Deo 1 (2011) HARDWARE.doc

A

ARHITEKTURA PERSONALNIH RAČUNARA

Cilj: Upoznavanje sa osnovama arhitekture savremenih personalnih računara. U okviru ovog obrađene su osnovne komponente računarskih sitema prema Von Neumannovom modelu računara: procesor (aritemtičko logička jedinica i upravljačka jedinica), memorija, ulazne i izlazne jedinice.

Analizirane su sve jedinice računara kako sa stanovišta arhitekture i funkcije tako i sa stanovišta fizičke realizacije. Prikazane su prednosti i nedostaci hardverskih komponenata kojima se izvode savremeni personalni računari. Takođe je obrađena i interakcija korisnik-računar sa aspekta povoljnih uslova radne sredine i pravilnog podešavanja komponenata računarskog sistema i kancelarijske opreme.

5

Osnove arhitekture savremenih personalnih računara

6


7


1. RAČUNAR i RAČUNARSKI SISTEM

Računar je po definiciji mašina (uređaj) koja se može programirati ili digitalni elektronski uređaj za prihvatanje, smeštanje, obradu i distribuciju podataka zasnovan na programskoj podršci.

Računar je elektronski uređaji u kojima se rešavanje određenih problema realizuje izvršavanjem određenog skupa aritmetičkih, logičkih i pomeračkih operacija. Skup operacija koje računar može da ižvršava je takav da bilo koji problem koji se rešava u računaru može da se razloži na uređeni niz instrukcija koji se naziva program.

Operacije koje se u računaru izvršavaju predstavljaju se pomoću binarnih reči koje se nazivaju instrukcije, komande ili naredbe. Podaci nad kojima se operacije izvršavaju se takođe predstavljaju pomoću binarnih reči koje se nazivaju operandi.

Mikroračunari ili personalni računari (personal computer - PC) su vrsta računara koji za centralnu procesorsku jedinicu koriste mikroprocesor. Po funkcionalnosti PC je sličan velikim računarima, ali opslužuje samo jednog korisnika. U terminologiji i mnogim rečnicima PC je računar koji su prilagođen IBM PC i PS/2 standardima. Koristi se kod kuće ili u poslovnom kancelarijskom okruženju kao samostalni računar, radna stanica ili u lokalnoj mreži kao serveri datoteka. PC se prema veličini mogu podeliti na: računare standardne veličine (stoni – desktop), prenosive računare (portable) i računare malih dimenzija (PDA - lični digitalni asistent)

Pod pojmom stonih računara podrazumevaju se računari koji su teži od 5 kg i koji se u zavisnosti od veličine kućišta smeštaju najčešće na radni sto (položeno kućište) ili zbog visine kućišta, na podu (uspravno kućište).

Prenosive računare delimo na: laptop, notebook i palmtop. Laptop računari su prenosivi računari koji mogu raditi na baterije kao i biti priključeni na napajanje električne energije. Za prikazivanje slike koriste LCD ekran. Noviji termin je notebook, a označava vrlo mali laptop računar obično čiji ekran ne prelazi veličinu od 12 inča. Palmtop računari su još manji od notebook računara i stanu na dlan ruke pa su po tome i dobili naziv (eng. palm - dlan).

Ne postoji jedinstvena definicija termina računarski sistem. Jedna od definicija, prema ANSI rečniku glasi: Računarski sistem (RS) predstavlja skup mašina i pridruženih metoda (realizovanih u obliku softvera), organizovanih radi izvršenja automatske obrade podataka (AOP). Računarski sistem čini računar zajedno sa svim povezanim ulaznim i izlaznim jedinicama i periferijskim uređajima. Pod računarskim sistemom (engl. hardware) podrazumevaju se svi

8


električni, elektronoski i mehanički delovi (sklopovi) od kojih je napravljen računar i pojedini njegovi priključci. To je: kućište računara, matična ploča, jedinica za napajanje, procesori, kartice, memorije, tastatura, monitor, miš, itd.

Računarski sistem je složen sistem sa hijerarhijskom strukturom. Hijerarhijski sistem je skup podsistema u međusobnom odnosu, a svaki od podsistema takođe se sastoji od skupa komponenti i njihovih međusobnih odnosa. Da bismo opisali sistem sa hijerarhijskom strukturom potrebno je da na svakom nivou uočimo strukturu i funkciju.

Struktura je način na koji su komponenete u međusobnom odnosu.

Funkcija opisuje rad svake pojedinačne komponenete kao dela strukture.

Sa korisničke strane funcionisanje savremenog računarskog sistema može se svesti na sledeći dijagram.

Slika 1. – Funkcionalna arhitektura i organizacija računarskog sistema

Arhitektura računara opisuje njegovu strukturu, unutrašnje funkcionisanje elemenata računarskog sistema i organizaciju ulaza i izlaza podataka i njima pridruženih uređaja.

Za realizaciju savremenih računarskih sistema koriste se sledeća dva principa:

modularna organizacija (organizacija korišćenjem modula)

povezivanje modula pomoću magistrale.

Princip modularne organizacije ili modularni princip sastoji se u proizvodnji računarskih i upravljačkih sistema na osnovu više funkcionalnih modula.

Pod modulom (blokom) podrazumeva se komponenta koja predstavlja konstrukciono i električno zaokružen računski ili upravljački uređaj, sposoban da samostalno ili u sprezi sa drugim modulima rešava određene zadatke.

9


Primer jednog modula kod PC je tzv. video-kartica namenjena upravljanju ekranom, kojom se omogućava prikaz podataka na njemu, muzička kartica koja omogućava konverziju digitalno zapisanih podataka u audio (zvučni) oblik, itd.

Modularni princip u proizvodnji računara omogućava da se od različitih modula izgradi čitava familija računara sličnih funkcionalnim karakteristika. Time je omogućeno postepeno povećanje funkcionalnih mogućnosti, kao i poboljšanje sistema kada se za to ukaže potreba. Ovde se kao moduli tretiraju i pojedini periferni (periferijski) uređaji priključeni na računarski sistem.

1.2. ARHITEKTURA PERSONALNIH RAČUNARA

Računari i računarski sistemi predstavlju skup elektronike i mehanike koja radi i “razmišlja“ po zakonima binarnog brojnog sistema (ima napona - „1“ ili nema napona „0“). Ako posmatramo kompjuter na mikro nivou, naći ćemo milione transistora i logičkih kola, koja rade brzinama neverovatnim za makrosvet (GHz = 1 000 000 000 Hz). Kada se podignemo na srednji nivo, vidimo niz crnih kutija ili štampanih ploča, povezanih kablovima koje veoma brzo obavljaju komplikovane zadatke, razmenjuju ogromne količine binarnih podataka velikom brzinom. Personalni računari se široko koriste, a u zavisnosti od potrebe koju zadovoljavaju (informacije, zabava, profesionalna upotreba, izrada programa, praćenje poslovnih i proizvodnih procesa) potrebno je poznavati i posmatrati različite hijerarhijske modele arhitekture računara (slika 2).

Slika 3. – Hijerarhijski model strukture računara

10


Uvek kada se radi sa složenim uređajima, pribegava se apstrakciji – ignorišu se detalji koji nisu predmet izučavanja nivoa na kojem se trenutno nalazimo i koncentrišemo se na osnovne sastavne blokove višeg nivoa i njihove funkcije i osobine. Pri tome se formira hijerarhija različitih nivoa apstrakcija - podrazumevamo da elementi nižeg nivoa apstrakcije funkcionišu u skladu sa normama i specifikacijama koje su projektanti koji se bave tim nižim nivoom definisali. Između svaka dva nivoa postoji interfejs – skup pravila ponašanja i spisak funkcija i usluga koje niži nivo obezbeđuje višem nivou u hijerarhiji.

Osnovna struktura računarskih sklopova se zasniva na tzv. Von Neumannovom modelu računara (Johnu von Neumann 1903-1957). Ova arhitektura računara sastoji se od tri glavna dela: centralne jedinice za obradu (CPU), memorije i ulazno-izlaznih sklopova (slika 4).

Slika 5. – Von Neumannov model računara

Da bi računar izvršavao svoju funkciju (obradu podataka, skladištenje podataka, premeštanje podataka i upravljanje prethodno navedenim funkcijama) neophodno je da poseduje module i interfejse.

Premeštanje podataka unutar računarskog sistema obavljaju strukture za sistemsko međupovezivanje. Prenošenje podataka od i prema spoljašnjem svetu obavljaju ulazni i izlazni uređaji, a prenošenje na daljinu obavlja se preko komunikacionih linija. Skladištenje podataka vrše memorije. Podatke i upravljačke informacije neophodne za obradu čuva glavna memorija (za koju se koriste i termini operativna i primarna), dok je za trajno čuvanje podataka zadužena spoljašnja (sekundarna) memorija. Obradu podataka vrši deo centralnog procesora koji se naziva aritmetičko logička jedinica (Arithmetic and Logic Unit – ALU). Upravljanje svim pobrojanim funkcijama vrši deo centralnog procesora koji se naziva upravljačka jedinica (Control Unit).

Hardver je prvi nivo apstrakcije u projektovanju kompjutera i može se rasčlaniti na 3 podnivoa:

11


Na najnižem nivou, nivou elektronike, imamo tranzistore, otpornike, kondenzatore od kojih se formiraju logička kola (gejtovi, flip-flopovi). Za korisnika je elektronika nevidljiva, ali podrazumevamo da uvek funkcioniše po definisanim pravilima i da formira logička kola sa unapred definisanim osobinama i funkcijama.

Na sledećem nivou, nivou digitalne logike, imamo logička kola koja formiraju mikro-komponente kao što su registri, sabirači, polusabirači, aritmetičko-logičke jedinice.

Na najvišem nivou, nivou organizacije, se od mikrokomponenti koje su nastale na prethodnom nivou, grade moduli.To su procesor, memorije i drugi uređaji računarskog sistema.

Firmver, kao srednji nivo apstrakcije u projektovanju računarskog sistema , predstavlja most između hardvera i softvera. Na ovom nivou su definisane mikroinstrukcije koje su osnova za pokretanje i oživljavanje hardvera.

Softver je najviši nivo apstrakcije funkcionalnog računarskog sistema i može se raščlaniti na tri podnivoa:

Asemblersko programiranje – koristi se za realizaciju funkcija niskog nivoa (funkcije operativnog sistema ili funkcije upravljanja procesorom ugrađenim u industrijsku mašinu). Na ovom nivou imamo komande asemblerskog jezika, čija sintaksa i logika odgovara arhitekturi hardvera i kod (programi) generisan na ovom nivou je optimizovan za hardver, pa samim tim i brži, efikasniji.

Aplikativno programiranje – koristi se za pravljenje procedura i programa koji izvršavaju definisane funkcije višeg nivoa (matematička izračunavanja, računanje kamatne stope, množenje matrica, rešavanje sistema jednačina, crtanje grafikona, obrada slika, teksta, audio i video materijala,...). Komande su pisane u višem programskom jeziku koji je blizak čoveku i njegovoj logici (Fortran, Pascal, C, C++, Visual Basic,...). Osnovni elementi za ovakvo programiranje su komande višeg programskog jezika, operativnog sistema (npr. hardverske funkcije ulaza-izlaza i sl.). Kao rezultat dobijaju se korisnički programi koji se distribuiraju korisnicima (Winamp, Textpad, Reader, Winrar, Winzip, Total comander, Picture Viewer, Calculator, Corel draw, Photoshop itd.)

Sistemi aplikacija – najviši nivo apstrakcije koji se koristi za definisanje korisničke funkcije koju računarski sistem treba da obavi. Osnovni elementi su procedure i programi, koji složeni u celinu čine da računar korisniku pruži kompletan funkcionalan servis (Paketi korisničkih programa za određenu namenu: Microsoft Office, Adobe Acrobat, Corel suite; sistemi za uravljanje poslovnim procesima, E-learning sistemi, CMS sistem, itd).

– svi mehanički, magnetni i elektronski sastavni delovi i

12


uređaji – jezgro operativnog sistema ili monitor upravlja i dodeljuje resurse računara (vreme procesora, memoriju, U/I jedinice, sistemske programe, datoteke) na osnovu potreba korisničkih programa – preostali deo sistemskog softvera: prevodioci, editori, punioci, uslužni programi – korisnički programi i korisnici (humanware)

Slika 6. –Funkcionalno hijerarhijski model arhitekture računara

Posmatrajući funkcionalnu arhitekturu računara (slika 3) možemo reći da se sastoji od fizičkih komponenata – hardvera (hardware), programa za funkcionisanje računara - softvera (software) i ljudske interakcije radi izvršavanja željenih operacija - korisničkih programa i čoveka (humanware).

U daljem tekstu ćemo objasniti Von Neumannov model računara na hardverskom najvišem nivou, nivou organizacije prikazujući pojedine module i uređaje kao što su procesor, memorije, magistrale podataka i periferijske uređaje računarskog sistema.

1.3. CENTRALNA JEDINICA ZA OBRADU – Procesor - (engl. Central Procesor Unit - CPU)

Centralna jedinica za obradu ili centralna procesorska jedinica (engl. central processing unit, CPU) prihvata binarne podatke, vrši obradu nad ulaznim podacima koristeći načine binarne obrade podataka i prosleđuje ih memoriji ili periferijskim uređajima. Obrada podataka uključuje obavljanje aritmetičkih i logičkih operacija nad podacima, postupke premeštanja i svrstavanja podataka te ostale moguće operacije nad podacima koje se obavljaju pod nadzorom programa. Obrada podataka je na primer sabiranje dva broja, upoređivanje dva broja, množenje, pomerenje (šiftovanje), premeštanje podataka iz jednog registra u drugi i slično. U toku obrade nad podacima CPU ima i ulogu kontrolne jedinice tako što se vrši upravljanje pojedinim delovima elektronike (magistrale podataka) pa ova jedinica ima i upravljačku jedinicu. Ova jedinica je obično izvedena sa jednim elektronskim sklopom koji se naziva procesor i sastoji se od više miliona osnovnih elektronskih elemenata - tranzistora.

13


Slika 7. – Izgled Intel procesora PC (mikroporcesor)

Procesor je širi pojam od mikroprocesora i obuhvata sve vrste centralnih jedinica za obradu. Procesor (engl. processor) ili mikroprocesor (engl. microprocessor) je poluprovodnička komponenta na kojoj se nalaze svi delovi centralne jedinice za obradu kao što su to npr. aritmetičko-logička jedinica, unutrašnje memorije (baferi), kontrolni sklopovi itd. Savremeni procesori su najsloženije poluprovodničke komponente koje se sastoje od stotine miliona tranzistora smeštenih na jednu pločicu od poluprovodnog materijala (silicijum dioksida) veličine samo nekoliko milimetara.

Takt procesora se izražava u MHz ili GHz (1MHz = 1000 000 Hz) i predstavlja frekvenciju na kojoj procesor radi. Ova frekvencija je recipročna vrednost periode koja predstavlja vreme izvršenja jedne operacije (ciklus) ili vreme pristupa memoriji. Može se reći da je procesor brži što je kraća perioda izvršavanja odnosvo veća frekvencija rada.

1.4. MEMORIJA

Kod Von Neumannove arhitekture računara program i podaci smeštaju se u delu računara koji se zove memorija. Memorija računara ima sposobnost smeštanja ili čuvanja određene količine podataka. Najveća količina podataka koju memorija može arhivirati naziva se kapacitet memorije i najčešće se izražava u bajtovima ili većim jedinicama: KB, MB, GB itd.

Memoriju ili memorijski sistem čine uređaji koji obezbeđuju zapisivanje binarnih podataka. Funkcija memorije je upis, pamćenje i čitanje podataka i programa. Operacije upisa i operacija čitanja nazivaju se još i prisup memoriji. Za memorije računara koristi se široki opseg različitih memorijskih medija, koji koriste različite fizičke pojave na različite tehnološke načine radi memorisanja digitalnih podataka. Nijedna tehnologija nije optimalna u zadovoljenju zahteva za memorijski sistem računara. Kao posledica toga svaki računarski sistem sadrži

14


hijerarhijuju memorijskih podsistema, pri čemu nekim procesor pristupa direktno, a nekim pristupa preko ulazno-izlaznih modula.

