Glavna štampana ploča računara. Nazivi u upotrebi:

Motherboard – matična ploča Mainboard – osnovna ploča Planeboard – ravna ploča

Matična ploča

Osnovne funkcije: Osnovne funkcionalne:

Smeštaj komponenti koje se

nalaze u računaru

Omogućava njihovo

električno i logičko

povezivanje

Priključenje komponenti koje

nisu u računaru

1. BIOS

2. CMOS

3. Baterija

4. Čipovi

5. Magistrale

6. Interni priključci

7. Eksterni priključci

BIOS -Basic Input Output System

Inicira učitavanje operativnog sistema

Omogućava da operativni sistem i korisnički

programi komuniciraju sa komponentama računara

BIOS program pokreće tzv. power-on self-test

(POST), program za samotestiranje (skup dijagnostičkih

programa).

Za vrijeme 'podizanja' računara (booting) BIOS izvodi puno

programskih zahvata kako bi pripremio računar za rad.

Za vrijeme 'podizanja' računara BIOS izvodi

sljedeće operacije

prvo utvrĎuje radi li ispravno video kartica.

provjerava radi li se o uključenju računala ili o ponovnom startovanju

(reboot) računara. U slučaju reboot-a preskaču se mnoga provjeravanja.

Ako se radi o uključivanju računara, BIOS provjerava RAM izvodeći

čitaj/piši test na svakoj memorijskoj adresi. Provjerava komunikaciju s

tastaturom i mišem. Zatim traži PCI sabirnicu, pa ako postoji, provjerava

sve PCI kartice. Ako BIOS naĎe neku pogrešku za vrijeme POST-a, onda

ispisuje tekst o pogreški ili javlja nizom zvučnih upozorenja.

BIOS prikazuje neke detalje o sistemu i to obično uključuje informaciju

o: Procesoru, Disketi, tvrdom disku i o CD/DVD ureĎaju , Memoriji,

sistemskom datumu, video prikazu

Savremena elektronska tehnologija omogućila je izradu

integrisanih komponenti sa velikim brojem

elektronskih elemenata. Ovako integrisana

komponenta je poznata pod imenom čip.

Ova tehnologija omogućava da se cio procesor izradi u

vidu čipa koji se zove MIKROPROCESOR.

Mikroprocesor

Procesor definiše tip računara.

Procesor sa donje strane poseduje pinove (tanke žičice) koji

služe za vezu sa matičnom pločom a na matičnoj ploči se

nalazi priključak za procesor u koji se procesor utakne.

Različiti modeli procesora poseduju različite rasporede

pinova. Matične ploče se izraĎuju namjenski za odreĎeni

model procesora, pa prema tome i priključak za procesor na

matičnoj ploči mora da odgovara rasporedu pinova tog

procesora.

CPU - Central Processing Unit

Centralna procesorska jedinica

Centralna: zato što je centralno mjesto za obradu

podataka

Procesorska: zato što obraĎuje (procesuira) podatke

Jedinica: zato što je to jedan čip (jedinica) koji sadrži

veliki broj tranzistora

UreĎaj u računaru u kojem se izvršavaju instrukcije

programa i izvode različite operacije nad podacima zove se

PROCESOR.

Ime je dobio po tome što se u ovom ureĎaju odvija proces

obrade podataka.

OPERATIVNA

MEMORIJA

PROCESOR

ULAZ IZLAZ

Procesor je osnovni element svakog računara.

Izvršava instrukcije sadržane u programima

Instrukcije i podaci se redom učitavaju iz operativne memorije

U operativnoj memoriji se nalazi program koji se neposredno

izvršava i podaci koji se neposredno koriste tokom izvršavanja

programa.

Kada računar izvršava program, tada se iz memorije donose jedna

po jedna instrukcija u mikroprocesor i izvršava. Rezultati se iz

mikroprocesora vraćaju u memoriju.

Operacija uzimanja podataka iz memorije je poznata

kao čitanje memorije, a operacija slanja podataka u

memoriju kao upis u memoriju.

Komunikacija mikroprocesora sa drugim ureĎajima

ostvaruje se posebnim kanalom veza koji zovemo

magistralom (bus).

