HARDVER RAČUNARSKOG SISTEMA - Почетна · PDF fileMATIČNA PLOČA Povezuje komponente...
Transcript of HARDVER RAČUNARSKOG SISTEMA - Почетна · PDF fileMATIČNA PLOČA Povezuje komponente...
HARDVER RAČUNARSKOG SISTEMA
SPOLJAŠNJE MEMORIJE
hard disk
kompakt disk (CD)
DVD
magnetna traka
flash
ULAZNO - IZLAZNI UREĐAJI
modem
zvučna kartica
grafička kartica
mrežna kartica
CD , DVD
ULAZNI UREĐAJI
tastatura
miš
skener
mikrofon
TV kartica
digitalna olovka
digitalna kamera
digitalni aparat
IZLAZNI UREĐAJI
monitor
štampač
ploter
zvučnici
CENTRALNI PROCESOR (CP)
ALJ
UJ
registri
UNUTRAŠNJA MEMORIJA
RAM-memorija
ROM-memorija
Keš memorija
MATIČNA PLOČA
MATIČNA PLOČA
Povezuje komponente računara.
Sadrži:
1) procesor,
2) memorije,
3) čipset,
4) magistrale,
5) priključke za dodatne kartice i U/I uređaje
6) U/I kontrolere za različite uređaje
PROCESOR
- Glavna procesorska jedinica računara.
- Obavlja većinu izračunavanja.
- Postavlja se na matičnu ploču u posebne konektore (Socket).
- Zbog grejanja se ugrađuje hladnjak sa dodatnim ventilatorom.
Ulazni uređaji
Izlazni uređaji
SPOLJAŠNJA MEMORIJA
UNUTRAŠNJA MEMORIJA
CPJ
Upravljačka jedinica
Aritmetičko-logička jedinica
Keš memorija
Delovi procesora:
1. upravljačka jedinica
2. aritmetičko logička jedinica
3. memorija (registri, keš)
Vrste procesora:
Procesor opšte namene
glavni procesor
Procesori posebne namene
matematički procesor,
grafički procesor
komunikacioni procesor itd.
Prema broju jezgra, procesori se dele na:
- procesori sa jednim jezgrom
- procesori sa više jezgara (dual core, quad core)
Primer: AMD dual-core
Karakteristike procesora
1) radni takt (2-4 GHz)
2) dužina procesorske reči (32,64)
3) veličina internog keša (2 MB - 20-tak MB)
4) brzina komunikacije procesora prema spoljašnjem okruženju (FSB, DMI)
MAGISTRALE
Magistrala - komunikacioni put kojim se razmenjuju podaci između različitih komponenti računarskog sistema.
Podela prema nameni:
1. magistrala podataka (data buss), podaci
2. adresna magistrala (address buss), adrese
3. kontrolana magistrala (control buss), upravljački i kontrolni signali
Magistrala podataka
Upravljačka magistrala
generator takta
SPOLJAŠNJI
UREĐAJI
Adresna magistrala
CPJ
Podela prema položaju i brzini:
1. Unutrašnja magistrala
Za komunikaciju
unutrašnjih delova CPU
2. Spoljašnja brža magistrala
Za vezu CPU sa bržim komponentama:
- memorijskim slotovima, - AGP slotom (grafička kartica) - PCIe slotom (grafička kartica)
3. Spoljašnja sporija magistrala
Za vezu CPU sa sporijim komponentama:
- Hard disk - PCI slotovi, USB - mrežni priključak - tastatura, miš i slično.
ČIPSET
Skup čipova koji kontroliše prenos podataka duž magistrala.
ČIPSET STARIJE GENERACIJE
Sadrži dva glavna čipa smeštena na matičnu ploču:
- severni ('North Bridge')
- južni ('South Bridge')
ČIPSET NOVIJE GENERACIJE
Procesor upravlja vrlo brzim magistralama prema memoriji i grafičkoj kartici.
Glavni čipset („Express Chipset“) upravlja sporijim magistralama.