Za obradu podataka na računaru tj. za njihovo unošenje u računar ili izlaz iz računara, kao i za prenos na daljinu, podaci se pamte (registruju, skladište) na posebnim materijalnim nosiocima - memorijskim medijumima ili nosiocima podataka. Memorijski medijum predstavlja materijal, ili komponentu načinjenu od tog materijala, čija se neka promjenjiva fizička veličina koristi za registrovanje podataka. Primeri medijuma su: magnetne trake, diskete, magnetni diskovi, optički diskovi, bistabilna elektronska kola itd.

U svim memorijskim sistemima koji se danas koriste na memorijskom medijumu se pamti energija u nekim diskretnim količinama, kao što su npr. magnetni moment, struja, naelektrisanje, provodni put i sl. Da bi se neki medijum mogao koristiti za pamćenje podataka, treba da ime:

a) Dva stabilna stanja, kojima se predstavljaju binarne vrednosti “0“ i „1“b) Mogućnost upisa prelaskom u odgovarajuće stanje,c) Mogućnost otkrivanja(čitanja) stanja.

Memorija se može podeliti na unutrašnju i spoljnu memoriju. Unutrašnja memorija predstavlja glavnu radnu memoriju računara (operativna memorija) i izrađena je od poluprovodničkih elemenata. Unutrašnju memoriju čine: operativna memorija, registarska memorija i upravljački registri procesora.

Spoljna memorija ima veliki kapacitet i služi za pamćenje podataka velikog obima i njihovo arhiviranje za duži vremenski period, a znatno je sporija od operativne memorije. Spoljne memorije služe za dugotrajno čuvanje programa i podataka, čuvanje podataka velikog obima, arhiviranje podataka, čuvanje rezervnih kopija podataka i sl. Jedinice spoljne memorije su: flopy disk, hard disk, CD, DVD, USB fleš memorije, memorijske kartice.

Slika 8. - Vrste memorija

Većina računara radi mnogo efikasnije ako osim operativne (glavne) memorije postoji i spoljna (masovna) memorija. Pri tome se u operativnoj memoriji

15


nalaze samo podaci i programi koje procesor koristi u datom trenutku. Svi ostali podaci čuvaju se na spoljnoj i prenose se u operativnu memoriju kada su potrebni.

Raspoloživa memorija može se razmatrati kao hijerarhijski sistem komponenata koji se sastoji od svih uređaja za čuvanje podataka koje koristi računarski sistem. Stoga se memorija računara organizuje u hijerarhijsku strukturu memorijskih uređaja koji na pojedinim izvorima imaju različite brzine i kapacitete, (slika 9).

U računaru se koriste sledeće memorije: registarska memorija, keš-memorija (ultra-brza memorija, priručna memorija, Cache ), operativna memorija (osnovna memorija, glavna memorija), keš-memorija diska, spoljna memorija sa direktnim pristupom (magnetni diskovi) i spoljna memorija sa sekvencijalnim pristupom (magnetne trake).

Navedeni redosled memorija odgovara smanjenju nivoa u hijerarhiji, smanjenju brzine i cene po jednom bitu i povećanju kvantiteta. Svaki nivo može sadržati više modula (jedinica) odgovarajućih uređaja za dobijanje potrebnog kapaciteta datog nivoa memorije. Ovakva hijerarhijska struktura omogućava da se ekonomski efikasno usklade čuvanje (skladištenje) velikog broja podataka sa brzim pristupom podacima u procesu njihove obrade.

Radna memorija je ona memorija koju procesor koristi za neposredno smeštanje podataka koje obrađuje i koji će mu biti potrebni za neku sledeću operaciju. Dok je računar uključen i dok obrađuje podatke, ti podaci i programi nalaze se u radnoj memoriji.

Za opis karakteristika memorije koristi se više različitih parametara od kojih su osnovni sledeći: Kapacitet memorije – broj bajtova ili bitova koji se mogu zapamtiti u

memoriju; Vreme pristupa ili kašnjenje – vremenski interval koji protekne od dovođenja

signala za definisanje pristupa do završetka upisa ili čitanja, odnosno vreme potrebno da se određeni zahtev kompletira. Kod diskova i traka vreme pristupa je srednje vreme potrebno za pristup nekom mestu na medijumu radi čitanja ili upisa, a sastoji se od vremena traženja, potrebnog za postavljanje glave za upis-čitanje iznad ćelije sa podacima i vremena prenosa podataka.

Ciklus pristupa ili memorijski ciklus - minimalni dozvoljen vremenski interval između dva uzastopna pristupa memoriji. Memorijski ciklus ne može biti kraći od vremena pristupa, a običnom je nešto duži od njega. Broj zahteva zadovoljenih u jedinici vremena naziva se propusni opseg.

Jedinica prenosa - za operatinu memoriju jedinica prenosa je memorijska reč, tj. broj bitova koji se istovremeno čita ili upisuje. Međutim, moguće je da jedinica prenosa sadrži više sukcesivnih memorijskih reči i onda se naziva

16


blok. Za spoljne memorije jedinica prenosa je sektor ili blok kod diskova i blok kod magnetnih traka. Kod diskova blok sadrži više sukcesivnih sektora;

Brzina prenosa podataka - broj bitova, bajtova ili memorijskih reči koje uređaj može preneti u jednoj sekundi posle postavljanja upisno-čitajuće glave na početak bloka ili segmenta podataka;

Cena 1 bita memorije - odnos ukupne cene memorije prema kapacitetu memorije;

Memorijska lokacija je mesto u memoriji gde se smešta jedan bajt podataka. Svaka memorijska lokacija ima memorijsku adresu na osnovu koje se pristupa podatku koji se u njoj smešta ili iz te lokacije iščitava podatak koji je u nju smešten.

Tabela 1. – Tipovi poluprovodničkih memorijaNaziv (Tip) memorije Vrsta memorije Način brisanja / UpisaROM (samočitajuća memorija) Memorija samo za

čitanjeNije moguće / Proizvodnja

PROM (Programibilni ROM) Nije moguće / Električno

EPROM (Izbrisivi PROM)

Memorija uglavnomza čitanje

UV zraci brišu ceo čip / Električno

EEPROM (Električno izbrisivi PROM)

Električno na nivou bajta / Električno

Fleš memorijaElektrično na nivou bloka / Električno

RAM (Memorija sa neograničenim pristupom )

Upisno - čitajuća Električno na nivou bajta / Električno

Razvojem računara i njihove upotrebe stalno raste potreba za što većim kapacitetom memorije. Računar IBM PC je u trenutku pojavljivanja na tržištu mogao imati najveći kapacitet radne memorije od 640 KB. Današnji personalni računari imaju radne memorije kapacitete nekoliko nekoliko hiljada puta veće od 512 MB, 1GB, 4GB itd. Radna memorija ima ugrađene mogućnosti otkrivanja grešaka pri upisu i čitanju podataka, što je omogućeno odgovarajućim kodovima za detekciju i otklanjanje grešaka. Memorije s naprednim postupcima otkrivanja grešaka obično, uz ostalo, nose oznaku ECC. U odnosu na postojanost podataka radnu memoriju računara možemo podeliti u dva dela: RAM i ROM.

1.4.1. RAM

RAM (engl. random access memory) je upisno-čitajuća memorija (naziva se još i memorija sa neograničenim pristupom). To je radna memorija u koju se mogu upisivati i iz nje čitati podaci onoliko puta koliko želimo. Podaci ostaju u ovoj memoriji dok ih računar namerno ne promeni ili dok se ne prekine napajanje memorije električnom energijom. Dakle, RAM gubi svoj sadržaj prekidom napajanja pa se naziva i nepostojana memorija (engl. volatile memory). Kada se

17


isključi računar, brišu se svi podaci koji su arhivirani u RAM-u i oni se nepovratno gube.

Glavne karakteristike RAM-a su kapacitet i brzina rada. Poželjno je da je RAM što većeg kapaciteta kako bi se smestilo što više podataka. Brzina rada RAM-a određena je brzinom kojom ova memorija smešta i izdaje podatke. Od pojave željene adrese na adresnim sabirnicama (magistralama) pa do pojave podatka smeštenog u traženoj lokaciji na sabirnicama podataka, protekne određeno vreme. To se vreme zove vreme pristupa memoriji (engl. memory access time). Vreme pristupa ograničava brzinu kojom se mogu čitati podaci iz memorije i upisivati u nju što utiče i na brzinu rada celog računara. Zbog toga se teži u računar ugraditi RAM sa što kraćim vremenom pristupa. Tehnologija izrade poluvprovodničkih komponenata od kojih su građeni savremeni RAM-ovi ograničava brzinu pristupa na nekoliko nanosekundi. Vreme pristupa RAM-u jednako je za sve smeštene podatke, bez obzira u kojem se delu memorije oni nalaze, za razliku od drugih vrsta memorije gđe vreme pristupa bitno zavisi o mestu gde se podatak smešta (npr. magnetni i optički disk, magnetna traka i dr.). Što je kraće vreme pristupa memoriji to je veća cena te memorije, pa pri konfigurisanju i kupovini računara treba odrediti odnos između cene i brzine. RAM-ovi su građeni od poluprovodničkih integriranih kola i u odnosu na način rada postoje dve vrste ove memorije: statička i dinamička.

1.4.2. SRAM

Statička radna memorija ili skraćeno SRAM vrsta je radne memorije kojoj se svaki bit podataka čuva u jednom od bistabilnih kola (flip flopova) a oni se nalaze u memorijskom integriranom sklopu. Bistabilno kolo je elektronsko kolo koje ima dva stabilna stanja i stoga je u stanju da posluži kao elemenat koji pamti jedan bit. Sastavljeno je uglavnom od dva do šest tranzistora i nekoliko otpornika. Bistabilni sklop trajno zauzima jedno od dva stabilna stanja do trenutka kada ne dođe spoljni signal koji mu impulsom komanduje prelazak u drugo stanje. Jedno od stanja predstavlja logičku 0, a drugo logičku 1. Upisani podatak ostaje smešten do prekida napajanja ili namerne promjene.

Slika 10. - Realizacija tkz. SR Flip flopa sa NILI kolima

18

http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D1%82


Prednosti SRAM-a su jednostavna struktura, jednostavnost čitanja i veoma brz pristup memoriji. Nedostatak SRAM-a su relativno velike dimenzije bistabilnog sklopa što ograničava broj elemenata koji se mogu smestiti na jednu pločicu što određuje da su SRAM-ovi znatno manjeg kapaciteta od kapaciteta dinamičkih memorija (za jednaku površinu memorijske pločice od poluprovodnika), dok je cena za isti kapacitet znatno veća od cene dinamičke memorije. U SRAM-u se smeštaju male količine podataka karakterističnih parametara računara, brza priručna memorija (engl. Cache memory) i sl.

Slika 11. – Izgled SRAM modula

Kod personalnih računara postoji potreba da se SRAM memoriji dogradi baterija kako bi se sadržaj memorije zadržao i nakon prekida napajanja računara i tako dobijena memorija poznata pod nazivom CMOS memorija. Iako taj naziv govori o tehnologiji izrade, ova memorija ne gubi svoj sadržaj prekidom napajanja računara. Kapacitet te memorije je mali (obično 64 KB, 128KB, do 1MB), a u njoj se čuvaju podaci koji moraju biti prisutni u trenutku uključenja računara na primer: broj i tip memorijskih jedinica, HD diskova, medijum na kom se nalazi operativni sistem, priključene periferije, različite postavke vezane za memoriju, lozinke i sl. Ovi podaci predstavljaju konfiguraciju sistema ili BIOS (basic input output sistem). BIOS je skup računarskih programa namenjenih osnovnoj komunikaciji sa hardverom računara i zadužen je za osnovne ulazno-izlazne operacije na nivou hardvera. On omogućava postavljanje osnovnih radnih parametara, pronalazi i učitava operativni sistem u radnu memoriju (RAM), omogućava rad tastature i monitora. CMOS memorija pamti BIOS računara, a podatke u CMOS memoriji moguće je prema potrebi menjati odmah po uključenju računara pokretanjem odgovarajućeg programa. Podaci u CMOS memoriji ostaju nepromenjeni sve dok se ne prekine napajanje što je moguće vađenjem baterijskog napajanja ili otvaranjem odgovarajućeg preklopnika (jumper) za pristup podacima u CMOS memoriji.

19

http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%80

http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0

http://sr.wikipedia.org/wiki/RAM

http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B8_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC


Slika 12. - CMOS SRAM (pravougaoni čip levo), desno je baterija

Drugi primer realizacije i upotrebe SRAM memorije je u okviru Cache memorije.

1.4.3. DRAM

Dinamička radna memorija ili DRAM vrsta je radne memorije kojoj je svaki bit memorisan kao količina naelektrisanja u minijaturnom kondenzatoru smeštenom u memorijskom integrisanom čipu. Zbog nesavršenosti dielektrika u kondenzatoru dolazi do pražnjenja kondenzatora čime se naelektrisanje u kondenzatoru postepeno gubi, pa se time gubi i podatak smešten u tom kondenzatoru. Kako se to ne bi dogodilo, potrebno je naelektrisanje obnoviti pre nego što se kondenzator potpuno isprazni. Naelektrisanje se obnavlja pomoću posebnih kola koji najpre čitaju podatke, a zatim obnavljaju naelektrisanje svakog kondenzatora prema očitanoj vrednosti. Taj se postupak zove osvežavanje memorije (engl. memory refreshing) i događa se svakih nekoliko milisekundi pa i kraće. Zbog toga je razmena podataka sa DRAM memorijom sporija i komplikovanija nego razmena sa SRAM memorijom.

Slika 13. - Integrisani čip DRAM memorije

Prednost DRAM-a su male dimenzije kondenzatora koji arhivira bit informacije pa je moguće smestiti mnogo takvih kondenzatora na jednu pločicu poluprovodnika što daje veći kapacitet i manju cenu. Nedostatak DRAM-a je potreba za relativno složenim elektronskih sklopom za osvežavanje i sporost u radu uzrokovana obnavljanjem memorije. Različitim postupcima komuniciranja sa DRAM-om se pokušava povećati brzina rada pa postoje različite DRAM memorije (FPM DRAM- fast page mode DRAM, EDO DRAM - extended data out DRAM,

20


SDRAM - synchronous DRAM, DDR SDRAM - double data rate SDR), RDRAM - Rambus DRAM). Razlike među njima su u načinu osvježavanja i načinu razmjene podataka sa susednim sklopovima.

Slika 14. - Memorijski moduli

1.4.4. Napomene o memoriji računara

Procesor najviše komunicira sa radnom memorijom računara i to RAM. Pošto je brzina procesora veća od brzine RAM memorije, da bi se povećala brzina odnosno efektivnost rada u sam procesor se ugrađuje ultra brza memorija ili keš memorija (slika 15). U keš memoriji se nalaze oni sadržaji iz radne memorije kojima se najčešće pristupa. Pri čitanju ili upisu najpre se proverava da li je to u keš memoriji, a ako jeste pristupa se keš memoriji, u suprotnom pristupa se radnoj memoriji. Da bi se još više dobilo na efektivnosti procesora kes memorija se deli na dve vrste L1 i L2 keš memoriju, pri čemu je L1 keš brži i bliži procesoru.

Slika 16. – Komunikacija procesora i operativne memorije i lokacija keš memorije

Zbog svoje važnosti i cene radna memorija računara građena je tako da se može lako naknadno ugrađivati i menjati. Korisnik tako može birati kapacitet radne memorije prema svojim potrebama. U slučaju potrebe memoriji se može povećati kapacitet tako da se ugrade dodatni moduli, što se naziva proširenje memorije. Da bi se olakšalo proširenje memorije memorija se prodaje i ugrađuje u tzv. memorijskim modulima. Memorijski modul štampana pločica na koju su zalemljeni memorijski čipovi i na čijem se jednom rubu nalaze konektori. Na matičnoj ploči postoje odgovarajući konektori (slot) u koje je moguće utaknuti memorijski modul. Na matičnoj ploči postoji dva ili više konektora za memorijske module.