Magistralom se prenose tri vrste informacija:

Prenos podataka

Prenos adrese

Prenos upravljačkih i kontrolnih signala

Prenos podataka

Prenos podataka se vrši iz mikroprocesora i

u mikroprocesor.

Na ovaj način se obezbjeĎuje komunikacija

mikroprocesora sa operativnom i spoljnom

memorijom, kao i sa ulaznim i izlaznim ureĎajima.

Ova dvosmjerna magistrala zove se

magistrala podataka (data bus).

Prenos adrese

Prenos adrese iz mikroprocesora i

operativnu memoriju ili neki drugi ureĎaj.

Broj bita u adresi odreĎuje broj mogućih adresa,

koje čine adresni prostor.

Kanal kojim se prenosi adresa iz mikroprocesora u

memoriju zove se adresna magistrala (address

bus). To je jednosmjerni kanal od

mikroprocesora do memorije ili drugog ureĎaja

koji se pronalazi uz pomoć adrese.

ROM RAM

PROCESOR

MAGISTRALA

SLOTOVI

Prenos upravljačkih i kontrolnih signala od mikroprocesora ka ureĎajima i obrnuto. Broj ovakvih signala može biti različit, od jednog do drugog mikroprocesora i ovo se izražava kao posebna karakteristika mikroprocesora.

Ovaj kanal se zove kontrolna magistrala (control bus)

Najvažnije karakteristike mikroprocesora jeste njegova

brzina.

Brzina procesora se definiše generator takta i iskazuje se

u [MHz] megahercima ili [GHz] gigahercima (tj. Mjeri se

u flopovima. Jedan flop znači jednu matematičku operaciju u

sekundi.)

Brzina mikroprocesora se izražava u milionima instrukcija

u sekundi. Na brzinu utiče i interni keš tj. lokalna memorija

mikroprocesora. Smisao ove memorije jeste da se premosti veliki

jaz izmeĎu brzine mikroprocesora i operativne memorije.

Kapacitet (capacity) - količina podataka koja se

može snimiti. Mjeri se megabajtima (MB,GB,TB)

Vrijeme pristupa (access time) - vrijeme potrebno

da upravljačka jedinica pristupi do memorisanog

podatka na mediju. Mjeri se u milisekundama (ms).

Brzina prenosa (transfer rate) - količina podataka

koja se u jednoj sekundi može prenijeti s medija u

glavnu memoriju i obrnuto. Mjeri se megabajtima u

sekundi (MB/s)

Osnovne karakteristike medija i ureĎaja za

pohranu podataka:

Da bi računar mogao da rješava neki zadatak, moramo mu

saopštiti odgovarajuće programe i podatke.

Rad računara se sastoji u automatskom prelasku s jedne

operaciju na drugu, sve dok se ne izvrše sve operacije

predviĎene programom.

UreĎaj u kome se čuvaju programi i podaci zove

se MEMORIJA. Često se kaže da je to operativna

ili unutrašnja memorija računara.

Memorija

Prema vrsti, postoje dva osnovna tipa:

1. ROM (Read Only Memory) Sadržaj ove memorije procesor može samo da ‘čita’

Čuva podatke i kada je računar isključen.

2. RAM (Random Access Memory) Memorija sa direktnim pristupom- operativna memorija

Procesoru je omogućeno i čitanje i upis podataka

Svoju funkciju vrši samo kada je računar uključen tj. svi

podaci se brišu kad se isključi računar.

