Informatika 1
Princip rada računara
5. PRINCIP RADA RAČUNARA
5.1. Uvod
Svaki PC se sastoji iz četiri dijela:
1. Sistema za unos podataka ili komandi—ulaznih jedinica
2. Jedinice za obradu podataka
3. Memorije za pohranjivanje podataka
4. Sistema za prikaz rezultata obrade —izlaznih jedinica
Šta se dešava prilikom paljenja računara ?
1. Pritiskom na komandu za paljenje aktiviramo napojnu jedinicu koja napaja
energijom matičnu ploču i ostale komponente priključene na nju
2. Nakon toga PC vrši samotestiranje (POST). POST je mali program unutar
BIOS-a koji testira greške na hardveru. Ukoliko se pojavi samo jedan kratak
zvučni signal, tada su sve komponenet ispravne u suprotnom postoji
problem kod neke komponente te se treba obratiti stručnjaku
3. PC na monitoru prikazuje podatke o osnovnom procesu prilikom paljenja,
a to su podaci o BIOS-u, procesoru, veličini instalirane memorije i ostalim
uređajima priključenim na matičnu ploču. Kod nekih se umjesto tog procesa
može prikazati isamo logo proizvođača dok proces traje u pozadini.
4. Poslije testiranja, BIOS pristupa prvom sektoru na boot disku (boot sektor)
na kojem je smještena mali program zvani boot pokretač. Boot disk je obično
hard disk, ali se u BIOS-u može postaviti da to bude i neka druga memorijska
jedinica
5. Kada BIOS potvrdi da je boot pokretač smješten na prvom sektoru, tada
počinje učitavanje boot pokretača u RAM memoriju. Boot pokretač ima
zadatak da pronađe i učita operativni sistem u RAM memoriju.
6. Kada je boot pokretač smješten u RAM memoriju, BIOS završava svoj
proces i prepušta posao boot pokretaču.
7. Kada boot pokretač završi sa učitavanjem operativnog sistema, on stavi na
raspolaganje sve kontrole za upravljanje radom računara odnosno
operativnog sistema
5.2 CPU (Central Processing Unit)
Procesor ili CPU je elektronska komponenta napravljena od stotine miliona
tranzistora smještene na jednom čipu baziranom na poluprovodniku
silicijumu.
Nalazi se i u grafičkoj , zvučnoj kartici ali kada se kaže procesor obično se misli
na CPU smješten na matičnoj ploči
Procesor obrađuje samo mašinski kod (binarni), tj. jedini razumljiv jezik mu je
mašinski. Stoga se koriste kompajleri koji više programske jezike (basic,
pascal, C, fortran, ...) prevode u mašinski.
Osnovni dijelovi procesora su:
1. ALU—aritmetičko logička jedinica (zadužena za aritmetičke i logičke
operacije)
2. Registri—memorije malog kapaciteta korištene za podatke koji učestvuju u
aritmetičkim i logičkim operacijama.
3. Programski brojač—dio zadužen za doslovno brojanje
4. Instrukciji registar i dekoder—dijelovi koji kontrolišu sve ostale dijelove
procesa
Brzina rada procesora mjeri se u Herzima (jedna instrukcija u jednoj sekundi).
Poznati proizvođači mikroprocesora su: Intel, AMD, Motorola
5.3 Matična ploča
Matična ploča je štampana poluprovodnička komponenta koja omogućava
vezu između hardverskih dijelova u računaru. To je ujedno i površinski
najveća komponenta u računaru. Najvažniji dio matične ploče je sabirnica.
Razlikujemo slijedeće sabirnice:
CPU socket za procesor na matičnoj
1. Memorijska sabirnica spaja Northbridge sa memorijom
2. IDE sabirnica spaja Southbridge sa hard diskom, CD-ROM, DVD-ROM
3. AGP sabirnica spaja grafičku karticu sa memorijom i CPU
4. PCI sabrinica spaja PCI slotove sa Southbrodgeom
Pored sabirnica na matičnoj ploči postoje: ROM memorija (BIOS), dva čipseta
Northbridge i Southbridge , socket za procesor , slotovi za memoriju ,
naponski konektori i CMOS baterija za napajanje BIOS-a.
DIMM modul za RAM na matičnoj
PCI slot na matičnoj za zvučnu
karticu, modem, mrežnu karticu,
SAT/TV i Radio FM karticu
5.4 Grafička kartica
Grafička kartica daje i obrađuje dvodimenzionalnu i trodimenzionalnu sliku.