21


Postoje sledeće vrste memorijskih modula: SIMM, DIMM, SODIMM i RIMM i njima odgovarajućih slotova.

Kod SIMM, modula (eng. single in-line memory module) memorijski moduli koj se nalaze na izolatorskoj pločici imaju svoje kontakte na podnožju pločice. Ovi kontakti su kod DIMM (eng. dual in-line memory module) različiti sa različitih strana a kod SIMM su duplirani (identični) na obe strane. SODIMM (eng. small outline dual in-line memory module) je ustvari skraćeni SIMMi koristi se u laptop računarima, dok je RIMM pakovanje za Rambus DRAM.

Ako je trgovački naziv memorije: DIMM PC-2100, 512 MB, 184 pins, DDR RAM, 600 MHz, to znači da je reč o memorijskom modulu DIMM sa 184 kontakta, kapacitet je 512 MB, memorija radi s taktom 600 MHz, najveća brzina razmene podataka je 2100 MB u sekundi i da je vrsta memorije DDR SDRAM.

Slika 17. - Memorijski modul umetnut u slot na matičnoj ploči računara

1.5. ULAZNO-IZLAZNI SKLOPOVI

Da bi se omogućilo komuniciranje između osnovnih jedinica računarskog sistema, odnosno pojedinih njihovih uređaja neophodno je da su oni međusobno povezani električnim provodnicima. Postoje dva osnovna principa povezivanja između jedinica računara: direktno povezivanje svakog uređaja sa svakim sa kojim je potrebno komuniciranje i povezivanje različitih uređaja deljenjem jedne zajedničke veze (sabirnice).

Slika 18 - Direktna veza između računara i periferijskih uređaja

22

http://en.wikipedia.org/wiki/Dual_in-line_memory_module


Slika 19 - Veza preko sabirnice između računara i periferijskih uređaja

Na slikama 20 i 21 je prikazan princip veze između računara i periferijskih uređaja sa direktnom vezom i sa vezom pomoću sabirnice. Veza je prikazana sa 2-žičnom vezom iako je u praksi ta veza višežična.

Same jedinice odnosno uređaje računara nije moguće direktno povezati pomoću odgovarajućih provodnika. Neophodno je izvršiti usklađivanje podataka i to njihove brzine, tipa podataka, načina pristupa pojedinim delovima uređaja kojima se pristupa, definisati način komunikacije. Zbog toga je neophodno između dve jedinice koje komuniciraju postavi električna kola (sklopove) koji će omogućiti funkcionalnu vezu. Pod sklopom (inteface) se smatraju električna kola koja predstavljaju delove uređaja koji omogućavaju izvršavanje prenosa podataka između modula (uređaja) računara.

Zadatak ulazno-izlaznih (engl. input-output), I/O) sklopova je povezivanje računara sa okruženjem odnosno periferijskim uređajima. U tom smislu sklopovi omogućavaju komuniciranje i prenos podataka između različitih uređaja računara.

Pod okolinom smatra se sve ono što se nalazi izvan računara. Ulazni sklopovi omogućavaju priključak spoljnih (eksternih) jedinica pomoću kojih se podaci iz okoline prenose u računar. Podaci kroz njih ulaze u računar pa se takvi sklopovi nazivaju ulaznim sklopovima. Izlazni sklopovi omogućavaju priključak eksternih jedinica pomoću kojih se podaci iz računara predaju okolini. Podaci na taj način izlaze iz računara pa se takvi sklopovi zovu izlaznim sklopovima.

1.5.1. Sabirnice – Magistrale podataka

Magistrala (engl. bus) ili sabirnica je komunikacioni put sastavljen od grupe linija (električnih provodnika) kroz koje se binarnim signalima prenose podaci između pojedinih funkcionalnih celina u računaru. Svakoj liniji dodijeljeno je konkretno značenje ili funkcija. Važna karakteristika magistrale je daje to deljeni deo (zajednički korišćeni) resurs. Sabirnica se definiše i kao normirana veza (interfejs) za razmenu podataka između dva ili više uređaja. Uređaji mogu biti unutrašnji sklopovi računara ili periferijski uređaji ili računari. Prema ovoj definiciji u sabirnice se ubrajaju sve veze za razmenu podataka, tako da se i

23


paralelni i serijski port mogu svrstati u vrstu magistrale. Sabirnice se mogu prema vrsti uređaja koji međusobno komunciraju podeliti na unutrašnje (interne) i spoljašne (eksterne). Tu pripadaju i sve do sada opisane paralelne i serijske veze (portovi), mrežni protokoli itd. Pojam sabirnice češće se koristi u užem smislu, tj. normirane veze za razmenu podataka unutar računara ili između računara i više priključnih uređaja.

Sve magistrale mogu se klasifikovati u tri funkcionalne grupe: linije podataka, adresne linije i upravljačke linije. Saglasno s ovim, ove grupe linija nazivaju se adresna magistrala, magistrala podataka i upravljačka magistrala

Slika 22 – Veza jedinica računara preko zajedničke magistrale

Unutrašnje sabirnice su izvedene kao vodovi na štampanoj matičnoj ploči računara. Unutrašnje sabirnice kod personalnih računara se izrađuju tako da na njihovom kraju postoje priključnice na koje se mogu priključiti dodatni sklopovi (kartice) smeštene unutar kućišta računara. Same sabirnice su izvedene na samoj ploči u vidu štampanih veza (provodnika) sa logičko upravljačkim komponentama. Priključnice su obično zalemljene za matičnu ploču računara. Unutrašnje sabirnice su: magistrale podataka, adresne magistrale, kontrolno upravljačke magistrale i druge.

Spoljašnje sabirnice služe za razmenu podataka između računara i periferijskih uređaja. Provodnici spoljašnjih sabirnica su najčešće višežični kablovi. Priključnice spoljašnjih sabirnica izvedene su na spoljnom delu kućišta. Obično se nalaze na zadnjoj strani računara i na njih se može priključiti drugi uređaj bez otvaranja računara. Postoje priključnice na koju može biti priključen samo jedan uređaj i priključnice na koju mogu biti priključeni veći broj periferijskih uređaja (npr. USB). Prvo će biti objašnjeni i opisani ulazno-izlazni sklopovi na koje se priključuje samo jedan uređaj kao: miš, tastatura, palicu za igre, štampač, modem, itd. Prema načinu prenosa podataka ulayno izlayni sklopovi se dele na paralelne i serijske ulazno-izlazne sklopove. Ovi sklopovi na svom kraju imaju priključnicu (konektor, port) na koju se zakačinje (konektuje) odgovarajući priključak sa kablom koji je povezan za eksterni uređaj.

24


Magistrala podataka – sabirnica podataka

Sabirnica podataka (engl. data bus) je skup provodnika za prenos električnih signala koji predstavljaju podatke. Broj provodnika je jednak broju bitova koje ođednom može obraditi CPU. Tako npr. 32-bitni računari imaju magistralu podataka od 32 provodnika, a 64 bitni računari magistralu podataka koja poseduje 64 provodnika.

Adresna magistrala – adresna sabirnica

Adresna sabirnica (engl. adress bus) je skup provodnika za prenos električnih signala koji predstavljaju adrese memorijskih lokacija, a njihov broj zavisi od veličine memorije računara.

Kontrolna magistrala - Nadzorno-upravljačka sabirnica

Nadzorno-upravljačka sabirnica (engl. control bus) je skup provodnika za prenos električnih signala koji predstavljaju nadzorne i upravljačke signale.

Dodatni sklopovi (obično se nazivaju kartice), koji se naknadno žele ugraditi u računar, moraju biti građeni tako da se mogu priključiti na magistrale u računaru. Kartice (grafička, muzička, modemska, mrežna), građene su najčešće kao štampane ploče sa zalemljenim elektronskim komponentama i priključnicom na jednom kraju. Karticu je moguće umetnuti – postaviti u odgovarajuću priključnicu koja se nalazi na matičnoj ploči računara (engl. motherboard) i spojena je sa sabirnicom računara. Dodatni sklopovi proširuju funkcionalnost računaru koje on bez tih dodataka nema. Izborom dodatnih sklopova svaki korisnik može formirati računar prema svojim potrebama i željama. Sabirnice – magistrale su standardizovane kako bi se omogućila modularnost peronalnog računara i korišćenje kartica – uređaja različitih proizvođača.

1.5.2. Paralelni port – paralelna vrata (engl. paralel port)

Paralelni port ili Paralelna vrata je ulazno-izlazni sklop koji omogućava razmenu podataka između računara i okoline, pri čemu se istovremeno razmenjuje više bitova. Naziv vrata bi mogao da bude adekvatni prevod jer je kroz njih računar povezan s okolinom i ostvaruje prenos informacija, mada izraz paralelni port je odomaćeniji izraz. Kod personalnih računara paralelni port funkcioniše tako da se mogu odjednom, u jednom vremenskom trenutku, razmjenjivati 8 bitova (jedan bajt). Za svaki od tih bitova postoji poseban provodnik (parica – dva provodnika) spojen na priključnicu dostupnu korisniku koja je smještena na zadnjoj strani računara (obično crvene boje). Osim konektora i provodnika, na toj priključnici, koji prenose bajt podataka, postoji još i nekoliko konektora koji prenose nadzorne i upravljačke podatke tako da priključnica paralelnog porta najčešće ima 25 izvoda (pinova) koji predstavljaju završetke provodnika i oznaku DB25 (od engl. data bus 25 lines).

25


Slika 23 - DB25 priključnica i utičnica paralelnog porta računara

Prednost paralelnog porta je brzina prenosa podataka, obično od 100 Kb/s do 1 Mb/s. Za upotrebu paralelniog potra potrebni su kablovi sa relativno mnogo provodnika (parica) i za priključak štampača preko paralelnog porta priključni kabli je sa najmanje 9 provodnika (8 provodnika za podatke i jedan zajednički), a uglavnom se koristi onaj sa 12 do 20 provodnika. Ako se želi priključiti veći broj uređaja i veće dužine od par metara priključni kabl je skup i nepraktičan, a mora se izvesti i poseban uređaj za veći broj uređaja (npr 2 ili 3 štampača). Paralelna vrata uglavnom se koriste za priključenje štampača pa se zovu i printer port (engl. printer port) ili paralelni port štampača (engl. parallel printer port).

Savremenim laserskim štampačima i štampačima sa mastilom (InkJet), a posebno GDI (Graphics Device Interface) štampačima, potreban je mnogo brži prenos podataka iz računara nego matričnim štampačima. Takvi uređaji zahtevaju ne samo povećanu brzinu prenosa, nego i dvosmerni prenos podataka kako bi signalizirali računaru o svom stanju; npr. štampač može računar obavestiti o nestanku boje, zaglavljivanju papira i sl. Prilikom uključenja uređaja razmenjuju se podaci između paralelnih vrata računara i priključenog uređaja radi usklađivanja načina rada čime je omogućeno automatsko konfiguriranje načina razmene podataka. Razvijeni su i standardi kao rešenje potrebe za ovim komunikacijama: EPP (engl. enhanced parallel port) i ECP (engl. extended capabilities port).

Uglavnom novi računari imaju paralelna vrata prema standardu IEEE 1284. Standard IEEE 1284 je omogućava dvosmerni paralelni prenos podataka koji objedinjuje i uključuje postojeće starije norme paralelnog prenosa podataka i definiše načine rada. IEEE 1284 standard određuje i karakteristike spojnog kabla (18-polni oklopljeni kabli i sa natpisom na kablu IEEE Std 1284-1994 compliant).

26


Slika 24 - Raspored nožica priključnice DB25 paralelnog porta(IEEE 1284)

1.5.3. Serijski port - serijska vrata (engl. serial port)

Serijski port ili Serijska vrata (engl. serial port) je ulazno-izlazni sklop koji omogućava razmenu podataka između računara i okoline, pri čemu se u jednom vremenskom trenutku (intervalu) prenosi jedan bit podataka. Za razmenu podataka između računara i okoline posredstvom serijskog porta dovoljna su tri provodnika: za slanje podataka, za primanje podataka i zajednički provodnik. Osim tri obavezna provodnika - žice, serijska vrata imaju i nadzorne i upravljačke provodnike pa se ukupan broj provodnika povećava na 9 (oznaka priključnice DB9) ili čak 25 (oznaka priključnice DB25).

3 – 9 provodnika

DB9 ženska priključnica sa kablom

DB9 muška priključnica na računaru

Slika 25 - Priključnica DB9 serijskog porta

Priključnica serijskog porta je dostupna korisniku sa zadnje strane kućišta računara (obično plave boje). Mali broj potrebnih provodnika je najveća prednost pa se periferijski uređaji udaljeniji od računara (npr. modemska veza) ili oni koji trebaju biti spojeni s malo provodnika da bi kabl bio tanak (npr. miš) spajaju pomoću serijskog porta. Prenos podataka serijskim vratima je sporiji nego paralelni port jer se prenosi bit po bit. Brzina prenosa podataka serijskim vratima meri se u

27


bps (engl. bits per second). Postoji više standarda za serijski prenos podataka (EIA/TIA-232-E, ITU-T V.10, ITU-T V.24, V.28, RS-422, RS-423), i za praktične primene su usklađene prema standardu RS-232 C. Ponekad se koriste oznake: RS-232, COM1, COM2 za serijski port.

Slika 26 - Priključnice DB9 serijskog porta

U praksi se, međutim, retko koristi više od pet provodnika za prenos podataka, a ponekad se koriste i samo tri provodnika. Priključci serijskog porta izvedeni su na priključnici lako dostupnoj korisniku koja se nalazi na zadnjoj strani računara, a ima 9 ili 25 priključaka. Standard za serijski prenos podataka se odnosi na prenos podataka između dva uređaja od kojih je jedan DTE uređaj (engl. data terminal equipment) npr. računar, a drugi DCE uređaj (engl. data circuitterminating equipment, data communications equipment) npr. modem.

Zadnjih godina u upotrebi dominira USB eksterna sabirnica umesto serijskih portova za priključivanje različitih uređaja, tako da se već proizvode računari koja uopšte nemaju ugrađen serijski port.

Pomoću serijskog porta podaci se mogu prenositi na nekoliko načina. Potpuni dvosmerni prenos ili puni dupleks (engl. full duplex) je postupak istovremene dvosmerne razmene podataka. Kod takvog prenosa računar istovremeno šalje i prima podatke.

Delimični dvosmerni prenos ili poludupleks (engl. half duplex) je postupak dvosmerne razmene podataka, ali ne istovremeno. Kod takvog prenosa računar prvo šalje, a zatim prima podatke. U jednom trenutku (vremenskom intervalu) moguće je ili samo slanje ili samo primanje podataka.

1.5.4. PCI magistrala

Najrasprostranjenija sabirnica u računarima je PCI magistrala (engl. PCI bus, peripheral component interconnect bus). Opšte je namene i predviđena za priključak različitih dodatnih sklopova (kartica). Iako je dozvoljeno najviše 16 priključnih kartica zbog ograničenja opterećenja to se u praksi svodi na dve do tri priključne kartice. PCI podržava priključne sklopove napona napajanja 3,3 V i 5 V.

28


Priključnice su građene tako da onemogućavaju priključak neodgovarajuće kartice pa su izbegnuti kvarovi zbog zabune.

Ključna komponenta PCI sabirnice je integrisani čip sklop koji je omogućava komunikaciju između procesora i PCI sabirnice. PCI sabirnica ne zavisi od tipa procesora i u praktično se može koristiti sa bilo kojim procesorom (za razliku od mnogih ostalih sabirnica) što omogućava da procesor i sabirnica rade na različitim taktovima. PCI sabirnica može direktno komunicirati s memorijom.

Slika 27. - Priključnice sabirnica na matičnoj ploči računara

Postoje 32-bitne (priključnica sa 124 kontakata) i 64-bitne PCI sabirnice (priključnica sa 188 kontakata). Reč je o broju bitova podataka koji se mogu istovremeno razmenjivati.

Prednosti PCI sabirnice su brzina rada, nezavisnost o primenjenom procesoru, prilagođenost novim arhitekturama računara (npr. istovremeni rad CPU-a i sabirnice, deljenje prekidnih linija) i automatska konfiguracija. PCI sabirnica podržava "uključi i radi" tehnologiju (engl. plug and play, PnP) što je njena važna prednost.