PORTOVI I PRIKLJUČCI
1. Tastatura - USB ili (PS/2 okrugli ljubičasti konektor)
2. Miš - USB ili (PS/2 okrugli zeleni konektor),
3. Monitor – VGA, DVI,
4. USB – USB 2.0, USB 3.0
5. Računarska mreža – RJ45 UTP priključak
6. Audio - priključci za zvučnike i mikrofon
MEMORIJE, OSNOVNE ODLIKE I VRSTE
Služi za skladištenje podataka u binarnom obliku.
Osnovne karakteristike memorije:
Vreme pristupa memoriji (ns) – Vreme koje protekne od zahteva za pribavljanjem podataka do početka dobijanja podataka
zahtev za pribavljanje podataka vreme pristupa
Početak dobijanja podataka iz memorije
Kapacitet memorije (MB ili GB)
Broj bajtova koji mogu da se smeste u memoriju.
Podela memorija prema postojanosti
Nepostojane memorije, sadržaj zavisi od napajanja
Postojane memorije, sadržaj ne zavisi od napajanja
Podela memorija prema vrsti medijuma za skladištenje
Poluprovodničke
RAM – nepostojane, ROM – postojane manji kapacitet jako brze
Magnetne
postojane vrlo veliki kapacitet brze
Optičke memorije
postojane veliki kapacitet spore
POLUPROVODNIČKE MEMORIJE
RAM MEMORIJA
Odlike RAM-a:
nepostojana memorija
podaci se iz procesora upisuju u RAM i obrnuto
kapacitet 2GB do 64GB.
vrste RAM memorije:
statički RAM, SRAM
podaci ostaju uskladišteni sve dok je memorija pod naponom
dinamički RAM, DRAM
potrebno je osvežavanje memorije
Uporedne karakteristike SRAM i DRAM memorija
KRITERIJUM SRAM DRAM
Brzina pristupa veća manja
Osvežavanje ne da
Pouzdanost visoka manja
Potrošnja manja veća
Kapacitet manji kapacitet
(4 Kb to 64 Mb)
veći kapacitet
(1GB-64GB)
Cena veća cena niža cena
Namena za proizvodnju keš memorije
za proizvodnju RAM memorije računara
Tipovi DRAM memorije
Asinhroni DRAM – nije sinhronizovan sa sistemskom magistralom
Sinhroni dinamički RAM (SDRAM) – sinhronizovan je sa magistralom
Generacije SDRAM memorije
DDR 1 (Double Data Rate)
DDR 2
DDR 3
DDR 4
KEŠ MEMORIJA
Ultra brza SRAM memorija malog kapaciteta,
Privremeno skladišti podatke za potrebe procesora (CPU keš) ili hard diska (HD keš).
CPU KEŠ
KRITERIJUM L1 L2 L3
Lokacija u jezgru procesora u procesoru van jezgra
na matičnoj ploči
Tip memorije SRAM SRAM SRAM ili DRAM
Frekvencija na frekvenciji jezgra procesora
na FSB frekvnciji na frekvenciji unutrašnje memorije
Kapacitet nekoliko KB od nekoliko 100 KB do nekoliko MB
više MB
Cena visoka srednja niska
L2
Keš
L3 Keš
Unutrašnja memorija
JEZGRO
CPU
L1 Keš
CPU
ROM MEMORIJE
ROM (Read Only Memory) Postojana memorija.
Služi samo za čitanje (neke vrsta ROM-a omogućavaju i naknadni upis podataka)
Punjenje ROM-a: u procesu proizvodnje ili naknadno.
Primena ROM-a: ROM BIOS, mašine, uređaji, oprema, fleš memorija, …
Vrste ROM-a Upis Brisanje Namena
ROM x x BIOS, mašine, uređaji, …
PROM električni x BIOS, mašine, uređaji , …
EPROM električni UV svetlost BIOS, mašine, uređaji, …
EEPROM električni električni BIOS, mašine, uređaji, …
FLEŠ EEPROM električni električni prenosna memorija
Veličina ROM-a: ~kB, ~MB, ~GB.