ROM (Read Only Memory)

Memorija za čitanje, tj. memorija u koju se podaci

mogu upisivati samo jedanput i čitati onoliko puta

koliko želimo

služi za smještanje podataka koji su uvijek jednaki i

nepromijenjeni

malog je kapaciteta (npr. 128kB)

podatke upisuje proizvoĎač računara

RAM (Random Access Memory)

upisno-ispisna memorija, tj. memorija u koju se podaci mogu upisivati i iz nje čitati onoliko puta

koliko želimo

U RAM memoriji se nalaze programi koji se neposredno

izvršavaju, kao i podaci nad kojima se vrši obrada.

kapacitet se mjeri u megabajtima, gigabajtima i

terabajtima (Mb, Gb i Tb).

vrijeme pristupa memoriji 5-10ns (nanosekunda)

RAM-a dijelimo po fizičkim svojstvima u dvije kategorije:

SIMM (Single In-line Memory Module)

DIMM (Dual In-line Memory Module)

SIMM se pojavio 1983.god. i danas se više i ne koristi. Pojavom

64-bitnih procesora, 32-bitni SIMMovi su se morali instalirati u

parovima kako bi bili kompatibilni. Njih je zamjenio 64-bita

širok DIMM koji se može instalirati pojedinačno.

EDO (extended data out) i FPM (fast page mode) su podtipovi

SIMMa, dok DDR (dual data rate) i SDRAM (synchronous

dynamic RAM) spadaju u DIMM kategoriju. Postoje i tzv. SO-

DIMMovi (small outline DIMM) koji su manji i često ih

nalazimo u laptopima.

SDRAM

SDRAM (Syncronous Dynamic RAM), kod koje memorija

radi sinhrono sa brzinom sistemske magistrale matične ploče.

SDRAM memorijski moduli imaju po dva udubljenja duž

ivičnog konektora, i ukupno 168 pinova.

SRAM-statički RAM;

vrsta je radne memorije kod koje je svaki bit pohranjen u

jednom od bistabilnih sklopova smještenim u memorijskom integriranom sklopu.

Prednosti SRAM-a su jednostavnost graĎe, jednostavnost pogona i veoma brz pristup memoriji.

Nedostatak su relativno velike dimenzije bistabilnog

sklopa, što ograničava broj bistabila koji se mogu smjestiti na jednu pločicu poluvodiča.

SRAM-ovi su znatno manjeg kapaciteta od dinamičkih

memorija, a znatno su veće cijene. U SRAM-u se pohranjuje mala količina podataka.

DDR

Danas se koriste DDR SDRAM (Double Data Rate Synchrounus

DRAM) memorijski moduli ili kraće DDR moduli koji imaju

184 pina kao i novija varijanta DDR2 (sa 240 pinova), DDR3,

DDR4.

DDR3 moduli posjeduju 240 pinova, ali su nešto drugačije

rasporeĎeni, a pomjeren je i zarez u odnosu na DDR2 module.

DRAM – dinamički RAM; vrsta je radne memorije kod koje je svaki bit

pohranjen kao naboj u minijaturnom kondenzatoru smještenom u

memorijskom integriranom sklopu.

Naboj pohranjen u kondenzatoru postepeno se gubi, pa se time gubi i

podatak. Kako se to ne bi dogodilo, potrebno je naboj obnoviti prije nego

li se kondenzator potpuno isprazni. Obnavljanje naboja (memory

refreshing) provodi se svakih nekoliko milisekunda ili češće, što znatno

usporava i komplikuje komunikaciju DRAM-a s okolinom.

Prednosti su malene dimenzije kondenzatora koji pohranjuje bit

vrijednosti, pa je moguće smjestiti mnogo takvih kondenzatora na jednu

pločicu poluvodiča.

Nedostatak DRAM-a je potreba za relativno složenim pogonskim sklopom

i sporost u radu uzrokovana obnavljanjem memorije. Cijena mu je niža od

cijene statičkih memorija, tako da je DRAM uobičajena radna memorija u

savremenom PC-ju.

Prema funkciji memorija može biti:

1. Main (glavna)

2. Cash

3. Video -VRAM (Video RAM)

4. Buffer

1. Main (glavna) - Memorija sa kojom je procesor u

stalnoj komunikaciji. Prema načinu rada postoje:

dinamička i statička.

2. Cash (keš)- Nalazi se u/uz procesor i povezana je sa

njim direktnom i brzom komunikacijom.

3. Video - Koristi se za generisanje video prikaza.

Procesor šalje podatke, video kartica ih interpretira i

prosljeĎuje monitoru. Ima dva dodatna ulaza: prema

glavnoj memoriji i monitoru, što značajno povećava brzinu

rada

4. Buffer (bafer)- MeĎumemorija za privremeni smještaj

podataka dok se proces ne završi. Resterećuje glavnu

memoriju i oslobaĎa procesor.