1.5.5. ISA magistrala

Najstarija sabirnica koja je još malo gde u upotrebi je ISA sabirnica (engl. industry standard architecture). U početku ova magistrala je bila osmobitna pa je proširena u 16 bitnu magistralu podataka. Šesnaestobitna ISA magistrala dugo je odolevala zubu vremena i tek je pre nekoliko godina nestala s matičnih ploča - moglo bi se reći da je doživela punoletstvo.

29


1.5.6. AGP magistrala

AGP sabirnica (engl. accelerated graphics port, advanced graphics port) je sabirnica je namenjena priključku sklopova (grafičkih kartica) za prikaz slike velike razolucije što zahteva veliku brzinu prenosa podataka između računara, grafičke kartice i monitora. Da ne bi sav raspoloživi kapacitet PCI sabirnice bio utrošen na posluživanje grafičke kartice i time bitno usporio razmenu podataka s ostalim dodatnim sklopovima došlo je do izdvajanja komunikacije sa grafičkom karticom i generisanja AGP sabirnice.

AGP sabirnica omogućava brzo čitanje podataka iz memorije koji ne moraju biti smešteni na uzastopnim memorijskim lokacijama. Može iskoristiti i deo radne memorije računara (RAM) za potrebe prikaza podataka pa je moguća izrada jeftinih grafičkih kartica bez sopstvene memorije. Za najbolje rezultate potrebno je ipak na grafičku karticu ugraditi memoriju relativno velikog kapaciteta. Grafička kartica može podatake smeštati u sopstvenu memoriju i u radnu memoriju računara korišćenjem AGP sabirnice. AGP je 32-bitovna sabirnica, a postoje: AGP 1x (264 MBps), AGP 2x (528 MBps), AGP 4x (1 GBps) i AGP 8x (2 GBps). AGP sabirnicu je zamenila PCI-Express sabirnica.

Slika 28. - Priključnica AGP sabirnice (smeđe boje, levo)

1.5.7. PCI Express (PCI-E) magistrala

U zadnjih desetak godina skoro svi delovi PC računara su unapređivani (podsistemi su se pojačavali: sistemska magistrala, brzina, memorija, AGP), osim PCI sabirnice. Na sreću ovo se menja dolaskom PCI Express standarda, koji predstavlja važan korak prema modernizaciji i standardizaciji I/O standarda a njegove prednosti su: Klasična PCI magistrala koristi paralelnu architekturu, dok PCI Express koristi

serijsku komunikaciju, drastično redukujući broj potrebnih kontakata - pinova. PCI Express koristi point to point protokol koji je mnogo više nalik AGP-u. To

znači da uređaji ne koriste isti propusni opseg. Propusni kapacitet PCI-E je 2,5 Gb/s u oba smera.

30


Slika 29. - Priključnica PCI i PCI Express sabirnice

1.5.8. FireWire

FireWire (poznat još kao i.Link (Sony) ili IEEE 1394) je serijska sabirnica namenjena za visoke brzine prenosa podataka. FireWire sabirnica podržava do 63 uređaja priključenih na jedan FireWire priključak što se izvodi preko raznih razvodnika. Najčešće se koristi kod digitalnih video kamera.

Slika 30. - FireWire sabirnica (logo, priključnica i konektor)

1.5.9. USB magistrala

Najvažniji razlog njenog nastanka je zadovoljavanje rastućih potreba u pogledu brzine prenosa podataka, a takođe bilo je neophodno povezati više uređaja pomoću jednog kabla koji bi redom (serijski) išao od uređaja do uređaja. USB (engl. Universal Serial Bus - univerzalna serijska magistrala) je spoljašnji priključak za razne periferijske uređaje (štampač, miš, tastatura, digitalna kamera, modem itd.). Karakteriše ga velika brzina i jednostavnost priključenja (princip engl. Plug & Play). Moguće je priključiti i do 127 uređaja na USB bus. Takođe, podešavanje harverskih adresa se radi automatski. USB 1.1 je stari standard sa brzinom od 1.5 ili 12 Mb/s, dok standard USB 2.0 je sa brzinom do 480 Mb/s. Novi USB 3.0 treba da ima brzine do 5 Gb/s. Skoro svi PC računari imaju USB portove, i to obično po nekoliko integrisanih na matičnu ploču.

31


Slika 31. - Priključnica USB sabirnice (priključnica, logo i konektor USB-A i B tip)

1.6. OSTALI DELOVI RAČUNARA

Osim do sada navedenih, postoje i drugi delovi računara važni za njegov rad. Pri kupovini računara korisnik često mora izabrati između mnogo ponuđenih kombinacija sastavnih delova računara pa je dobro znati bitne karakteristike tih delova.

Slika 32. – Izgled kućišta računara sa osnovnim delovima personalnog računara

32


1.6.1. Matična ploča

Matična ploča (engl. motherboard, mainboard, systemboard, mobo) je štampana ploča na kojoj su smešteni glavni delovi računara: procesor, memorija, sabirnice i dr. Sklopovi mogu biti zalemljeni na matičnu ploču ili se mogu dodati u za to predviđena podnožja (slotove) i priključnice. Matična ploča se uglavnom prodaje zasebno, bez procesora, memorije i dodatnih sklopova (kartica) kako bi kupac sam mogao sastaviti računar prema svojim potrebama. Nortgbridge i Southbridge su dva kontrolno upravljačka čipa koja se nalaze na matičnoj ploči i omogućavaju funkcionisanje osnovnih elementa računara. Nortgbridge čip je ustvari Memory Controller Hub ili čip čiji je glavni zadata uspostaviti i kontrolisati tok podataka između procesora i memorije i grafičkog adaptera, dok Southbridge čip ili Peripheral Controler Hub je ustvari čip je zadatak kontrolu toka informacija sa svim ostalim periferijskim uređajima.

Slika 33. –Konfiguracija savremenog PC na nivou modula

33


1. CPU socket2. RAM slots (ekspanzijski sletovi

za radnu memoriju) 3. Northbridge4. I/O panel (sadrži COM,

paralelni, audio, USB, IEEE 1394, RJ45, PS/2 portove)

5. AGP slot (ili, kod najnovijih ploča PCI Express xl6 slot - za umetanje grafičke kartice)

6. PCI slots (Peripheral Component Interconect - Slotovi za kartice; zvučna, modem I si.)

7. Konektori (dodatni USB, AUX, CD-in, dodatni FireWire)

8. CMOS baterija (baterija za održavanje postavki biosa memoriranih u CMOS-u)

9. South Bridge10. Serial ATA konektor (Konektor

za SATA uređaje, najčešće diskove)

11. SATA RAID konektor (Konektor koji omogućava RAID SATA uređajima) 12. ATA100 konektori (Konektori za ATA uređaje, najčešće diskove) 13. ATA100 RAID konektor{Konektor koji omogućava RAID ATA uređajima) 14. Floppy konektor (Konektor na koji se priključuje Floppy Drive)15. ATX power konektor (Konektor na koji se priključuje napajanje sa ATX napojne jedinice) 16. Prekidači i jumperi17. EPROM (Memorijski chip sa pohranjenim BIOS - om)

Slika 34. – Izgled matičnih ploča sa slotovima i portovima

34


1.6.2. Jedinica za napajanje (engl. power supply)

Jedinica za napajanje (engl. power supply unit, PSU) je uređaj koji obezbeđuje potrebne naponske nivoe za sklopove računara. Jedinica za napajanje priključuje se na gradsku mrežu (napon od 220 V frekvencije 50 Hz) i pretvara napon gradske mreže u nekoliko jednosmernih napona (3,3 V, 5 V i 12 V). Ona omogućava da se smanje različite smetnje i varijacije napona iz naizmeničnog mrežnog napona. Energija koju mora osigurati jedinica za napajanje zavisi o vrsti računara i broju priključenih sklopova. Snaga jedinica za napajanje kreće se u rasponu od 300 W do 500 W, pa čak i 1000W za specijalne jedinice napajanja..

Slika 35. - Izgled Jedinice za napajanje personalnih računar (desktop)

Kod prenosnih računara jedinica za napajanje je podeljena u dva dela. Jedan deo se nalazi izvan računara i naziva se adapter (engl. power adapter). Drugi deo jedinice za napajanje se nalazi u računaru, što omogućava manje dimenzije i manje zagrevanje.

Slika 36. - Adapter prenosnih i ručnih računara (laptop, notebook, palmtop)

35


1.7. ULAZNI UREĐAJI

Ulazni uređaji ili ulazne jedinice računara su svi oni uređaji koji omogućavaju unos podataka ili programa iz okoline u računar.

Podaci iz spoljne sredine kao što su: zvuk, slika, pokret, temperatura, se moraju pretvoriti u elektronski impuls, digitalne podatke, koje mogu biti prihvaćeni u računaru (memoriji). Zbog toga su potrebni pretvarači fizičkih veličina u električne (senzorima) i pretvaranje tih signala u digitalne signale (analogno-digitalni konvertori).

Ulazni uređaji mogu se podeliti na dve grupe: na ulazne uređaje za koje podatke unosi korisnik računara i koji su svojom građom i načinom rada prilagođeni jednostavnoj ljudskoj upotrebi (tastatura, miš, grafička ploča, skener) i one koji su drugi elektronski uređaji i gde ulazni podaci se unose bez interakcije sa čovekom (A/D konvertori, magnetski diskovi, magnetne trake, fotoaparati, kamere video nadzora i sl).

1.7.1. Tastatura

Tastatura (engl. keyboard) jedan je od najstarijih i najčešćih ulaznih uređaja. Tastatura se sastoji od označenih tastera koje su mehanički vezane za pripadajuće prekidače. Svakom tasteru pripada po jedna prekidač čijim se pritiskom ostvaruje električni kontakt što omogućava zatvaranje strujnog kola i indikaciju napona na ugrađenom mikroprocesoru. Mikroprocesor stvara električne impulse koji odgovaraju binarnim kodovima alfanumeričkih znakova koji su pritisnuti. Na većini tastatura personalnih računara ima od 101 do 107 tastera. Postoje i tzv. multimedijske i internet tastatura koje imaju i dodatne tastere za upravljanje multimedijskim sadržajima ili za pokretanje različitih programa za Internet. Moguće je koristiti istovremeno i dva tastera (npr. pritiskom na taster SHIFT i taster slova), tako da ukupan broj znakova koje generirše tastatura prelazi nekoliko stotina. Tehnologija izrade razlikuje tri vrste tastatura: membranske, kapacitivne i elektromehaničke.

Slika 37. - Izgled standardne i multimedijalne tastature

36


1.7.2. Pokazni uređaji

Pokaznim uređajima (engl. pointing device) nazivaju se ulazni uređaji kojima se na čovjeku prirodan način u računar unose podaci o položaju u prostoru. Pokazni uređaji nisu pogodni za unos teksta, već su namenjeni crtanju ili pomeranju pokazivača (pointera) po ekranu monitora. Većina pokaznih uređaja može detektovati samo pomeraj u ravni što odgovara prikazu na ekranu monitora. Upravljanje nekim programom uz pomoć ovakvog uređaja svodi se na postavljanje pokazivača na ekranu na grafički predstavljenom prikazu programskih funkcija i zatim izborom te mogućnosti se aktivira funkcija programa pritiskom na taster pokaznog uređaja. Za razliku od tastature, pokaznim uređajem može se rukovati bez posebne uvežbanosti. U pokazne uređaje ubrajaju se: miš, pomična kuglica, grafička ploča i dr.

1.7.3. Miš

Miš (engl. mouse) je mali pokretni uređaj spojen s računarom pomoću provodnika koji omogućava kretanje pokazivača (kurzora, pointera) položaja i izbor neke od opcija pritiskom na levi ili desni taster miša (tzv. klik). Veličinom je prilagođen za ugodno držanje u dlanu. S gornje strane miša nalaze se tasteri (koji mogu biti tipa tasterskog prekidača ili kružnog oblika koji omogućava brže kretanje pointera. Elektronika detektuje relativno kretanje miša po podlozi, pretvara ga u električne impulse i prenosi taj pomeraj kao pomeraj kurzora na ekranu. Pritiskanjem na neki od tastera miša, taj pokret se detektuje kao selektovanje opcije iz menija na kome se nalazi kurzor.

Slika 38 - Izgled različitih vrsta miševa

Rezlucija (engl. resolution) miša je broj električnih impulsa koje može generirati miš pri pravolinijskom kretanju u jednom pravcu na rastojanju od jednog inča (inch = 2,54 cm) što je ustvari najmanji pomak miša koji on može registrovati. Tako je rezolucija optičkih miševa od 400 dpi do 800 dpi (engl. dots per inch, točaka po inču), što ako je npr. ako je rezolucija 800 dpi to znači da miš pošalje 31

37


impuls za rastojanje od 1 mm ili najmanji pomak koji takav miš može registrovati je 0,03 mm.

Miš se sa računarom povezuje na dva načina: žičano (serijskom vezom, priključnica sa šest kontakata - PS/2 priključnica obično zelene boje, pomoću USB priključnice na USB sabirnicu) ili bežično korišćenjem radio primopredajnog uređaja.

1.7.4. Touchpad – Kontaktna ravan (engl. touchpad, trackpad)

Kod prenosnih računar (laptop, notepad) miš je nepraktičan i zamenjuje se touchpadom. Adekvantni prevod je kontaktna ravan jer korisnik lagano dodiruje i prstima klizi po ravni i tako pomera kurzor na ekranu monitora. Približne je veličine 60 mm x 20 mm i nalazi se ispred tastature. Tu se nalaze i dva tastera koji imaju funkciju kao i tasteri miša. Uz to, može se kratkotrajno jednom ili dvaput lagano udariti prstom po ravni pa će to biti protumačeno kao klik na levi taster miša. Rezolucija je otprilike ista kao i kod miša.

Slika 39 - Touchpad uređaj mobilnih računara

1.7.5. Uređaji za unos slike

Izrada crteža pomoću računara je jedno od važnih područja njegove primene pa su razvijeni i odgovarajući ulazni uređaji. To su uređaji koji omogućavaju crtanje i precrtavanje (grafičke ploče) i uređaji kojim je moguće postojeći crtež uneti u računar bez precrtavanja (skeneri).

1.7.6. Grafička ploča (engl. graphic tablet, digitizing tablet)

Grafička ploča (engl. graphic tablet, drawing tablet, graphic pad, tablet, digitizing tablet, digitizer) služi za crtanje i precrtavanje. Pod crtanjem se podrazumeva stvaranje novog crteža koji još ne postoji, a pod precrtavanjem prenos postojećeg crteža s papira u računar tako što se ručno označe i u računar prenesu karakteristične tačke crteža. Ako je reč o crtanju, uobičajeno je naziv grafička ploča (engl. graphic tablet, drawing tablet, graphic pad), a ako je reč o

38


precrtavanju ploča se naziva grafički digitalizator ili samo digitalizator (engl. digitizing tablet, digitizer). Grafičke ploče tipičnih su dimenzija 250 mm x 350 mm i debljine oko 1 cm. Digitalizatori su većih dimenzija kako bi se mogli precrtavati crteži i nacrti velikih dimenzija.

Slika 40 - Grafička ploča sa digitalizatorom

Rezlolucija grafičke ploče znatno je veća od rezolucije miša i u opsegu je od 1.000 lpi do 3.000 lpi (linija po inču, engl. lpi - lines per inch). Digitalizatori imaju još veću rezoluciju koja može biti do 12.000 lpi. Obično se povezuju se sa računarom pomoću USB priključnice na USB sabirnicu.

Za crtanje se koristi pokazna naprava u obliku olovke (engl. pen, stylus). Vrh olovke približi se površini ploče i njime se crta po ploči. Kod nekih ploča je dovoljno olovku približiti radnoj plohi dok je kod drugih potrebno olovkom dodirivati radnu plohu. Olovka se uključuje ili pritiskom prsta na taster na olovci ili pritiskom vrha olovke na podlogu, zavisno o modelu olovke. Upotreba olovke je prirodna, jednostavna i laka jer je slična crtanju olovkom po papiru.