MAGNETNE MEMORIJE
Tip: Spoljnje memorije
Vrste: 1. magnetne trake, 2. hard (tvrdi) diskovi (HD)
HARD DISK
- Spoljašnja trajna memorija
- Veliki kapacitet (TB)
- Sporiji je od RAM memorije
- Glavni delovi:
1. magnetne ploče
2. glave za čitanje i pisanje
3. kontroler diska
4. keš HD
kontroler
ORGANIZACIJA DISKA
Staza – koncentrična kružnica sa jedne strane ploče diska duž koje se skladište podaci.
Cilindar – skup staza istog poluprečnika na svim diskovima.
Sektor - najmanji blok na hard disku koji može fizički da se adresira (512 Bytes).
Klaster - skup sektora koji operativni sistem računara može da adresira. (veličina klastera zavisi od fajl sistema i iznosi od 1 do 64 sektora)
Formatiranje diska na niskom nivou - fabričko utiskivanje staza i sektora na HD
staza
sektor
cilindar
disk
ruka
pokretača
glava
osovina
staza
sektor
klaster
Struktura ploče HD
KARAKTERISTIKE HD DISKOVA
Kapacitet HD: ~ 500 GB - ~1TB
Brzina rotacije: 7200 ob/min,
Dimenzije: 3.5" - desktop
2.5" - laptop
Broj ploča: 1-4 ploča.
Pristup podacima: direktni pristup
Interfejs ka matičnoj ploči: SATA
OPTIČKE MEMORIJE
CD (Comact Disk) disk
DVD (Digital Versatile Disc) disk
BD (BLU RAY) disk
TIP DISKA FUNKCIJE KAPACITET
CD-DA čitanje 700 MB
CD-ROM čitanje 700 MB
CD-R čitanje, jedan upis 700 MB
CD-RW čitanje, više upisa sa brisanjem 700 MB
DVD ROM čitanje 4.7, 9, 18 GB
DVD R čitanje, jedan upis 4.7 GB
DVD RW čitanje, više upisa sa brisanjem 4.7 GB
BD čitanje 27, 54, 100 GB
BD-R čitanje, jedan upis 54 GB
BD-RE čitanje, više upisa sa brisanjem 54 GB
STRUKTURA OPTIČKIH DISKOVA
Sastoji se iz više sloja:
- slojevi polikarbonata
- snimajući sloj (jedan ili dva) sa zarezima
- reflektujući sloj
- sloj za označavanje diska
zarezi na DVD
jednoslojni DVD RW
Upis podataka:
1. pojedninačni - direktno rezanje diska laserskim zrakom
2. masovni - kreiranje master diska + preštampavanje
Čitanje podataka:
Detektovanje reflektovanog laserskog zraka od površine optičkog diska.
Razlike između CD, DVD, BD
TASTATURA
PRINCIP RADA
- Pritisak na taster – generiše se digitalni signal.
- Enkoder dekodira ovaj signal i dovodi ga u vezu sa pritisnutim tasterom.
- Procesor prihvata kod, dekodira ga i izvršava npr. ispis na ekranu.
- Broj tastera: 101 (standard) do 104 (Windows) tastera.
- Najčešći standard u zemljama Evrope je tzv. QWERTY standard.
- Priključci: PS/2 ili USB
MIŠ
1. Elektromehanički 2. Optički 3. Laserski 4. Bežični
OPTIČKI MIŠEVI
LED dioda - emituje svetlost
svetlosni detektor
rezolucija - do 4000 dpi
podloga mora biti jednobojna
LASERSKI MIŠEVI
koristi laser (umesto Led diode)
rezolucija - do 4000 dpi
manja potrošnja
rade na svim podlogama
BEŽIČNI MIŠEVI
bežična veza
- radio talasi se koriste za komunikaciju
OPTIČKI ČITAČ (SKENER)
- konverzija: tekst, fotografija --------> digitalna slika
- sadrži izvor svetlosti i optički senzor
- rezolucija skenera
1200x2400 dpi - 6400x9600 dpi
- vrste skenera
stoni skeneri ručni skeneri 3D skeneri
TOUCHPAD
Ploča osetljiva na dodir
sadrži senzore pritiska
Najčešće se ugrađuje u prenosne računare
EKRAN OSETLJIV NA DODIR
1. Otpornički ekrani
2. Kapacitivni ekrani
3. Ekrani sa piezoelektričnim pretvaračima
4. Infracrveni, …
MIKROFON (MICROPHONE)
Karakteristike
- služe za snimanje zvuka - zvuk se pretvara u električni ili optički signal
Konstrukcija
- sa mehaničkom membranom - kondenzatorski - piezoelektrični
Povezivanje
- direktno na zvučnu karticu
- preko USB priključka
sa mehaničkom membranom kondenzatorski piezoelektrični
DIGITALNI FOTOAPARAT I KAMERA
- Služi za digitalno snimanje fotografija, video i audio zapisa.