KEŠ (Cache) memorija

KEŠ (cache) memorija je vrlo brza memorija koja se nalazi u

samom procesoru (interni keš) ili uz njega na matičnoj ploči

(eksterni keš).

Ova memorija ima višestruko brže vrijeme pristupa od obične

memorije. Zbog toga se u njoj drže podaci koji se često koriste.

Prilikom prvog zahtjeva za podacima oni se kopiraju iz RAM

memorije u keš memoriju. Kada su sledeći put potrebni isti

podaci procesor ih prvo potraži u ovoj memoriji. Ako su podaci

tu, procesor im pristupa mnogo brže, a ako nisu moraju da se

ponovo preuzmu iz RAM memorije.

Cash/keš memorija procesora

Služi za brzi pristup podacima koje procesor često koristi

Primarna (L1) – uvijek ugraĎena u procesor

Sekundarna (L2) – bila na matičnoj ploči do pojave Pentium II

Tercijalna (L3)

Kod nekih procesora postoji i L4

BAFERI (Buffers)

BAFERI (buffers) su dijelovi RAM memorije koje neki

programi rezervišu za svoje potrebe.

Jedna od čestih primjena je prilikom ulaza i izlaza podataka. Ako

računar ne može dovoljno brzo da obraĎuje podatke koji mu

pristižu on ih trenutno deponuje u bafer, dok ne stignu na

obradu da se ne bi prekidao proces unošenja. Slično, ako

štampač ne može da dovoljno brzo odštampa podatke on ih šalje

u bafer gdje čekaju u red za štampu.

Osnovne karakteristike memorija:

Vrsta (tip) memorije

Radni takt (MHz)

Brzina pristupa (ns)

Kapacitet (MB ili GB ili TB) - kapacitet memorije

zavisi o količini memorijskog prostora koju može

adresirati procesor ugraĎen u računar.

Za predstavljanje standardnih znakova: slova,

brojeva i specijalnih znakova u kompjuteru

služe tzv. BROJNI SISTEMI ili KODOVI.

Kapacitet memorije

ASCII kod

Za predstavljanje binarnih znakova 0 i 1 u standardne

znakove koriste se različiti sistemi a najpoznatiji su

ASCII kod (aski kod) (American Standard Code for

Information Interchange – Američki standardni kod za izmjenu

informacija.)

ASCII kod sadrži 128 standardnih i 128 grafičkih znakova

ukupni 256.

Np. U ASCII kodu A=0 1 0 0 0 0 0 1

B=0 1 0 0 0 0 1 0

C=0 1 0 0 0 0 1 1

BIT i BAJT

Najmanja jedinica memorije je BIT i u njoj imamo

jedan binarni znak 0 ili 1. Niz od 8 bita (binary digit)

zove se BAJT (byte) .

1 BAJT = 8 BIT-a

Kapacitet memorije izražavamo u broju bajtova.

Kapacitet memorije na PC računarima može

640 KB, 1 MB, 4 MB, 8 MB, 16 MB, 32MB, 64 MB, 128 MB,

256 MB, 1GB … kilobajt (KB) hiljadu 103

megabajt (MB) milion 106

gigabajt (GB) bilion 109

terabajt (TB) trilion 1012

Mašinski jezik je kod koji se koristi za predstavljanje

programskih instrukcija.

HDD (Hard Disk Drive)

prvi HDD je napravio IBM i bio je kapaciteta 5MB

prvi PC HDD je bio kapaciteta 10MB po cijeni od preko 100$ po

MB, dok današnji HDD su kapaciteta preko 100GB po cijeni od 1

centa po MB

savremeni hard-diskovi su kapaciteta

od nekoliko GM do nekoliko TB

80GB, 120GB 160GB, 200GB,

250GB, 320GB, 500GB,

640GB, 1000GB ….