1.7.7. Skener

Skener (engl. scanner) je ulazni uređaj računar namenjen direktnom unosu crteža i slika s papira u računar u obliku slike koja je prikazana nizom tačaka (bit image picture).

Slika, koja se želi uneti u računar, osvetljava se ugrađenim svetlosnim izvorom (bela fluorescentna ili ksenonska sijalica, crvene ili žutozelene LED diode ili laserska svetlost). Zraci svetlosti se odbijaju od površine slike i dovode se preko niza sočiva i ogledala do konvertora svetlosti u električni impuls. Kod većine skenera konvertori su integrisani u poluprovodnički uređaj pod nazivom CCD (engl. charge coupled device). Slika se deli u oblasti veličine jedne tačke, a svaka

39


tačka se predstavlja jednim impulsom i kodira jednom brojnom vrednošću koji predstavlja intenzitet i boju te tačke. Takav se postupak očitavanja slike, tačku po tačku, zove skeniranje. Slika je vernije prenešena ako ima više tačaka po jedinici površine, što predstavlja rezoluciju skenera. Skeneri u boji za svaku tačku imaju praktično tri odvojena CCD elementa, svaki za jednu osnovnu boju: crvenu (engl. red, R), zelenu (engl. green, G) i plavu (engl. blue, B). Za svaku tačku skenirane slike nastaju tako tri podatka o svetlosti svake od osnovnih boja. Kombinacija sva tri tako dobijena podatka predstavlja boju svake tačke. Rezultat skeniranja je tzv. (engl. composite) RGB slika koja je kombinacija nivoa svetlosti crvene, zelene i plave komponente. Konačni rezultat skeniranja je zapis slike u nekom od uobičajnih formata za zapis slike. Takav se zapis se prenosi u računar gde se može dalje obrađivati programom za obradu slike.

Slika 41 - Skener i RGB način predstavljanja boje

40


1.8. IZLAZNI UREĐAJI

Izlazni uređaji podatke iz računara pretvaraju u oblik prihvatljiv okolini. Ta okolina mogu biti ljudi, pa su to onda prikazi u vizualnom ili zvučnom obliku, ili električni uređaji ako su prikazi u obliku električnih veličina (napon ili struja). Postoji mnogo izlaznih uređaja koji se razlikuju po nameni, tehnologiji izrade, ceni itd.

1.8.1. Monitor

Monitor (engl. video display unit, VDU, video display terminal, VDT) je izlazni uređaj koji podatke iz računara emituje na ekranu. Slika koja se prikazuje sastoji od teksta, crteža, različitih simbola itd.

Veličina monitora ili tačnije veličina ekrana monitora meri se dužinom dijagonale ekrana u inčima. Uobičajene veličine monitora su 15", 17", 19", 21"i 24". Odnos između vodoravne i uspravne stranice monitora najčešće je 4:3, a kod savremenih monitora najčeći odnos je 16:9.

Slika 42 - Veličina monitora i pixeli ekrana

Osnovni element slike na ekranu monitora je osvetljena tačka (engl. pixel, picture element) koja je po svojoj celoj površini jednake boje i intenziteta osvetljenja. Tačka je krug poluprečnika od 0,1 do 0,5 mm ili kvadrat istih dimenzija. Pixel pri gledanju u monitor pri normalnom udaljenostima ljudsko oko bez povećanja ne može razlikovati od ostalih pixela (tačaka). Kvalitet slike monitora zavisi od broja pixela. Što je više tačaka na ekranu monitora, to je slika bolja, a to se naziva i rezolucijom (engl. resolution). Rezolucija monitora jednaka je najvećem broju pixela koje na ekranu može prikazati monitor, a izražava se proizvodom broja tačaka u po horizontali i vertikali. Standarde u vezi sa monitorima i kvalitetom slike propisuje organizacija VESA (engl. Video Electronics Standards Association).

41


Slika 43 - Izgled jednog pixsela sastavljenog od tri svetle tačke /RGB/

U odnosu na mogućnost prikaza boja, monitori se dele na jednobojne (monohromatske) i višebojne (kolor). Jednobojni monitori imaju jednobojni prikaz na crnoj podlozi (ili crni prikaz na jednobojnoj podlozi). Za boju prikaza jednobojnih monitora najčešće se upotrebljavaju bela (siva), žuta, zelena, crvena i narandžasta boja. Monitori koji imaju crni prikaz na beloj podlozi, kako bi im prikaz bio što sličniji ispisu na papiru, nazivaju se papirno beli monitori (engl. paper white). Sa pojevtinjenjem cena kolor monitora jednobojni monitori su se praktično prestali proizvoditi.

Višebojni monitori kombiniraju prikaz od tri osnovne boje: crvene, zelene i plave (engl. red, green, blue, RGB) pa se zovu RGB monitori. Kombinacijom intenziteta te tri boje moguće je dobiti bilo koju drugu boju. Slika na ekranu monitora sastoji se od mnogo tačaka koje su međusobno vrlo blizu. Jedna tačka monitora (pixel) u boji sastoji se zapravo od tri blizu smeštene tačke različitih boja. Tačke se nalaze tako blizu da zbog nesavršenosti ljudskog oka to korisniku izgleda kao jedna tačka. Svaka od tri tačke emituje svetlost jedne boje: crvenu, zelenu i plavu. U zavisnosti od intenziteta (osvetljaja) svetla svake pojedine boje tačke posmatrač doživljava različite boje. Važno je uočiti da su obojene tačke jedna pored druge i ne prekrivaju jedna drugu.

Kursor (engl. cursor) je malena oznaka na ekranu monitora koja najčešće treperi i ima oblik vertikalne ili horizontalne crte ili stalno osvetljenog malog kvadrata na mestu ispisa znaka. Kod grafički orijentisanog interfejsa (npr. windows operativni sitem) kursor može biti bilo kojeg oblika (mala strelica, peščani sat, sličica ruke itd.), a kod programa za pisanje teksta je često uspravna crta na mestu ispisa znaka. Zadatak joj je da ukaže na mesto unosa teksta ili položaj pokazivača miša.

Postoje dve osnovne vrste signala koje monitor može prihvatiti: analogni i digitalni. Neki od monitora mogu da prime i analogni i digitalni signal. Analogni signal može imati bilo koju vrednost unutar raspoloživog opsega vrednosti, pa tako može monitoru proslediti beskonačno mnogo nivoa signala. To kod višebojnog monitora s tri analogna ulaza (RGB) teorijski znači neograničen broj boja. Broj boja je u praksi ipak ograničen i to mogućnostima konverzije digitalnog signala u

42


analogni signal grafičke kartice (od nekoliko stotina hiljada do nekoliko desetina miliona boja). Monitori koji prihvaćaju analogni signal priključuju se obično posredstvom tzv. VGA konektora.

Za razliku od analognog digitalni signal može imati ograničeni broj diskretnih vrednosti, što znači da monitor s digitalnim ulazom može prikazati ograničen broj boja. Za monitore s tečnim kristalom (LCD), monitore s plazmom i monitore-projektore pogodniji je digitalni signal jer ti monitori u potpunosti koriste digitalni signal. U tu je je razvjen standard DVI (engl. digital visual interface). Zbog toga što se još proizvode i analogni i digitalnih monitori, grafičke kartice obično imaju obe vrste konektora: VGA i DVI. Postoji više vrsta DVI konektora, a najrasprostranjeniji je DVI-I konektor koji omogućava priključak analognih i digitalnih monitora pomoću istog konektora. Digitalni signali koji se šalju monitoru su kodirani tzv. TMDS (engl. transition minimized differential signaling) načinom kojim se šalje 8 bitova po boji (ukupno 24 bitova) što omogućava prikaz približno 16 miliona boja.

Savremeni monitori imaju ugrađen elektronski sklop koji nakon nekog vremena neaktivnosti isključuje delove monitora koji troše mnogo energije. Neaktivnošću monitora smatra se stanje u kojem monitor ne prima podatke.

Postoje dva standarda štednje električne energije i to: VESA - DPMS (engl. display power mana-gment signaling) i EPA - Energy Star. Oba se zasnivaju na 4 moda rada monitora: normalan rad (puna potrošnja energije oko 150W kod CRT monitora), štedljivi mod – standby (oko 25 W – 30W), uspavani mod – suspend (oko 8W). Pri obnavljanju bilo kakve aktivnosti, monitor automatski prelazi u normalni način rada. Povratak u normalni način rada traje od 3 do 10 sekunde u zavisnosti u kome je modu bio monitor.

Monitori s katodnom cevi (engl. CRT monitor, cathode ray tube monitor) su monitori sa dobrom karakteristikom slike, jasnoćom i nivoom osvetljenosti ali, u poslednje vreme doba LCD monitori preuzimaju ulogu najpopularnije vrste monitora, mada postoje još uvek oblasti u kojima je monitor s katodnom cevi nezamjenjiv (dizajn, grafika).

LCD TFT monitori se zasnivaju na tehnologiji aktivne-matrične ploče i koriste Thin Film Transistor ( TFT ) tehnologiju, i superiorniji su u odnosu na pasivnu tehnologiju u svakom aspektu. TFT nudi vidljivost uglova do 170 stepeni horizontalno i vertikalno. Za razliku od CRT monitora, koji imaju maksimalnu rezoluciju, ali lako mogu raditi i na manjim rezolucijama, Flat Panel Displeji su dizajnirani da rade na jednoj rezoluciji koja se naziva native (prirodna) rezolucija. Može se koristiti manja rezolucija od native rezolucije, ali rezultat je ili lošiji kvalitet slike ili pak vidljivost samo dijela slike.

43


Slika 44 – Princip konstrukcije TFT monitora

1.8.2. Grafička kartica

Veza monitora i računara je preko sklopa koji se naziva grafička kartica (engl. graphic card.). Njen zadatak je pretvaranje digitalnih podataka (signala) iz računara u oblik prihvatljiv monitoru. Grafička se kartica ugrađuje u računar (preko AGP ili PCI expres slota i sabirnice) i spaja s monitorom priključnim kablom. Savremene grafičke kartice su složeni sklopovi, koji su skoro mali računari sa sopstvenom arhitekturom koja je slična arhitekturi računara (procesor, memorija, magistrale podataka, kontoleri, baferi, itd.)

Slika 45 - Izgled grafičke kartice sa VGA i DVI priključkom.

44


Grafički procesor posebno je građen mikroprocesor namenjen obrade slike, a zadatak mu je: komunikacija s računarom, obrada primljenih podataka, slanje obrađenih podataka monitoru te upravljanje i nadzor rada ostalih delova grafičke kartice.

Memorija grafičke kartice ima funkciju memorisanja slike (video memorija RAM memorija) i funkciju radne memorije grafičkog mikroprocesora. Pri navođenju podataka o kapacitetu memorije grafičke kartice proizvođači obično navode samo jedan podatak, koji je kapacitet video-RAM-a. Kapacitet video-RAM-a definiše rezoluciju i broj boja koje može generisati grafička kartica. Svaki pixel na ekranu koji treba biti prikazan se memoriše u memoriji grafičke kartice sa određenim brojem bitova.

1.8.3. Štampač

Štampač (engl. printer) je izlazna jedinica koja podatke iz računra ispisuje na papiru ili drugom odgovarajućem medijumu.

Format štampača je podatak koji govori o najvećim dimenzijama papira koje koristiti štampač. Dimenzije papira mogu biti izražene u normiranim dimenzijama, npr. A4, A3, ili u najvećoj širini papira koju štampač može prihvatiti. Većina štampača su A4 formata ili širine 254 mm (10"). Štampač može pisati i na papirima manjim od nominalnog formata štampača.

Dva su glavna oblika papira koje može prihvatiti štampač: pojedinačni listovi papira (engl. cut sheet paper) i beskonačni papir (engl. continuous paper, fan-fold paper, Z-fold paper).

Brzina štampača se meri na dva načina. Brzina štampača koji rade pretežno u znakovnom načinu rada, (matričnih, linijskih) meri se najvećim brojem znakova koje štampač može odštampati jednoj sekundi (engl. character per second, cps). Vrednosti su u rasponu od desetak znakova do nekoliko hiljada znakova u sekundi. Brzina štampača koji pretežno rade u grafičkom načinu rada, (laserskih štampača i štampača s mastilom), meri se brojem stranica koje štampač može odštampati u jednoj minuti (engl. pages per minute, ppm). Uobičajne brzine su od 4 do 20 stranica u minuti.

U grafičkom načinu rada štampač od računara prima podatke o celoj stranici, tj. dobija sliku cele stranice. Pri grafičkom načinu rada izgled znaka određuje se u računaru i zavisi prvo o programu za ispis znakova, raspoloživim skupovima znakova u računaru i pogonskom programu štampača, a ne o ugrađenim znakovima štampača. Ono što se odštampa je sastavljeno od mnogo sitnih tačaka. Što su tačke manje, izgled odšampane strane (slike) je bolji. Na ovaj način rade štampači sa mastilom i laserski štampači.

U znakovnom načinu rada štampač od računar prima binarni broj znaka, tj. njegov kod. Zadatak je štampača je da formira oblik znaka i odštampa taj znak, što

45


znači da štampač mora "znati" kako taj znak izgleda. U znakovnom načinu rada štampač može otisnuti samo one znakove koje ima memorisane u svojoj ROM memoriji. Ispis na papiru nastaje otiskivanjem celog znaka odjednom. Znakovnim načinom pišu npr. linijski štampači, iglični štampači i neke vrste termalnih štampača.

Svako slovo ili broj se može napisati na mnogo različitih oblika (engl. font). Oblik znakova koje ispisuju štampači koji rade u grafičkom načinu rada je isti kao onaj koji se vidi na ekranu monitora. To znači da oblik znakova nije ograničen štampačem već računarom i programom. Kod štampača koji rade u znakovnom načinu rada (iglični štampač, neke vrste termalnih štampača) oblik znakova je određen građom štampača i unapred je određen i ograničen.

Postoje tri osnovna tipa računarskih fontova: Bitmapirani (rasterski) fontovi, gde se svaki znak sastoji se od niza tačaka (dot,

pixel) koji formiraju sliku svakog slovnog znaka, svakog slovnog karaktera i njegove veličine.

Vektorski ili obrisni (outline) fontovi, gde se znak predstavlja skupom krivih linija, koje su predstavljene kao matematičkih funkcije; To su tkz. Bézierova krive za iscrtavanje svakog slovnog znaka i na taj nančin je slovo skalabilno na bilo koju veličinu.

Linijski (stroke) fontovi služe se skupom specifičnih linija i posebnih informacija da opišu profil, veličinu i oblik linije svakog lika znaka.

Štampači imaju ugrađenu radnu memoriju (RAM) koja se po svojoj nameni može podeliti u dva dela. Prvi deo RAM-a služi za potrebe mikroprocesora koji upravlja štampačem i potpuno je nevidljiv i nezanimljiv za korisnika, pa se podaci o kapacitetu tog dela RAM-a ne navode u tehničkoj dokumentaciji.

Drugi, veći deo RAM-a štampača zavisi od vrste štampača. Tako kod laserskog štampača ta memorija služi za memorisanje podataka za ispis cele stranice (memorisanje svih piksela koji trebaju biti odštampani na stranici). Kako tih podataka ima mnogo i memorija laserskog štampača je veća od memorije svih ostalih vrsta štampača i iznosi desetak MB.

Program na osnovu koga se podaci iz računara pretvaraju u oblik pogodan za ispis na nekom štampaču naziva se operativni program štampača (drajver, engl. printer driver) i on praktično vrši konverziju podataka u mašinski opretivni kod štampača koji definiše aktivnosti pojedinih sklopova štampača u postupku štampanja. Štampanje je moguće ako postoji operativni program za baš taj tip štampača koji je priključen na računar ili ako priključeni štampač ima mogućnost oponašanja (emulacije) nekog od štampača za koji postoji drajver. Proizvođač štampača isporučuje uz štampač i drajver program koji se instalira.

Većina naredbi za upravljanje radom štampača dolazi iz računara. Skup naredbi koje su razumljive štampaču i kojima se iz računara može upravljati štampačem zove se jezik štampača. Štampači koji rade u grafičkom načinu rada

46


koriste jedan od uglavnom dva jezika štampača: PCL (engl. printer command language) i Adobe PostScript.