- Sadrži senzor (CCD ili drugi) osetljiv na svetlost.
- Grafički formati (JPG, GIF, PNG, WMF)
- Video formati (AVI, MPEG, WMV).
- Vrste kamera: web kamera, sigurnosna kamera
ČITAČITAČ MEMORIJSKIH KARTICA
Čita memorijske (fleš) kartice.
Primena memorijske kartice:
- digitalne kamere, - mobilni telefoni, - tableti, - navigacioni uređaji
Vrste kartica pema veličini:
SD,
Mini SD, Micro SD
MONITORI (ekrani)
Namena: za kreiranje slike
Podela: LCD, TFT monitori
Karakteristike ekrana:
- Pikel – najmanji elemenat slike na monitoru
- Rezolucija monitora = X x Y
- Dubina boja - broj različitih boja kojim se može predstaviti jedan piksel
lCD monitori imaju:
dobar kvalitet slike
mali nivo zračenja
malu potrošnja energije
Broj bitova Broj različitih boja 8 28=2568
16 216= 65.53616 24 224= 16.777.216
mala rezolucija
srednja rezolucija
veća rezolucija
LCD MONITORI
Konstrukcija LCD monitora:
tečni kristal
vertikalna i horizontalna rešetka
elektrode za polarizaciju
Osobine tečnih kristala:
uvrću ravan polarizacije za 900
ravan polarizacije se može menjati dovođenjem napona na elektrodama
Vrste LCD prema tipu elektroda:
sa pasivnom matricim (LCD)
sa aktivnom matricom (TFT)
vertikalna rešetka
horizontalna rešetka
tečni kristal
MONITORI SA PASIVNOM MATRICOM (LCD)
Elektrode su pasivne
Elektrode čine matricu sa horizontalnim i vertikalnim elektrodama.
- presek jedne elektrode vrste sa jednom elektrodom kolone = 1 crno beli piksel
- presek tri elektrode vrste sa tri elektrode kolone = 1 RGB piksel.
Nedostaci:
1. veće vreme odziva 2. slabija kontrast
elektrode kolone
elektrode vrste svetlost
MONITORI SA AKTIVNOM MATRICOM (TFT)
Kontrola polarizacije svetlosti se vrši pomoću matrice tranzistora.
Prednosti:
kraće vreme odziva1.
2. bolja kontrast i osvetljenost
elektrode kolone
elektrode vrste svetlost
LED MONITORI (Light-Emitting Diode)
Karakteristike:
- TFT monitori sa LED pozadinskim osvetljenjem
- tanki,
- štedljivi
LED diode
OLED MONITORI (Organic Light-Emitting Diode)
- Nemaju pozadinsko osvetljenje.
- Pokseli su realizovani pomoću spec. organskog sloja.
- RGB svetlost se direktno emituje iz onih piksela čije su katode i anode polarizovane.
- Vrste OLED monitora: sa pasivnom i aktivnom matricom elektroda
- Karakteristike: tanki, štedljivi, skluplji
Emitovana svetlost
GRAFIČKA KARTICA
Sadrži:
1. grafički procesor 2. hladnjak (sa kulerom) 3. video memoriju (VRAM) (GDDR3, GDDR4, GDDR5) 4. Konektore
- PCI - AGP - PCI Express
5. Izlaze - VGA (Video Graphics Array) - DVI (Digital Visual Interface) - HDMI
PC ZVUČNICI
Namena: reprodukcija zvuka
Princip rada:
vibracija membrane pobuđuje okolni vazduh i stvara zvučno polje
Priključivanje: na zvučnu karticu
Vrste:
elektrodinamički zvučnik
elektrostatski zvučnik
piezoelektrični zvučnik
elektrodinamički elektrostatički piezoelektrični
PROJEKTOR
Služi za projektovanje slike sa ekrana na platno.
