekoliko vrsta U/I magistrala:

• ISA bus (Industry Standard Architecture) - stari tip magistrale, male brzine i u novijimmatičnim pločama se ne pojavljuje

• PCI (Peripheral Component Interconnect) – Danas se koristi u svim računarima zaspajanje različitih adaptera kao što su mrežni kontroleri, zvučne kartice, TV kartice...Može koristiti 64 linija za prenos podataka i ima veću brzinu prenosa podataka od ISA.Na računaru se mogu naći 4-5 PCI slota za proširenje.

• AGP (Accelerated Graphics Port) – tip magistrale koji je nastao zbog velikog zahteva upogledu grafike i prikazivanja slika. AGP magistrala se koristi za video adaptere(kartice). Prednosti u odnosu na PCI su što je nekoliko puta brža, ne deli magistralu sadrugim komponentama kao kod PCI, omogućuje grafičkoj kartici da sopstvenu videomemoriju dopuni sistemskom memorijom.

• PCI Express (PCI – E) je najnoviji standard komunikacija između komponenti. Osmišljenje za grafičke kartice, mada se može koristiti i za ostale računarske delove. Karakterišega veća brzina od svih prethodnih standarda.

• USB (Universal Serial Bus) – tip univerzalne magistrale razvijen u cilju da eliminišeprobleme prilikom instaliranja eksternih uređaja tako što ne zahteva otvaranje kućištaradi ubacivanja novih kartica za odgovarajuće uređaje. Preko ove magistrale možemopriključiti do 127 različitih uređaja, što je značajno poboljšanje u odnosu na PCI koji imaograničenje na 4-5 uređaja.

• FireWire / IEEE 1394. Magistrala koja se u današnje vreme koristi za rad sa uređajimakoji zahtevaju širok propusni opseg prilikom prenosa (skeneri, video kamere…)Približno je iste brzine kao USB magistrala ali ima veliku propusnu moć.

FireWire




Interfejsi

Postoje puno različitih interfejsa (priključaka) u računaru.

Interfejsi perifernih memorija: EIDE, SATA, SCSI. Preko ovih interfejsa priključujemoperiferne memorije (hard disk, CD, DVD) na računar. EIDE (ATA) je stariji tip i omogućava

spajanje

do dva uređaja preko jednog kanala. SATA

je naslednik ATA interfejsa i omogućavaznatno veću brzinu prenosa podataka. SCSI (skraćenica od S mall C omputer S ystem I nterface ičita se Skazi) ima prednost u odnosu na ostale interfejse u tome što može da uključi do 16uređaja samo na jednom kablu povezujući i eksterne i interne uređaje.

ATA interfejs SATA interfejs

SCSI interfejs

Interfejsi ulazno/izlaznih uređaja. Nekada su se periferni uređaji povezivali na serijski iparalelni port. Danas su oni prevaziđeni i u upotrebi su znatno brži interfejsi za povezivanjeulazno/izlaznih uređaja. USB je veoma korišćeni priključak i njegova brzina je 480MB/s. Ovajstandard za povezivanje je zamišljen da prevaziđe probleme prilikom instaliranja eksternihuređaja tako što ne zahteva otvaranje kućišta radi dodavanja nove kartice za odgovarajućeuređaje. FireWire ima veliku brzinu prenosa podataka, veliki propusni opseg i najviše se koristiza povezivanje digitalne video opreme sa računarom. HDMI – Multimedijalni interfejs. Koristise za prenos digitalnog audio/video sadržaja visoke rezolucije. Ovim interfejsom se povezujuDVD plejeri, Play Station konzole, Kamere, LCD/Plazma televizori sa grafičkom karticom.



12 Računarski hardver

Kontroleri (adapteri)

Svakom periferijskom uređaju, bilo da je unutrašnji ili spoljašnji, potrebno je nešto što ćeposredovati između njega i procesora. Taj posrednik se zove kontroler (adapter). Na primer,

hard disku je potreban kontroler hard diska, tastaturi treba kontroler za tastaturu, monitoru jepotreban video adapter... Glavni zadatak kontrolera je:

• Usaglašavanje brzine prenosa podataka između periferije i procesora • Prevođenje podataka iz procesorskog formata u format koji koristi periferija, kao i

pojačavanje elektronskih signala između procesora i periferije.

Kontroleri (adapteri) nisu uvek posebne kartice. Kontroler tastature obično nije kartica većjedan čip na matičnoj ploči.Nabrojaćemo nekoliko uobičajenih kontrolera u računaru:

• Video adapter (video kontroler, grafička kartica) može biti posebna kartica koja jepriključena na poseban priključak za proširenje, a može biti integrisana na matičnuploču (sastavni deo matične ploče)

• IDE kontroleri. Na ove kontrolere možemo priključiti hard diskove, CD, DVD • Mrežna kartica • Zvučna kartica • Modem

zvučna kartica grafička kartica

mrežna kartica adapter na matičnoj ploči




Prenosivi računari

Laptop (notebook) računari

Laptop je prenosivi računar koji sadrži sve delove klasičnog desktop računara kao što sutastatura, ekran, hard disk... uključujući bateriju, smeštenu u malo kućište.