Obično je veza između štampača i računara preko USB kabla i USB sabirnice. Veza može biti posredstvom paralelnog ili serijskih porta, kao i bežično, tako da se na USB utičnicu štampača i računara priključe USB Bluetooth dodaci i odgovarajući drajver programi. Neki štampači imaju mogućnost direktne bežične veze posredstvom Wireless (WiFi) mreže.

Kolor štampači stvaraju kolor sliku kombinacijom tri komplementarne boja: plavo-zelene (engl. cyan, C), ljubičasto-crvene (engl. magenta, M), žute (engl. yellow, Y) i crne (engl. black, K) ili skraćeno CMYK. Kod štampača osećaj boje nastaje filtriranjem svetlosti odbijene od površine papira. Kod većine štampača se tri osnovne boje štampaju jedna preko druge, na isto mesto.

Važno je uočiti da svetlost odbijena od površine papira mora proći kroz sloj nanešene sve tri komplementarne boje jer su one nanešene jedna preko druge. Kombinacijom različitih gustina pojedine komplementarne boje moguće je dobiti ostale boje. Obično štampači imaju mogućnost da nanesu svaku od komplementarnih boja u 256 nivoa gustine, pa je kombinacijom ovako definisanih boja moguće postići približno 16 miliona različitih boja. To je više nego što ljudsko oko može razlikovati. Ako se nanesu sve tri boje iste gustine rezultat će biti siva ili crna boja. Zbog toga što je vrlo teško ostvariti nanose potpuno jednake gustine i dobiti u proizvodnji boja komplementarne boje savršenog filtriranja rezultat u praksi najčešće nije crna ili siva, već neka druga tamna boja. Zbog toga takvi štampači koriste dodatnu crnu boju koja se nanosi na mesta gde treba biti crna boja.

1.8.4. Štampač sa mastilom

Štampači sa mlazom mastila (engl. ink jet printer, bubble jet printer) su najpopularnija vrsta štampača. Razlog tome su mala cena, kvalitetan ispis i mogućnost ispisa u boji.

Slika 46 - Izgled štampača sa mastilom (Ink Jet)

47


Ovi štampači sliku na papiru stvaraju štrcanjem (prskanjem) kapljica mastila. Kapljica mastila je od 2 pikolitara do 10 pikolitara, (pikolitar je hiljadumilijarditi deo litra) da pri dodiru s papirom ostavljaju obojeni krug približnog prečnika 50 mikrometara. Što je kapljica manja to je slika bolja. Mastilo izlazi kroz otvore ili mlaznice (engl. nozzle) u glavi štampača. Obično ima od 50 do više od 800 mlaznica. Sve mlaznice mogu istovremeno ispaljivati kapljice. Glava štampača je pokretna i kreće se vodoravno s jednog kraja papira na drugi ostavljajući trag u obliku obojenih točaka. Veći broj mlaznica u glavi određuje najveći broj točaka koje glava može obojiti (odštampati) u jednom položaju. Tačke koje se oštampaju su toliko male i dovoljno su blizu, a pošto ih ima veliki broj, korisnik ih ne može razlikovati kao tačke, već izgledaju kao površina. Nakon bojenja jednog reda, transportni mehanizam matričnog štampača okreće valjak preko koga prelazi papir, pomerajući papir čime se omogućavajuća glavi bojenje sledećeg reda.

Dva su načina stvaranja kapljice mastila: piezoelektrični ili termički.

Piezoelektrično stvaranje mlaza (engl. ink jet) nastaje zbog mehaničkog vibriranja piezoelektričnog elementa u glavi štampača. Glava je od specijalne keramike koja menja dimenzije pod delovanjem električnog napona. Zbog vibracija nastalih delovanjem naizmeničnog napona na piezoelektrični element kroz mlaznicu na glavi izbacuje se kapljica mastila. Piezoelektrična glava može izbaciti više od 20.000 kapljica u sekundi. Termičko stvaranje mlaza (engl. bubble jet) nastaje naglim zagrevanjem male količine mastila na vrhu glave, zbog čega mastilo ključa, isparava i izlazi kroz otvor na glavi brzinom od nekoliko metara u sekundi. Pri dodiru s papirom mlaz se hladi i formira obojenu tačku na papiru. Termička glava može izbaciti više od 10.000 kapljica u sekundi. Zbog stalnog grejanja i hlađenja vek glave je relativno kratak i kod većine štampača glava zajedno sa mastilom se menja, i takav sklop se zove ketridž (engl. cartridge).

Uobičajena rezolucija štampača sa mastilom je od 720 x 720 dpi do 4.800 x 2.400 dpi. Mastilo štampača jedna je od najvažnijih komponenti kod štampača sa mastilom, jer kvalitet štampe veoma zavisi od kvaliteta mastila.

48


1.8.5. Laserski štampač

Laserski štampač (engl. laser printer) je najrasprostranjenija vrsta štampača za poslovne potrebe. Laserski štampači imaju brojne prednosti u odnosu na konkurentsku ink-jet tehnologiju.

Slika 47 – Izgled laserskog štampača proizvođača Hewlet Packard

Oni proizvode mnogo kvalitetnije tekstualne crno-bele dokumente od ink-jet štampača i način izrade mehanizma je podesniji za naporniji rad - što znači da izbacuju više stranica mesečno, po manjoj ceni po stranici od ink-jetova, pa se može zaključiti da za kancelarijske poslove laserski štampač može da bude najbolji izbor. Takođe i kod rada sa kovertama, karticama i drugim neuobičajenim medijumima laserski štampači nadmašuju ink-jet štampače.

Slika 48 – Princip štampe kod laserskih štampača

Princip štampanja je sličan principu rada aparata za fotokopiranje. Zasniva se na materijalu (selen ili neki drugi) koji kada se osvetli, postaje naelektrisan. Ovako naelektrisan, ovaj materijal privlači toner koji se kasnije prenosi na papir. Aluminijumski valjak je širine papira na kome se štampa i presvučen je ovim materijalom. Laserski zrak je usmeren prema centru valjka. Ima ulogu da osvetli

49


ona mesta na kojima treba da bude otisak. Šestougaona prizma, koja stalno rotira, skreće laserski zrak po celoj dužini valjka. Jedna stranica prizme usmerava laserski zrak duž jednog reda (linije). Kada se nova stranica prizme nađe ispred zraka, usmerava ga na početak reda. Međutim, tada se i valjak obrne za određeni stepen i praktično počinje štampanje nove linije. Valjak pri obrtanju prolazi kroz toner koji se lepi za valjak na onim mestima koja su obrađena laserskim zrakom. Kada se valjak obrne za ceo krug, ispišu se sve linije i dobija se slika cele stranice.

Pored valjka, na kojem je formirana slika stranice, na vrlo malom rastojanju prolazi papir, ali ga ne dodiruje. Naelektrisani toner prelazi na papir formirajući sliku. Papir zatim prolazi kroz sistem za sušenje (pečenje) koji trajno učvršćuje toner zagrevajući ga do 200 °C.

Slika 49 – Izgled unutrašnjosti laserskih štampača sa principom raa

Rezolucija štampača zavisi od veličine tačke, koja zavisi od debljine laserskog zraka, i kvaliteta tonera.

Laserska tehnologija se koristi kod štampača u boji, gde postoje modeli sa tri (CMY) i četiri (CMYK) mehanizma za štampanje. Laserski štampači danas, standardno, dostižu brzinu štampe od 10 do 30 strana u minuti (engl. ppm, pages per minute), a najbrži modeli i više od 200 strana u minuti u crnobeloj štampi i preko 100 strana u minuti u boji.

1.8.6. Višenamenski uređaji - štampač/skener/faks/kopirni uređaj

Višenamenski uređaji (kombinovani uređaji, mulitpraktici, engl. all-in-one combo print/scan/fax/copy devices, multifunction machines, multifunction centre, MFC) u jednom uređaju objedinjuju štampač, skener, kopirni aparat i faks uređaj. Tako objedinjen uređaj zauzima mnogo manje mesta i ima nižu cenu od skupa pojedinačnih uređaja pa popularnost takvih uređaja naglo raste. Kod nekih su

50


višenamenskih uređaja ugrađeni svi navedeni uređaji, a kod dugih neki uređaji nepostoje (npr. fax).

U višenamenske uređaje ugrađuju se štampači sa mastilom ili laserski štamšači. Prvih ima mnogo više zbog mnogo manje početne cene. Prednost druge grupe je niža cena po odštsmpanoj strani pa su oni dugoročno gledano isplativiji. Rezolucija ugrađenog štampača je kao i rezolucija samostalnog štampača (npr. 2.400 x 1.200 dpi ili 4.800 x 1.200 dpi).

Ugrađeni skeneri mogu biti ravni ili sa pokrenim papirom. Ravni su skeneri slični kao i samostalni ravni skeneri kod kojih se uzorak koji se skenira polaže na staklo ispod kojeg se kreće optička glava. Skener s pokretnim papirom (engl. document scanner) ima nepokretnu optičku glavu, a uzorak koji se skenira se sistemom valjaka pomera ispred te glave. Može skenirati samo pojedinačne listove koji se mogu savijati što je ponekad prepreka. Prednost skenera s pokretnim papirom je sposobnost automatskog skeniranja većeg broja listova bez nadzora čoveka. To je posebno pogodno pri slanju više stranica faksa. Postoje multifunkcijski uređaji koji sadrže obe vrste skenera.

1.9. UREĐAJI ZA ARHIVIRANJE PODATAKA

Razvojem računara neprekidno raste potreba za digitalnim smeštanjem (arhiviranjem) sve veće količine podataka. Medijum za arhiviranje podataka mora imati sledeće osobine:

• Arhivirani podaci trebaju što duže ostati nepromenjeni i neoštećeni, a da za njihovo održavanje nije potrebno dovoditi energiju.

• Uređaj za arhiviranje mora biti jednostavan za rukovanje i mora biti što manjih dimenzija. Upis i čitanje podataka trebaju biti što brži, a priključak na računar što jednostavniji.

• Cena ukupnog sistema za arhiviranje treba biti što niža. Cena arhiviranja obično se izražava u ceni po bitu (Mb) zapamćenih informacija.

Navedene zahteve danas zadovoljavaju tri tehnologije: poluprovodnička, magnetska i optička. Poluprovodnička tehnologija odlikuje se najvećom brzinom, ali i najvišom cenom pa se koristi za arhiviranje male količine podataka u odnosu na ostale druge dve tehnologije. Magnetni mediji, koji se za smeštanje podataka koriste karakteristikama magnetnih materijala. Optička tehnologija, koja se za arhiviranje podataka koristi svojstvom svetlosti, mlađa je i još je uvek u intenzivnom razvoju.

51


1.9.1. Magnetni disk, Čvrsti disk, Hard disk

Hard disk je kombinacija mehaničkog, magnetnog i elektronskog uređaja. Hard diskovi se baziraju na teghnologiji osmišljenoj u IBM labaratorijima. Rad hard diska bi mogli podeliti na tri aktivnosti: smeštanje podataka na magnetni medijum, obradu podataka koju obavlja disk kontroler i interfejs i komunikaciju sa CPU preko IDE/ATA, SATA ili USB veze. Hard disk koristi kružne ravne ploče (platters) od aluminijuma, stakla ili polimera, koji su sa obe strane presvučeni specijalnim magnetnim materijalom konstruisanim da memorišu informacije magnetisanjem malih domena na površini materijala. Ploče su pričvršćene na valjkasti nosač ploča (spindle) i okreću se velikom brzinom pomoću specijalnog motora (spindle motor), koji služi da okreće nosač, a samim tim i ploče.

Slika 50 - Izgled hard diska

Za korisnika su značajni priključci označeni na slici 45 i to: 1) IDE konektor povezuje za vezu sa magistralom podataka ćime se prenose upravljački signali i signali podataka, 2) kratkospojnici kojima se definiše način rada diska, i 3) konektori kojima se obezbeđuje napajanje.

Slika 51 - Izgled unutrašnjost hard diska i način zapisa binarne informacije

52


Svi moderni hard diskovi imaju na sebi integrisanu inteligentnu kontrolersku logiku. Elektronika diska služi kao sprega između računara i mehaničkih delova diska. Kontroler diska je realizovan na matičnoj ploči u sklopu SouthBridge Chipseta.

Performanse diska predstavljaju jedan od faktora, koji najviše utiču na ukupne performanse sistema, jer predstavljaju jedno od uskih grla, pa čim se poveća brzina diska to se "oseti" u svakodnevnom radu (brže učitavanje Windowsa i korisničkih programa).

Kapaciteti hard diskova izražava se u Gb. Pouzdanost je sigurno najvažnija karakteristika, ne samo, hard diska. Brzina, kapacitet i bilo šta drugo gube smisao, ako podaci nisu sigurni.

Slika 52 - Izgled unutrašnjost hard diska

Pouzdanost se izražava kroz MTBF (mean time between failures - srednje vreme između otkaza i vrednost broja paljanja/gašenja (start/stop cycles) koje disk može da izdrži. Kod savremenih diskova MTBF iznosi od nekoliko stotina hiljada do nekoliko miliona sati rada pre otkaza, a broj paljenja/gašenja se kreće od nekoliko desetina hiljada do nekoliko stotina hiljada puta. Ovo su terorijske vrednosti, a ne statističke.

Brzina hard diska zavisi od većeg broja parametara: brzine rotacije diskova, gustine zapisa podataka i brzine pomjeranja glava (unutrašnji faktori), ali na nju može drastično uticati i sam kontroler, tj. elektronika hard diska, kao i fajl sistem. Karakteristike koje najviše utiču na performanse diska su vreme pozicioniranja i brzina prenosa podataka (data transfer rate). Vreme traženja (seek time), najvažnija od karakteristika pozicioniranja, predstavlja prosečno vreme, koje je potrebno da bi se glave pomerile između dve trake na slučajnoj udaljenosti. Ovo vreme zavisi od mehaničkih karakteristika diska i od međusobne udaljenosti između traka. Izražava se u milisekundama. Koristi se i vreme traženja između dve

53


susedne trake (track-to-track seek), između dve najudaljene trake (full stroke seek time). Vreme pristupa (access time) predstavlja zbir vremena traženja i latencije. Interna brzina prenosa podataka (data transfer rate) presudno utiče na performanse diska. Izražava se u MB/s i predstavlja brzinu kojom disk šalje podatke sa diska ka sistemu. Ova brzina nije konstanta za disk, već je veća na početku diska, a manja na kraju zbog ZBR (Zoned bit recording) tehnologije.

Na brzinu prenosa presudno utiču brzina rotacije i gustina zapisa podataka. Teorijska brzina prenosa određena je utiče interfejsom, veličinom internog keša, korekcijom greška, fragmentacijom i realizacijom sistema.

Ne treba mešati ovu internu brzinu sa eksternom, sa brzinom inerfejsa (maksimalnom brzinom interfejsa koja se najčešće reklamira: 66/100/133MB/s), koja predstavlja brzinu sabirnice. Brzina rotacije ploča (spindle speed), je najvažniji parametar za brzinu upisa i čitanja podataka. Ona se izražava u broju obrtaja u minuti (revolutions-per-minute) RPM. Utiče na ukupne performanse diska, jer se njenim povećavanjem u isto vreme poboljšavaju i brzina prenosa. Dobre osobine magnetnih diskova su veliki kapacitet, dobra postojanost podataka i relativno brzi pristup bilo kojem podatku na disku. Loša svojstva magnetskih diskova su osetljivost na elektromagnetno polje i nečistoće te ograničenje maksimalne gustine podataka. Magnetni su diskovi posebno osetljivi na elektromagnetno polje i pri rukovanju treba to imati na umu.

Povezivanje hard diska sa pločom

Da bi se hard disk povezao sa matičnom pločom, neophodan je odgovarajući interfejs odnosno potreno je odrediti odgovarajuću magistralu podataka.