Formati slika
4x3 ( za prezentaciju)
16x9 (za kućni bioskop)
Rezolucije projektora
4x3 format: VGA (640x480), SVGA (800x600),
XGA (1024x768) SXGA (1280x1024, 1600x1200)
16x9 format: 852x480, 1024x576 i HDTV (1280x720).
Osvjetljenje - jačina svetlosti (lumen).
1000 do 1500 lumena - za prostorije male veličine, 1500-3000 lumena - za srednje prostorije preko 3000 lumena - za velike prostorije
Radni vek: broj sati rada lampe (2000-5000h)
ŠTAMPAČI
Vrste štampača
1. matrični
2. ink-jet
3. laserski
MATRIČNI ŠTAMPAČI
Glava štampača sadrži pokretne iglice koje udaraju u papir preko trake za štampanje.
Vrste: 7, 9, 18 ili 24 – pinski štampači
Nedostaci:
bučni,
spori,
brzo troše mastilo na traci
INK-JET ŠTAMPAČI
Izbacuju sitne kapljica boja na papiru kroz odgovarajuće dizne pod povećanim pritiskom.
Karakteristike:
niska cena,
bešumni rad,
daju dobar kvalitet otiska,
štampa je lošija od laserskih štampača.
Vrste
termički
piezoelektrični
LASERSKI ŠTAMPAČI
Karakteristike:
velika brzina rada (10-20 stranica u minuti),
niska cena po odštampanoj stranici.
LASERSKI ŠTAMPAČI U BOJI
Koriste 4 tonera: - cijan, - magenta, - žuta, - crna (samo za crnu i nijansu crne boje)
Izlaz papira
Laser
Kaseta sa tonerom
Fotoreceptor
Fuzer
Kaseta sa papirom
Princip rada:
1. Naelektrisavanje valjka
2. Ispisivanje slike na valjku
3. Nanošenje tonera na valjku
4. Nanošenje tonera na papiru
5. Očvršćavanje (pečenje) tonera
6. Čišćenje valjka (fizičko, električno)
ULAZNO-IZLAZNI UREĐAJI - ZVUČNA KARTICA
Namena:
- uzorkovanje zvuka
- obrada zvuka,
- pobuđivanje zvučnika
Komponente: 1. Procesor zvuka
2. AD/DA konvertor
3. Memorija
Frekvencije uzorkovanja 44 kHz, 96 kHz
Digitalni procesor zvuka
PCI konektori
Mikrofon Linijski ulaz Izlazi
MREŽNA KARTICA
Za umrežavanje računara
Vrste mrežnih kartica u odnosu na tip mreže:
1. Ethernet
2. Token ring
Brzina mrežne kartice: 100 Mbit/s i 1000 Mbit/s (1Gbit/s).
Koriste RJ45 priključak
Bežična mrežna kartica koristi radio talase za povezivanje
Režimi rada:
1. ad hoc – neposredno povezivanje računara bez korišćenja mrežnog uređaja
2. infrastructurni – računari se povezuju posredstvom mrežnih uređaja (pristupna tačka – AP, svič, ruter)
MODEM (MOdulator/DEModulator)
Povezivanje računara sa Internetom.
Modulacija, Demodulacija?
Vrste modema
1. Dial-up 2. DSL(ADSL) 3. Kablovski modem
DIAL-UP MODEM
AD/DA konverzija
Telefonski priključak
RJ11 priključnica
Ne koristi se više
Download: 56kb/s
Upload: 33.4kb/s
DSL MODEM
Digitalni prenos
Telefonski priključak
RJ11 priključnica
Download: 10-100 Mb/s
Upload: 1-2 Mb/s
KABLOVSKI MODEM
Digitalni prenos
Kablovska mreža
Koaksijalni priključak
Download: 10-120 Mb/s
Upload: 1-5 Mb/s