Glavna prednost notebook računara je mobilnost (prenosivost) uz smanjene dimenzije. S drugestrane nedostatkom se može smatrati veća cena uz nešto manje performanse u odnosu na

njihove desktop varijante. Istovremeno, nedostatak je i njihova manja mogućnost za proširenje

(nadograđivanje).Notebook se napaja preko AC/DC adaptera, koji pretvara naizmenični mrežni napon u

jednosmerni napon. Osim što računar snabdeva strujom takođe i puni bateriju koja napajaračunar kada nije direktno priključen na naizmenični napon gradske mreže.

Osnovne komponente laptopa su obično po funkciji slične onima kod stonih računara, ali su

manjih dimenzija, prilagođeni za mobilnu upotrebu i manju potrošnju električne energije.

Ekran laptopa može biti izrađen u LCD ili u novije vreme LED tehnologiji. Potrošnja struje kodovih monitora je mala i to je jedna od bitnih osobina prenosivih računara.

Laptop hardiskovi su obično veličine 2.5 inča (64 mm) ili 1.8 inča (46 mm) i oni su manji uodnosu na hardiskove za stone (desktop) računare koji su 3.5 inča (89 mm). Kod novijih

laptopova (a posebno kod tzv. ultraprenosnika) koristi se disk baziran na fleš memoriji (SSD),koji su brži, lakši, manje osetljivi na mehanička oštećenja i energetski su ekonomičniji (troše

manje struje).

Video grafički kontroler (GPU), je obično integrisan u čipset. Ovo ograničava upotrebu

laptopa za igru i zabavu (dve oblasti koje neprestano uvećavaju svoje zahteve u pogledugrafike). Laptopovi više klase i laptopovi koji su zamena za stone računare najčešće dolaze sa

grafičkim procesorima koji su na nekim modelima u obliku posebnih internih kartica i oni su po

performansama veoma slični stonim (desktop) računarima.Baterija, kod današnjih laptopova je obično litijum-jonska, a kod najnovijih litijum-polimer.

Tipično vreme trajanja baterije je od 2-5 časa, ali može biti i manje prilikom zahtevnijih



14 Računarski hardver

zadataka. Performanse baterije opadaju sa vremenom i obično je vek trajanja baterije 1 – 3

godine, zavisno od dinamike punjenja i pražnjenja.

Procesor (CPU) – Laptop procesori imaju napredne mogućnosti u pogledu efikasnijeg

korišćenja el. energije i proizvode manje toplote od desktop (stonih) računara, ali nisu tolikojači.

Matična ploča kod laptopova su vrlo specifične i razlikuju se od proizvođača i modela i nisu

standardizovane veličine kao kod stonih računara. Za razliku od matičnih ploča kod stonih

računara koji imaju nekoliko proširivih slotova (obično 3-7), neki modeli laptopova mogu biti ibez ikakvog proširivog slota, sa izuzetkom USB interfejsa koji je vrlo čest na laptopu. Kod većine

laptopova inače je prisutan jedan ili više slota za tzv. Ekspres kartice.Ulazni uređaji. Laptop uređaji dolaze sa integrisanom tastaturom i sa tzv. ’’touchpad’’ uređajem

koji ima ravnu površinu osetljivu na dodir i služi za usmeravanje strelice na računaru kao da jeprisutan miš.

Ulazno-izlazni interfejsi. Oni nam omogućavaju da proširimo funkcionalnost laptopapriključivanjem nekih periferija. Laptopovi obično imaju PC Card priključak (PCMCIA) kao i

daleko prisutniji USB port.

PCMCIA slot

Netbook računari

Netbook računari su manji i lakši računari od laptopova. On je pre svega namenjen za bežičnu

komunikaciju i pristup internetu. Veličine ekrana netbook računara su između 9 i 11 inča itežina je od 0,9 – 1,4 kg. Ne sadrže CD/DVD rom i imaju manji broj portova.

poređenje Netbook (manj i ) u odnosu na Laptop (veći) računar

PDA (džepni digitalni računar)

Lični digitalni asistent (PDA) je mobilni uređaj, poznat i kao ručni

računar. PDA uređaji se koriste u svakodnevnom životu za uzimanje

beleški, držanje kontakata i povezivanje na internet.

PDA uređaj ima ekran osetljiv na dodir za unos podataka, slot za

memorijsku karticu za skladištenje podataka, i najmanje jedan od

sledećih načina za povezivanje: infracrveni port, Bluetooth i / ili

WiFi. Softver, obično treba da ima kalendar, listu obaveza, adresarza kontakte i neku vrstu napomene programa. PDA uređaj uključuje e-mail i Web podršku.

arhitektura racunara moduo 1

Documents