Danas se u računarima najčešće korišćen takozvani EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) interfejs, koji predstavlja poboljšanu verziju prvobitnog IDE interfejsa. Drugi naziv za ovaj interfejs je ATA (Advanced Tecnology Attachment). Do skora je u isključivoj upotrebi bio paralelni ATA interfejs, ili skraćeno PATA (magistrala kod koje se u jednom trenutku preko više paralelnih linija istovremeno šalje veći broj bitova podataka).

Na matičnim pločama PC računara se po pravilu nalaze dva konektora za disk jedinice sa paralelnim ATA interfejsom. Prvi konektor predstavlja primarnu, a drugi sekundarnu IDE granu. Na svaku od tih grana se mogu priključiti po dve disk jedinice (hard disk, CD ROM drajv, DVD drajv). Samo priključenje se obavlja trakastim (flet) kablom. Ovaj kabl sadrži 3 konektora sa po 40 pinova. Svi pinovi sa istim brojem su međusobno povezani jednom linijom u kablu, tako da je broj linija u kablu takođe 40. Kod novijih diskova je broj linija u kablu povećan na 80, tako što je između svake dve prvobitne žile ubačena još po jedna žila koja je vezana na masu. Na taj način se postiže veće razdvajanje između pojedinih električnih signala koji se prenose kablom, to jest smanjuju se međusobni uticaji

54


između tih signala. Zahvaljujući tome može se ostvariti brži prenos signala kroz interfejs (Ultra ATA/66 i Ultra ATA/100 standardi).

Slika 53 – Izgled IDE kabla (PATA) sa konektorima

Pošto su pinovi sa istim brojevima na konektorima spojeni zajedno, mora se napraviti razlika između dve disk jedinice koje su priključene na isti kabl. Jedna od tih jedinica se definiše kao glavna (eng. master), a druga kao pomoćna (eng. slave). To definisanje jedinica se obavlja spajanjem kratkospojnika (džampera) na igličaste konektore koji postoje na disk jedinicama. Na svakoj disk jedinici postoje ovi konektori i obeležen je način postavljanja kratkospojnika da bi jedinica radila kao master ili slave.

Slika 54 – Način priklučivanja kabla za napajane i PATA kabla kod HDD

Na slici 55 je prikazan zadnji deo jednog tipičnog hard diska, tako da se vide konektor za priključak trakastog kabla za paralelni ATA interfejs (PATA interfejs), konektor za priključak kabla za dovod napajanja i igličasti konektor za postavljanje kratkospojnika kojima se konfiguriše hard disk.

SATA (Serial ATA) magistrala podataka za povezivanje HDD

U poslednje vreme dominantni u upotrebi su disk hard diskovi prema serijskom ATA standardu (takozvani SATA diskovi). Kod ove vrste diskova podaci se prenose serijski, bit po bit, a ne istovremeno više bitova kako je to kod PATA diskova. Zahvaljujući tome veza između matične ploče i hard diska je ostvarena sedmožilnim kablom, koji je znatno uži nego trakasti kabl za PATA

55


diskove, pa samim tim i manje zauzima mesta u kućištu, odnosno manje ometa strujanje vazduha kroz kućište računara, a time se dobija bolje hlađenje komponenata računara.

Slika 56 – Izgled SATA kabla sa konektorima

Pored toga SATA interfejs obezbeđuje veću brzinu prenosa podataka između diska i matične ploče. Kod SATA diskova nema potrebe za definisanjem diska kao master ili slejv, pošto se na svaki SATA konektor na matičnoj ploči može priključiti samo jedan hard disk. Na slici je prikazan kabl kojim se SATA hard disk priključuje na matičnu ploču.

1.9.2. SSD diskovi

SSD (eng. Solid-state drive) diskovi su najnovija generacija tvrdih diskova za memorisanje podataka. Sastavljeni su od DRAM ili NAND flash memorije, odnosno od skupa memorijskih čipova koji omogućuju veću brzinu za razliku od običnih magnetskih tvrdih diskova.

SSD diskovi se proizvode u formatima standardnih tvrdih diskova, 1.8“, 2.5“ ili 3,5“. Za razliku od običnih tvrdih diskova, koji koriste pokretne namagnetisane ploče, SSD diskovi nemaju mehaničkih delova, što im ujedno donosi mnoge prednosti.

Slika 57 - SSD diskovi spolja i iznutra, kao i prikaz unutrašnjosti standardnog i SSD hard diska

56


SSD diskovi omogućavaju brže vreme čitanja i pisanja (čak i do 250 Mb/s), otporniji su na oštećenja, mogu izdržati veće vibracije i temperature, a takođe su gotovo bešumni. Prosečan SSD disk troši oko 0.5 W, dok obični tvrdi disk troši oko 20-30 W. SSD diskovi najčešće unutar sebe imaju bateriju i backup bafer. U slučaju prekida napajanja, koristeći bateriju, „SSD disk“ prebacuje sve podatke (koje nisu već prethodno snimljeni) sa DRAM memorije u backup bafer. U toku 2011. godine najveći broj SSD diskova zasnovan je na NAND fleš memoriji.

Ipak, svaka novija tehnologija ima i svoje nedostatke. Glavni nedostatak SSD diskova, za sada, je nizak kapacitet i visoka cena.

1.9.3. USB memorijske kartice - CF, SM, SD, MMC, MemoryStick

Floppy disk je već odavno mrtav, a jedna od alternativa koja se sve više nameće su razne memorijske kartice (CF, SM, SD, MMC, MemoryStick).

Slika 58 – Izgled memorijskih kartica

Iako su memorijske kartice postojale na prenosivim računarima i pre pojave digitalnih fotoaparata, njihovo omasovljavanje je vezano sa digitalnim fotoaparatima. Ovi aparati nemaju film, nego uslikane fotografije memorišu u obliku digitalnih fajlova, pa se pojavila potreba da se one na nešto arhiviraju. Takav medijum za smeštanje podataka morao je biti dovoljno mali i izdržljiv i morao je na neki način pamtiti podatke bez posebnog napajanja.

ldealno rešenje ukazalo se u Flash memoriji vrsti tzv. čvrste (solid state) memorije, koja upisane podatke pamti i kada nije priključna na napajanje (tzv. non volatile memorija). "Čvrsta" označava memoriju koja nema pokretnih mehaničkih delova, već samo elektronske, što povećava izdržljivost. Flash memorija se i ranije koristila u BIOS čipu u računarima, trenutno se mnogo koristi u USB uređajima koji imaju Flash memoriju, tako da se memorijske kartice nalaze u mnogim uređajima: digitalnim kamkorderima, ručnim računarima, štampačima, MP3 player-ima itd.

57


1.9.4. Optički disk

Princip rada optičkog diska zasniva se na fizičkim osobinama svetlosti. Kao izvor svetlosti za upisivanje i čitanje podataka kod optičkog diska koristi se laser. Laser se koristi zbog toga što proizvodi monohromatsku. Svetlost lasera je koherentna monohromatska svetlost i ovakav talas se lako fokusira tako da zrak ima veoma malo rasejanje.

Osnova rada CD-ROM uredaja je da optički uskladištene podatke sa CD-ROM diska pretvori u električne signale. Informacija se čita usmeravanjem zraka laserske svetlosti na površinu diska i detekcijom intenziteta refleksije, koji zavisi od postojanja „udubljenja“ (pit) i „površi“ (land – ispupčene površine) na disku. Dubina udubljenja je izabrana da bude jednaka četvrtini talasne dužine laserskog zraka u providnoj sredini diska (indeks prelamanja n=1,5) i iznosi oko 0.12 mikrona, a širina iznosi oko 0.6 mikrona. Svetlost reflektovana iz udubljenja je fazno pomerena za 180 stepeni u odnosu na svetlost odbijenu sa susedne površi. Kako je prečnik laserskog zraka na disku veći od prečnika udubljenja, svetlost koja se reflektuje je delimično iz udubljenja, a delimično sa površi koje su oko nje. Interferencija ova dva talasa dovodi da praktičnog poništavanja svetlosti. Rezultat je da svetlost reflektovana iz udubljenja ima mnogo slabiji intenzitet od reflektovane svetlosti sa okolnih površina koje nisu udubljene. Reflektovana svetlost sa površi i jama se čita pomoću foto dioda koje mogu da detektuju razlike u intenzitetu svetlosti i da te razlike pretvore u električne signale.

Slika 59 – Izgled površine optičkog diska i princip iščitavanje podataka

Kod CD ROM medijuma podaci se upisuju brizganjem polikarbonata u kalupe ili izobličenjem (zagrevanjem) podloge laserskom zrakom. Izvor svetlosti je laserska dioda. To je poluprovodnička komponenta dimenzija približno 0,2 x 0,2 x

58


0,2 mm. koja usled električne struje proizvodi koherentnu svetlost talasne dužine od 635 nm do 830 nm i tipične energije između 1 mW i 40 mW. Sistemom sočiva i polarizatora svetlost lasera se polarizuje i fokusira na željeno mesto na površinu optičkoga diska. Laserska svetlost se može fokusirati na krug prečnika približno jednakog talasnoj dužini, što iznosi manje od 1 µm.

Udubljenja su urezane na spiralnu stazu koja počinje od centra a završava se na 5mm od oboda diska i čije su dve susjedne trake razmaknute za 1.6 mikrona, pa se dobija gustina od 16000 traka po inču. Udubljenja i površi su dužine od 0.83 do 3.3 mikrona. Podaci se na CD disk upisuju tehnikom CLV (Constant Linear Velocity), što znači da se trake pomeraju ispod lasera istom linernom brzinom bez obzira da li su na obodu ili pri centru diska, pa se disk mora okretati brže za unutrašnje, a sporije za spoljnje trake. Ovo je urađeno zbog toga što se CD na početku koristio za smeštanje muzike, pa je svaki disk bio izdeljen u blokove (sektore) koji su se snimali konstantnom brzinom od 75 blokova po sekundi. Višebrzinski CD-ROM-ovi još uvek koriste iste CLV snimljene diskove, ali ih čitaju koristeći CAV (Constant Angular Velocity) tehniku, kod koje se disk okreće konstantnom ugaonom brzinom. Ovo ima za posledicu da se podaci brže čitaju sa spoljnih nego sa unutrašnjih staza.

Svaki blok na disku sadrži 2352 bajta, od kojih se 304 koriste za sinhronizacione, identifikacione i ECC informacije, dok je 2048 bajta (2KB) ostavljeno za podatke. Pošto se blokovi čitaju konstantnom brzinom od 75 blokova u sekundi, brzina prenosa je 153600 bajta po sekundi ili tačno 150KB/s, što je označeno kao referentna, jednostruka brzina (1X - npr. 40X disk ima konstantnu brzinu rotacije (CAV) od 8900RPM i postiže brzine prenosa od oko 6MB/s (150KB/s*40) na spoljnim, odnosno oko 2.6MB/s na unutrašnjim trakama, a srednja brzina iznosi oko 4.5MB/s). Zbog toga što na disk može da se snimi maksimum od 74 minuta (80 minuta), a svaki sekund sadrži 75 blokova od 2048 bajta maksimalni kapacitet CD diska je 681.984.000 bajta (737.280.000 bajta).

Treba napomenuti da su laseri koji se koriste za CD-ROM uređaje laseri male snage i nisu posebno opasni. Ipak ako bi ovaj laser bio uperen direktno u oko, ono bi pretrpelo ozbiljnija oštećenja. Zbog toga se na CD-ROM uređaje ugrađuju sigurnosne brave koje isključuju laser čim se fioka uređaja otvori iako je gotovo nemoguće direktno pogledati u laser CD-ROM uređaja. Intenzitet svetla koje izlazi iz lasera može varirati zbog promena temperature ili zbog starosti lasera.

1.9.5. DVD ROM

Jedna reč dovoljna je za opis DVD-a - kapacitet. Svi prethodni CD mediji arhivirali su maksimalno 700 MB podataka ili 80 minuta audio zapisa, za razliku od DVD-a najnižeg kapaciteta, koji je tu granicu pomjerio na 4,37 GB podataka ili dva sata videa, odnosno DVD-a najvišeg kapaciteta sa njegovih 16 GB podataka ili preko osam sati videa. Ovi kapaciteti postižu se korištenjem brojnih tehnologija, ali tri su najvažnije.

59


Prvo, DVD koristi manja udubljenja i pakuje ih gušće nego CD mediji. Spirala na kojoj se smeštaju podaci je zgusnuta, kako bi se povećala količina podataka koji stanu na površinu diska. Širina traga je smanjena na 0,4 µm u odnosu na 0,83 µm kod CD-a, a razmak redova na oko 0,74 µm u odnosu na oko 1,6 µm kod CD-ova. Da bi gušća spirala bila čitljiva, bilo je potrebno promeniti talasnu dužinu laserske zrake koja čita disk, a da pritom može pročitati i sve stare CD medije, uključujući i CD-R(W). Za razliku od CD-ova, koji koriste lasere talasne dužine oko 780 µm, u DVD-ovima se upotrebljavaju laseri talasne dužine 635-650 nm. Drugo, DVD se proizvodi kao jednostrani (single-sided SS) i kao dvostrani (dual-sided OS) format. Jasno je da dvostrani disk može da smestiti dva puta više podataka od jednostranog, ali isto tako zahteva okretanje diska da bi se pročitali podaci sa druge strane. Treće, osim jednoslojnog diska (single-layer SL), razvijena je tehnologija dvoslojnih diskova (dual-layer DL), tako da se iznad prvog sloja postavi još jedan poluproziran sloj, a između njih fotopolimer. Klasični laserski zrak bi imao velikih problema u čitanju ovakvog diska, pa se zato u DVD-ovima prilikom čitanja koriste sočiva dvostruke žižne daljine. Prilikom čitanja donjeg sloja, sočivo fokusira laserski zrak na taj sloj i u potpunosti prolazi kroz polupropusni sloj. Nakon što se završi sa njegovim čitanjem, žižna dužina sočiva se promeni i laserski zrak se fokusira na drugi sloj.

1.10. Performanse računara i komponente sistema

Mnogo elemenata utiče na povećanje performansi računara. To su pre svega: brzina CPU, veličina RAM memorije, brzina rada čvrstog diska, slobodan prostor na disku, fragmentacija datoteka kao i količina aplikacija koje se istovremeno izvode.

Brzina rada CPU-a: Najznačajniji parametar mikroprocesora je njegova brzina tj. koliko instrukcija izvede. Meri se u megahercima (MHz). Što je veći broj MHz to je računar brži.

Veličina RAM memorije: Pravilo je što više imate memorije to će vam se činiti kako računar brže radi. Obično sadašnji PC imaju veličinu operativne (radne) memorije RAM od 1024-4096 MB. Operativni softver Windows veoma mnogo u svom radu koristi čvrsti disk pa je logičan zaključak da što brže hard disk radi to će i računar biti brži.

Brzina rada čvrstog diska: Čvrsti diskovi se rangiraju prema brzini pristupa podacima, a merna jedinica je milisekunda. Što je manji broj to će čvrsti disk brže arhivirati ili pročitati podatke. Kapacitet hard diska im se meri u gigabajtima (GB).

Slobodan prostor na čvrstom disku: Da bi ste izvukli najviše iz vašeg računara pod Windows operativnim sustavom osim brzog diska morate imati i velike diskove sa mnogo prostora za trošenje. Razlog tome je što Windows operativni sistemi stalno premještaju podatke između hard diska i RAM memorije pri čemu kreira veliki broj privremenih datoteka koje koriste za upravljanje programima.

60


Fragmentacija datoteka: Među mnogim uslužnim programima Windowsa nalazi se i program za defragmentaciju. Pokretanje ovog programa svakih dva do tri mjeseca značajno će ubrzati procese na računaru jer će skratiti vreme učitavanja datoteka sa diska u radnu memoriju. Kada računar koristite duže vreme i kreirate odnosno ažurirate određene datoteke iste će se razlomiti u odvojene delove porazbacane po celom disku. Ovo je prirodna pojava zapisivanja datoteka na disku u sektore na hard disku. Pri čitanju podataka upisno čitajuće glave moraju se kretati od staze i sektora do druge staze i sektora što usporava rad. Zato izvođenje programa defragmentacije čini da će se svi delovi razlomljenih datoteka ponovno spojiti u jedan niz a to će ubrzati čitanje a sami tim i rad celokupnog računara.

