Komponente PC

KOMPONENTE HARDVERA PERSONALNIH RAČUNARA Centralna jedinica . Centralna jedinica sastoji se od kućišta u kome se nalaze: osnovna (ili matična) ploča (system board, mother board), kontroleri, portovi, disk, jedinice disketa, grafička kartica i izvor napajanja. Pored ovih osnovnih delova unutar kućišta postoji i određen broj

praznih utičnica ("slotova") na koje se mogu uključiti i druge kartice, na primer fax/modem i mrežna kartica.

Kućište

Postoje tri tipa kućišta desktop, mini (midi) tauer i tauer (tower).

Notebook računari

Pored računara namenjenih za kućnu upotrebu ili rad na poslu postoje i prenosni računari namenjeni poslovnim ljudima, koji su upakovani u kućište veličine malo veće knjige (notebook).

Ovi računari mogu da rade nekoliko sati i na baterije. S obzirom na mali raspoloživi prostor, ovi računari obično imaju malo slabije karakteristike u odnosu na stacionarne računare iste tehnološke generacije.

Notebook računari

Osnovna ploča

Na osnovnoj ploči nalaze se priključna mesta za procesor, memoriju, magistrala, skup čipova koji kontroliše rad računara i priključci (slotovi) za dodatne kartice.

Pored toga, na osnovnoj ploči mogu se nalaziti i kontroleri za diskove i disketne jedinice i priključci za povezivanje računara sa drugim uređajima (portovi).

Osnovna (matična) ploča

Procesor

Procesor definiše tip PC računara. U njemu se realizuju sve računske i logičke operacije i izvršavaju komande koje su zadate programom. Karakteristike procesora određene su njegovom arhitekturom.

To su: brzina procesora, dužina procesorske reči, radni takt i interni keš.

Brzina procesora izražava se u milionima operacija koje procesor može da obradi u jednoj sekundi – MIPS-ovima (Milion Instruction Per Second) ili MFLOPSima(Milion Floating Point Operations Per Second).

Procesor nije sastavni deo osnovne ploče, nego se na osnovnoj ploči samo nalaze konektori za njegovo priključenje. Zbog velike brzine rada dolazi do velikog zagrevanja procesora, pa se na njih montira dodatni ventilator koji ih hladi (cooler).

Dužina procesorske reči je broj bitova koji se jednovremeno prenosi i obrađuje unutar procesora.

Radni takt je učestanost impulsa koje generiše sat (clock) – specijalno elektronsko kolo kojima se iniciraju operacije procesora.

Meri se u MHz ili GHz.

Memorija

Memorija PC računara sastoji se od osmobitnih registara (bajtova).

Na osnovnoj ploči nalaze se tri tipa memorije: keš (cache), ROM i RAM.

Kapacitet memorije izražava se brojem bajtova, odnosno većim jedinicama.

RAM (Random Access Memory)

RAM (Random Access Memory) predstavlja najveći deo memorije i u nju korisnik može da upisuje sadržaj i da ga čita. U njoj se za vreme rada računara nalaze program i podaci sa kojima računar radi. Po isključenju računara sadržaj ove memorije se gubi.

RAM (Random Access Memory)

Pored kapaciteta, druga važna karakteristika memorije je i vreme pristupa, tj. vreme koje protekne između zahteva memoriji za podatkom i dobijanja podatka iz memorije. Ono se izražava u nanosekundama (ns) i stalno se smanjuje. RAM memorija nije sastavni deo osnovne ploče nego se na osnovnoj ploči samo nalaze konektori na koje se ona priključuje.

ROM (Read Only Memory)

ROM (Read Only Memory) predstavlja statički deo memorije koji može samo da se čita. Njen sadržaj se ne gubi po isključenju računara.

Koristi se za uskladištavanje programa i podataka koji su često potrebni, na primer za instrukcije za pokretanje računara pri uključivanju.

Keš (cache)

Keš (cache) memorija je vrlo brza memorija koja se nalazi u samom procesoru (interni keš) ili uz njega (eksterni keš). Ova memorija ima višestruko brže vreme pristupa od obične memorije. Zbog toga se u njoj drže podaci koji se često koriste.

Prilikom prvog zahteva za podacima oni se kopiraju iz glavne memorije (RAM) u keš. Kada su sledeći put potrebni isti podaci, procesor ih prvo potraži u ovoj memoriji. Ako su podaci tu, procesor im pristupa mnogo brže. Ako podaci više nisu u keš memoriji, moraju se ponovo uzeti iz glavne memorije.

Baferi (buffers)

Baferi (buffers) su delovi RAM memorije koje neki programi alociraju za svoje potrebe. Jedna od čestih primena je prilikom ulaza i izlaza podataka. Na primer, ako računar ne može dovoljno brzo da obrađuje podatke koji mu se dostavljaju, oni se privremeno deponuju u bafer dok ne stignu na obradu, da se ne bi prekidao proces unošenja. Slično, pri štampanju, ako štampač ne može dovoljno brzo da odštampa podatke, oni se šalju u bafer (spooler), gde čekaju u redu za štampu.

Virtuelna memorija nije stvarna memorija, nego pojam koji se koristi u vezi s operativnim sistemima

Kontrolni set čipova

Kontrolna jedinica upravlja celokupnim radom računara. Ona određuje koja je naredba sledeća na redu za izvršenje, uzima je iz memorije, interpretira i izdaje odgovarajuće naredbe procesoru i kontroliše njihovo izvršenje.

Kontrolna jedinica je realizovana na osnovnoj ploči setom čipova koji imaju odgovarajuće uloge.