Način rada – magnetne glave

Magnetne glave lebde iznad ploča na vazdušnom

jastuku dok se ploče okreću konstantnom brzinom od

7200 obrtaja u minuti (rpm) i tako upisuju i čitaju

podatke. Zbog svoje osjetljivosti na spoljašnje uslove

disk je zatvoren u metalno kućište.

magnetna glava čita i zapisuje podatke

razmak glave od ploče je mikroskopska, cca 25 nm (ljudska kosa ≈

100 000 nm)

zrnce prašine

magnetni disk razmak između

glave i ploče

ljudska kosa

Logička organizacija snimljenih podataka

Sektor

Trag

Cilindar

Tragovi

koncentrične kružnice (>10 000)

podijeljene u sektore (>1 000)

Sektori

najmanje adresibilne jedinice (512 byte-a)

prije: jednak broj sektora u svim tragovima

danas: različit broj

Cilindar

tragovi koji se nalaze tačno jedan ispod drugog na

različitim pločama čini cilindar.

Postoji mogućnost da na disku bude više sektora nego

raspoloživih adresa

Klaster(cluster) – najmanji adresibilni prostor sastavljen od

više susjednih sektora iste staze

Veličine klastera su 2048, 4096,8192, 16384 i 32768 B zavisno

od veličine diska (broj sektora po klasteru (4:64))

Povezivanje hard diska

Svaki operativni sistem ima definisan maxsimalan

broj adresa kojima može pristupiti

FAT (File Allocation Table)– tabela sa raspoloživim

adresama

FAT16 – do 216 adresa=65.536 (DOS do Win95)

FAT32 – do 232 adresa=4.294.967.296 (Win98 i noviji)

NTFS (New Technology File System) - Razvijen za Windows

NT, 2000, XP, Vista, Win 7... Sistem ima sposobnost

samooporavljanja. Ima mogućnost šifrovanja naziva datoteka i

foldera.

Da bi se omogućilo čuvanje velikih količina

podataka i programa uvodi se posebna

memorija koja se zove SPOLJNA

MEMORIJA.

Eksterni HDD

Osim diskova koji se nalaze u kućištu računara postoje i

eksterni diskovi koji se priključuju na USB port.

Flopy disk (FDD)

Unutar flopy diskete nalazi se kružni dio metalne

plastike na koji se zapisuju i čitaju podaci pomoću flopy ureĎaja. Kod flopy diskete podaci se zapisuju u

stazama i sektorima.

za disketne jedinice rezervisana su slova A: i B:.

3,5” diskete – 1,4 MB

5,25” diskete – 1,2 MB

ZIP – diskete 100, 250, 750 MB

JAZ – kasete 1 i 2 GB

CD (compact disk),DVD (digital video device)

logička organizacija podataka u vidu spirala

jeftina proizvodnja

Upis podataka:

laserski snop se usmjerava na površinu diska

sloj za snimanje se zagrijava i mijenja hemijsku

strukturu

stvaraju se udubljenja, jame, rupe (pit)

DVD

CD

CD-R i CD-RW

DVD-R i DVD-RW

Čitanje podataka:

laserski snop, slabijeg intenziteta nego kod upisa,

usmjerava se na površinu diska od koje se

reflektira

kada naiĎe na neko udubljenje reflektira se daleko

slabijim intenzitetom nego s okolnih površina.

različiti intenzitet reflektiranog snopa interpretira se

kao logička nula i jedinica

CD (Compact Disk)

CD-ROM (Read-Only

Memory)

CD-R (Recordable) - sloj za upis

podataka trajno mijenja hemijsku

strukturu i fizikalna svojstva

CD-RW (Re-Writable) -sloj za

upis podataka – ima dva stanja (kristalno

i amorfno) što mogućuje ponovno upisivanje podataka

podaci samo s jedne strane

kapacitet - 650MB (74 min),

700MB (80 min)

brzina prenosa podataka

> 40X (1X=150 KB/s)

DVD (Digital Video

device/Versatile Disk)

DVD-ROM (Read-Only

Memory)

DVD-R (Recordable)

DVD-RW (Re-Writable)

pojavio se 1997. godine

fizički iste veličine i

debljine kao i CD

kapacitet – 4.7 GB