Razmišljanje o izvršenju više programa odjednom: WindowsXP je operativni sistemi koji prividno obavlja više zadataka istovremeno, što znači da se mogu izvršavati nekoliko aplikacija istovremeno. To se izvodi deljenjem procesorskog vremena različitim procesima (time sharing) u okviru jednog intervala vremena. Drugim rečima to znači što više programa radi istovremeno to će sporije raditi svaki od njih.

61


1.11. RADNA OKOLINA I UTICAJ UPOTREBE RAČUNARA NA ZDRAVLJE

1.11.1. Stanje radne okoline

Pri upotrebi računara mogu se razlikovati tri osnovna načina korišćenja, iz kojih se mogu izvesti i različiti nivoi psihofizičkih opterećenja i to: unošenja podataka (tekstualni, numerički), korišćenje računara tipa dijaloga (unosi i prima podatke) i najveći nivo intelektualne aktivnosti korisnika koji obuhvata upotrebu računaru

u procesu ispitivanja, istraživanja podataka, i donošenja zaključaka i odluka (poziva, pretražuje podatke, pritisci u vezi sa produktivnošću rada, slab odziv računara, frustracija).

Interakcija čovek (korisnik) i računar zavisi i od uslova radne okoline i radnog prostora. Značajni su mikroklimatski faktori i kvalitet osvetljenja.

Mikroklimatski faktori koji se odnose na korišćenje računara su: provetrenost sa nesmanjenim nivom kiseonika strujanje vazduha 0,15 m/s (neprijatno 0,25m/s), ventilacija 30-50 m3/h po osobi temperatura 19-23ºC, optimalna vlažnost.

Kvalitet osvetljenja koji je neopohodno postići da bi korišćenje računara bilo adekvatno je sledeći: izvori osvetljenja (dovoljno, konstantno i ujednačeno) 150-200 lx samo gledanje u video terminal (pozadina na monitoru tamna) 300-400 lx sa čitanjem teksta 500-800 lx pozadina svetle boje bez bleštanja, zasloni na prozorima zastupljenost boja

Za produktivnu i efikasnu upotrebu računara neophodno je da ne postoje fizičke štetnosti koje nepovoljno deluju na korisnika, pri čemu se pre svega misli na buku i vibracije. Smatra se da prisustvo buke negativno utiče na koncentraciju i produktivnost korisnika, i izdvajaju se nivoi za pojedine tipove intelektualnog rada: 40-50dB za intelektualni rad, do 60 dB za kancelarije i do 65 dB za kancelarije uz potrebu verbalnog komuniciranja i komuniciranja

telefonom.

62


1.11.2. Ergonomija

Pri radu sa računarom korisnik je uobičajeno u sedećem položaju, pri čemu koristi ruke za unošenje podataka pomoću tastature i miša, a pogled mu je usmeren na ekran i u zavisnosti od grafičkog prikaza postoji mogućnost delovanja na čulo vida. Zbog toga je neophodno razmotriti ergonomske zahteve koje se postavljaju pred korisnikom računara i samim računarom kako bi bio omogućen što bolji rad i obavljanje poslova i kako nebi došlo do zdravstvenih smetnji kod korisnika.

Pravilno podešen monitor, tastatura i prilagodljiva stolica, upotreba podloške za miša, korišćenje filtera za monitor, osiguranje odgovarajućeg osvetljenja i prozracivanja, prostora česti odmori od računara samo su neki elementi o kojima trebate voditi računa.

Ergonomski elementi radnog mesta korisnika računara, prikazani su na slici 50, a podrazumevaju razmatranje sledećih karakteristika: radni prostor radna površina visina i oblik polja rada vidno polje (500-600mm), monitor i držači dokumenta (ugao 20º sa površinom bez bleštanja) položaj pri radu (podlaktica nagnuta prema dole, a ugao lakta veći od 90º) konstrukcija i izrada sedišta (naslov između vertikale i 120º, podesiv, podesiva

potpora za krsta) oslonac stopala (50 mm ugao nagiba10-15 º)

Slika 60 – Ergonomski elementi radnog prostora korisnika PC

63


Da bi radna okoline u kojoj se koriste računari bila odgovarajuća, neophodno je da budu ispunjeni određeni uslovi. Neki od njih navedeni su u ovom odeljku.

Stolica trebala bi biti potpuno prilagodljiva i morala bi imati mogućnost podešavanja visine. Isto tako, stolica zahteva i prilagodljivi naslon.

Ekran bi trebao biti potpuno prilagodljiv, što znači da bi oči morale biti u istoj visini kao i vrh monitora. Moguće je koristiti filter kao dodatak ekranu kako bi se smanjila refleksija od površine, odnosno kako bi se smanjilo zaslepljivanje. Ako je ekran loše fokusiran, previše svetao ili imate osećaj da titra, tada je neopohodno pozvati stručnu osobu da ga pregleda.

Kada se radi o nogama, neophodno je koristiti podložak za noge, kako bi se odmorile u toku vašeg rada za računarom.

Prilikom korišćenja miša obavezno prevlačiti miš preko odgovarajuće podloge, kako biste učinili da miš bude jednostavan za korišćenje. Osigurajte sasvim dovoljno prostora, kako biste mogli ugodno koristiti miša. Ukoliko osetite umor u rukama ili prstima, ili osećate u njima bol dok koristite miša odmorite se određeno vreme, i radite nešto drugo.

Neophodno je praviti česte odmore prilikom korišćenja računara, i to najmanje 10 minuta u toku jednog sata kako bi se smanjilo naprezanje očnih mišića. Tada treba gledati naizmenično u bliske i udaljene predmete, da bi se odmorili očni mišići.

Ostali faktori radne sredine podrazumevaju i osiguravanje prostora u kojem se koristi računar, i to sa stanovišta dobre osvetljenosti i provetrenost. Provetravanje je posebno važno ukoliko se koristi laserski štampač, zbog ispuštanja ozona prilikom štampe.

Pri radu sa računarom, a posebno pri svakodnevnoj dugotrajnoj vremenskoj upotrebi, mogu nastati pojedini zdravstveni problemi kao posledica korišćenja računara, kao što su: ozlede zglobova na rukama kao posledica dugog pritiskanja tastature i miša, zamor i oštećenje (povrede) očiju uzrokovane ekranskim zaslepljivanjem, odnosno problemi povezani s lošim držanjem tela.

Pri radu sa računarom primećeni su sledeći problemi koji se odnose na oči i smetnje čula vida: teškoće raspoznavanja, mutni vid, bleštanje, svetlucanje, hromatoskopija (ružičasto obojena slika). Takođe uočene su sledeće mišićno- skeletne tegobe, i to: ukočenost i bolovi u predelu donjih ekstremiteta, krsta, kičma (cervikalni deo – glavobolja), vrata, ramena, nadlaktice, ručnog zgloba, prstiju. Stalnom upotrebom tastature i miša moguće je oboljevanje od RSI sindroma (Repetitive Strain Injury).

Radi otklanjanja ovih zdravstvenih teškoća i oboljenja potrebno je pri radu sa računarom često napraviti pauze, regularno proveriti oči, odnosno kupiti dobar radni sto i stolicu kako bi imali dobar položaj tela, kao i koristiti fizičke vežbe periodično u toku rada sa računarom za otklanjanje stresa u pojedinim mišićno-

64


skeletnim delovima tela. Formirani su i posebni programi koji posle određenog perioda aktivnosti rada sa računarom prekidaju uobičajenu aktivnost i pokreće demostraciju vežbi koje korisnik treba uraditi.

Isto tako, odmor od rada pred računarom potrebno je napraviti i zbog izbegavanja naprezanja očiju tokom stalnog gledanja u monitor. Smanjenje vidnih teškoća se može se izbeći korištenjem monitora dobrih vidnih karakterisitka i pravilnim podešavanjem istih. Što je monitor kvalitetniji, to je veća i njegova rezolucija, odnosno brzina osvežavanja slike na ekranu. Kod poslova koji zahtevaju rad na detaljima trebali bi se koristiti veliki monitori od najmanje 19", ali i veći.

Pitanja za proveru znanja

1. Šta je računar?2. Šta je hardver?3. Koje su osnovne organizacione jedinice računara?4. Nacrtati blok šemu računara.5. Koje su komponente centralne procesne jedinice i koja je njihova uloga?6. Šta je procesor?7. Kako se meri brzina rada procesora?8. Koje se vrste podataka čuvaju u unutrašnjoj memoriji i kojim delovima

centralne procesne jedinice se šalju?9. Šta je ROM memorija?10. Da li se u ROM memoriju mogu upisivati podaci i da li se njen sadržaj

gubi kada se računar isključi?11. Šta se nalazi u ROM-čipu BIOSa.12. Šta je RAM memorija?13. Da li se u RAM memoriju mogu upisivati podaci i da li se njen sadržaj

gubi kada se računar isključi?14. Navesti razlike između RAM i ROM memorije?15. Koja je jedinica za merenje kapaciteta RAM memorije? Koliki je standard

RAM-a u novim računarima?16. Šta je SRAM memorija i koje su njene osnovne karakteristike.17. Šta je DRAM memorija i koje su njene osnovne karakteristike.18. Koja je uloga ulaznih jedinica računara?19. Nabrojati osnovne ulazne jedinice.20. Nabrojati grupacije tastera na tastaturi.21. Navesti modifikujuće tastere na tastaturi i kako ih delimo?22. Navesti tastere za kontrolu kursora i navigaciju.23. Objasniti ulogu taster Home i End.24. Objasniti ulogu tastera Delete i Backspace.25. Koje su osnovne karakteristike bežičnih miševa?

65


26. Koje su osnovne karakteristike optičkih miševa?27. Šta je skener?28. Šta je skeniranje?29. Koji su osnovni tipovi skenera?30. Od čega zavisi kvalitet skeniranjem dobijene slike?31. Koje parametre možemo podešavati priliko skeniranja?32. Kako se mogu skenirati dokumenti?33. Koja je uloga izlaznih jedinica računara? Nabrojati osnovne izlazne

jedinice.34. Šta čini video sistem računara?35. Koja je osnovna karakteristika video sistema?36. Šta je rezolucija ekrana i kako se ona meri?37. Navesti najčešće korišćene rezolucije ekrana?38. Šta je piksel i iz čega se svaki piksel sastoji?39. Šta su to CRT, a šta LCD ekrani?40. Navesti neke prednosti LCD monitora (monitora sa tečnim kristalima) u

odnosu na CRT monitore (monitora sa katodnom cevi)41. Kod kojih ekrana se informacije predstavljaju analogno, a kod kojih

digitalno?42. Šta je grafička kartica?43. Koje su osnovne komponente grafičke kartice?44. Šta je video RAM?45. Koliki je kapacitet video RAM-a u novim grafičkim karticama?46. Navesti osnovne vrste štampača.47. Koje su osnovne vrste spoljne memorije?48. Koje su osnovne vrste optičke memorije?49. Koje su osnovne vrste magnetne memorije?50. Da li je hard-disk oblik magnetne ili optičke memorije?51. U kom intervalu se kreće kapacitet savremenih hard-diskova?52. Disketa je oblika magnetne ili optičke memorije? Koliki je kapacitet

diskete?53. Kako se naziva uređaj za upisivanje i čitanje podataka sa disketa?54. CD je oblik magnetne ili optičke memorije? Koliki je kapacitet CD-a?55. Koja je razlika između CD-a i DVD-a?56. Navesti osnovne vrste DVD-a i njihove kapacitete.57. Koje su prednosti optičkih memorija u odnosu na magnetne? Navesti

osnovne vrste jednog i drugog oblika memorije.58. Koje su prednosti magnetnih memorija u odnosu na optičke? Navesti

osnovne vrste jednog i drugog oblika memorije.59. Šta je USB Flash Drive? Koliki su njegovi kapaciteti?60. Nabrojati vrste memorijskih kartica.

66


Litertura

1. Darko Grundler, Kako radi računalo, PRO-MIL, 2004.

2. Grupa autora, Kurs računara, Fakultet informacionih tehnologija, Mostar.

3. Tošić J. Živko, Osnovi računarske tehnike, Čuperak plavi, Niš, 1994.

4. Saša Prudkov, ECDL Modul 1: Osnove informacionih tehnologija, Kompjuter biblioteka, Beograd, 2009.

5. Hans-Peter Messme, "PC hardver", Četvrto izdanje, Kompjuter biblioteka, Beograd, 2002.

6. Mark Minasi, "Nadogradnja i održavanje PC računara", Petnaesto izdanje, Mikro knjiga, Beograd, 2005.

67


SADRŽAJ

1. RAČUNAR i RAČUNARSKI SISTEM...............................................................7

1.2. ARHITEKTURA PERSONALNIH RAČUNARA............................................9

1.3. CENTRALNA JEDINICA ZA OBRADU – Procesor -..................................12

(engl. Central Procesor Unit - CPU)......................................................................12

1.4. MEMORIJA.....................................................................................................13

1.4.1. RAM..............................................................................................................16

1.4.2. SRAM............................................................................................................17

1.4.3. DRAM...........................................................................................................19

1.4.4. Napomene o memoriji računara.....................................................................20

1.5. ULAZNO-IZLAZNI SKLOPOVI....................................................................21

1.5.1. Sabirnice – Magistrale podataka....................................................................22

Magistrala podataka – sabirnica podataka...............................................24

Adresna magistrala – adresna sabirnica..................................................24

Kontrolna magistrala - Nadzorno-upravljačka sabirnica.........................24

1.5.2. Paralelni port – paralelna vrata (engl. paralel port).......................................24

1.5.3. Serijski port - serijska vrata (engl. serial port)..............................................26

1.5.4. PCI magistrala...............................................................................................27

1.5.5. ISA magistrala...............................................................................................28

1.5.6. AGP magistrala..............................................................................................29

1.5.7. PCI Express (PCI-E) magistrala....................................................................29

1.5.8. FireWire.........................................................................................................30

1.5.9. USB magistrala..............................................................................................30

1.6. OSTALI DELOVI RAČUNARA.....................................................................31

1.6.1. Matična ploča.................................................................................................32

1.6.2. Jedinica za napajanje (engl. power supply)...................................................34

1.7. ULAZNI UREĐAJI..........................................................................................35

1.7.1. Tastatura........................................................................................................35

68


1.7.2. Pokazni uređaji..............................................................................................36

1.7.3. Miš.................................................................................................................36

1.7.4. Touchpad – Kontaktna ravan (engl. touchpad, trackpad)................................37

1.7.5. Uređaji za unos slike......................................................................................37

1.7.6. Grafička ploča (engl. graphic tablet, digitizing tablet)..................................37

1.7.7. Skener............................................................................................................38

1.8. IZLAZNI UREĐAJI.........................................................................................40

1.8.1. Monitor..........................................................................................................40

1.8.2. Grafička kartica.............................................................................................43

1.8.3. Štampač..........................................................................................................44

1.8.4. Štampač sa mastilom.....................................................................................46

1.8.5. Laserski štampač............................................................................................48

1.8.6. Višenamenski uređaji - štampač/skener/faks/kopirni uređaj.........................49

1.9. UREĐAJI ZA ARHIVIRANJE PODATAKA.................................................50

1.9.1. Magnetni disk, Čvrsti disk, Hard disk...........................................................51

Povezivanje hard diska sa pločom...........................................................53

SATA (Serial ATA) magistrala podataka za povezivanje HDD.............54

1.9.2. SSD diskovi...................................................................................................55

1.9.3. USB memorijske kartice - CF, SM, SD, MMC, MemoryStick...........................56

1.9.4. Optički disk....................................................................................................57

1.9.5. DVD ROM.....................................................................................................58

1.10. Performanse računara i komponente sistema.................................................59

1.11. RADNA OKOLINA I UTICAJ UPOTREBE RAČUNARA NA ZDRAVLJE.............................................................................................................61

1.11.1. Stanje radne okoline....................................................................................61

1.11.2. Ergonomija..................................................................................................62

Pitanja za proveru znanja.........................................................................................64

Litertura...................................................................................................................66

69


70

Documents

Deo 1 (2011) HARDWARE.doc