Postavlja se u AGP ili PCI Express utor na matičnoj ploči. Glavni dijelovi grafičke
kartice su:
1. PCB—printana ploča na kojoj su svi ostali dijelovi
2. GPU—grafički procesor , dio koji prevodi binarni kod u sliku
3. VRAM—video Ram pohranjuje najnužnije podatke za GPU
4. Konektore—PCI, AGP, PCI Express
5. Izlaze - ViVo (Video In Video Out), VGA, DVI
Na GPU se nalazi aktivni hladnjak (cooler) dok se na VRAM nalaze pasivni
hladnjaci (heatsink) zbog visokih frekvencija koji su duplo veći od RAM-a
5.5 Zvučna kartica
Zvučna kartica je dio koji obezbjeđuje zvučni ulaz i izlaz. Zvučna kartica na sebi
sadrži zvučni čip koji pretvara analogne zvučne valove u digitalni signal (nule i
jedinice). Zvučni čip se može nalaziti i na matičnoj ploči sa unaprijed
integrisanim ulazima i izlazima na njoj.
Dio koji obavlja taj zadatak se zove CODEC u koji su integrisana dva glavna
dijela koja obavljaju taj posao, ADC (Analog Digital Converter) i DAC (Digital
Analog Converter) pretvarač. Osim toga, imamo i DSP (Digital Sound
Processor), zvučni procesor koji oslobađa CPU od procesiranja zvučnih signala
(ako ga zvučna karta nema, onda to radi CPU), također zvučna kartica ima
svoju memoriju. Komunikacija sa računarom se odvija preko PCI interfejsa, dok
se komunikacija sazvučnicima i mikrofonom ostvaruje preko ulaznih i izlaznih
konektora.
5.5 Napojna jedinica
Napojna jedinica je hardverski dio koji računaru obezbjeđuje napon i struju.
Napojna jedinica obezbjeđuje da svaki dio računara dobije određenu količinu
energije koja mu je potrebna, s obzirom da sve komponente računara ne troše
istu količinu električne energije. Također, jedan od glavnih zadataka napojne
jedinice je da pretvori 220 V u 3,3 V, 5 V i 12 V što je u skladu sa naponskim
zahtjevimahardvera u računaru. Napojna jedinica ima sopstveno hlađenje.
Glavna karakteristika napojne jedinice je njena snaga. Električna snaga se mjeri
u W (vatima) ili matematski rečeno P=U*I (napon pomnožen sa strujom).
Najveći potrošači su grafička kartica, hard disk, matična ploča i optički CD/
DVD uređaji.
5.6 Portovi
SATA konektori na matičnoj za
priključak hard diska
PCI x16 konektori na matičnoj za
priključak grafičke kartice
ROM memorija , BIOS na matičnoj
ploči zajedno sa CMOS baterijom za
napajanje
Na zadnjoj strani matine ploče se obično nalazi grupa konektora preko kojih se
priključuju spoljašnji elementi računara i razni periferijski uređaji, kao što je
prikazano na slici dole.
Tu u prvom redu dolaze konektori za tastaturu i miša kao standardni ulazni
elementi savremenog računara, zatim paralelni port preko koga se najčeše
priključuju štampači i jedan ili dva konektora za priključenje spoljašnjih uređaja
koji rade po serijskom standardu RS232 (COM1 i COM 2).
Danas su, pored nabrojanih konektora, kao standard prihvaćeni i takozvani
USB konektori (ima ih najmanje dva), koji omogućavaju priključenje velikog
broja spoljašnjih uređaja na univerzalnu serijsku magistralu (USB – Universal
Serial Bus).
Takođe većina savremenih matičnih ploča na sebi sadrži integrisane mrežnu i
zvučnu karticu, pa se u ovoj grupi konektora nalaze i RJ-45 konektori za
priključak mrežnih kablova i više ulaznih konektora za razne audio ulazne i
izlazne priključke.
Skuplje i bolje matične ploče mogu imati i dodatne konektore, na primer SPDIF
(Sony/Philips Digital InterFace) izlazne koaksijalne i optičke audio konektore
Zadaci i vježbe
RADNE GRUPE

Podijeliti učenike u grupe po 4 ili 5 učenika te im kao zadatak zadati da
pronađu informacije o jedinicama za obradu. Svaka grupa će dobiti
određeni broj pitanja te koristeći vlastito znanje odgovoriti na pitanja, a
potom koristeći Internet vidjeti gdje su pogriješili prilikom odgovora
PITANJA
1. Nabrojati jedinice za obradu podataka ?
2. Šta se dešava prilikom paljenja PC ?
3. Dijelovi CPU ?
4. Proizvođači CPU ?
5. Šta je matična ploča ?
6. Vrste sabirnica na matičnoj ploči ?
7. Soketi i čipseti na matičnoj ploči ?
8. Šta je zadatak grafičke kartice ?
9. Od čega se sastoji grafička kartica ?
10. Koji su izlazi na grafičkoj kartici ?
11. Šta je zadatak zvučne kartice ?
12. Od čega se sastoji zvučna kartica ?
13. Koji su izlazi na zvučnoj kartici ?
14. Šta je zadatak napojne jedinice ?
15. Ko su najveći potrošači energije u računaru ?
16. Nabrojati konektore na zadnjoj strani matične ploče ?
17. Na osnovu slike prepoznati komponentu ?
Download

Informatika 1