Magistrala

Računar mora imati električna kola pomoću kojih se razmenjuju informacije među komponentama. Taj komunikacioni put zove se magistrala(bus). Koncept magistrale relativno je jednostavan. Ili sve komponente povezati međusobno provodnicima, ili sve komponente povezati na magistralu.

U računaru postoje tri ključne magistrale: magistrala podataka (data bus), adresna magistrala (address bus), kontrolna magistrala (control bus).

Magistrale

Magistrala podataka koristi se za razmenu podataka između procesora i memorijskih lokacija.

Adresna magistrala prenosi adrese koje generiše procesor, kojima se specificiraju memorijske lokacije na koje se upisuju podaci ili sa kojih se čitaju podaci radi obrade.

Kontrolna magistrala služi za prenos upravljačkih i kontrolnih signala od procesora ka komponentama i obratno.

Unutrašnji priključci (slotovi)

Mnogi korisnici žele da prilagode sebi svoj personalni računar tako što će u njega da ugrade dodatke koji su im potrebni. Personalni računari imaju otvorenu arhitekturu tako da mogu da se konfigurišu u skladu sa potrebama korisnika.

Za priključivanje dodatnih uređaja postoje standardizovana priključna mesta, slotovi, u koja se ovi dodatni uređaji (zvani kartice) priključuju. Priključci se sastoje od utičnica na koje se priključuju kontroleri različitih jedinica ili same jedinice (kartice).

Kontroleri

Za priključenje bilo kog uređaja na računar potrebno je da budu ispunjena dva uslova.

Prvi je da priključenje bude korektno u pogledu elektrotehnike - priključivanjem uređaja na standardne priključke (portove) računara ili pomoću posebnog elementa koji se, s jedne strane standardno ugrađuje u računar, a s druge strane ima priključak na koji se priključuje uređaj.

Ovakav element za povezivanje naziva se kontroler. Drugi uslov je postojanje posebnog programa(veznika– drajvera)

koji će omogućiti prepoznavanje komandi koje stignu u kontroler i njihovo izvršavanje na priključenom uređaju.

Spoljnji priključci (portovi)

Računar ima standardna priključna mesta za spoljne uređaje koji imaju standardizovane priključke, na primer tastatura, miš, štampači i drugi. Za tastaturu se koristi priključak koji ima poseban oblik i na njega može da se priključi samo tastatura.

Drugi priključak posebnog oblika je takozvani PS priključak, na koji se može priključiti tastatura ili miš.

Za povezivanje ostalih uređaja koji imaju standardizovane priključke, koriste se posebna priključna mesta koja se nazivaju portovi.

Spoljnji priključci (portovi)

Postoje dve

vrste portova:

serijski i

paralelni.

Kod serijskih portova (poznatih još pod imenom RS-232 ili asinhroni portovi) bitovi jednog bajta izlaze kroz port jedan po jedan.

Kod paralelnih portova, svi bitovi jednog bajta izlaze istovremeno

paralelnim putem .

LTP

Funkcionalna organizacija računarskog hardvera

Centralna memorija

Ova memorija se sastoji od elektronskih kola – bitova, koja su grupisana u bajtove

Svaka grupa bitova (bajt) u memoriji ima svoju adresu, koja se koristi prilikom uskladištavanja podataka u nju ili očitavanja uskladištenih podataka.

Uobičajeno je da se pri izražavanju kapaciteta memorije grupa od 1.024 (210) bajta označi prefiksom k (kilo) ispred oznake za bajt – 1.024 B = 1kB, a grupa od 1.024 (210) kB označi prefiksom M (mega) – 1.024KB = 1MB.

To znači da 1MB (jedan megabajt) memorije ima 1,048.576 bajta. Još veće jedinice su 1GB (jedan gigabajt – 1.024MB) i 1TB (jedan terabajt – 1.024GB).

Aritmetičko-logička jedinica

Aritmetičko-logička jedinica sastoji se od registara i elektronskih kola potrebnih za izvođenje aritmetičkih operacija sabiranja, oduzimanja, množenja i deljenja i logičkih operacija upoređivanja dve vrednosti da bi se odredila veća i određivanja da li je izraz istinit ili nije.

Kontrolna jedinica

Kontrolna jedinica je koordinator rada celokupnog računarskog sistema (videti tokove kontrole na slici). Ona kontroliše izvršavanje programa. Uzima instrukcije iz memorije, prepoznaje ih i naređuje odgovarajuće akcije drugim jedinicama. Započinje operacije ulazno-izlaznih jedinica i prenosi podatke u centralnu memoriju i iz nje. Kod savremenih računara sastoji se od skupa čipova kojima se kontroliše i koordinira rad celokupnog sistema.

Jedinice spoljne memorije

sa direktnim pristupom sa sekvencijalnim pristupom.

Memorija sa direktnim pristupom je magnetni disk. On se realizuje u tri oblika. Kao disketa (floppy disk), kao tvrdi disk (hard disk) i kao CD/DVD.

Disketa (floppy disk)

Danas se koriste diskete od 3,5” (3,5 inča) kapa-citeta 1,44 MB, ugrađene u kutiju od tvrde plastike. Za korišćenje disketa ugrađene su u računar odgovarajuće disketne jedinice koje imaju sa spoljne strane otvor u koji se stavlja disketa. Diskete od 5,25” su zastarele i disketne jedinice za njih se mogu naći samo još na jako starim računarima.

Disk (hard disk)

Sastoji se od više ploča premazanih magnetnim materijalom,postavljenih na istoj osovini. Brži je i znatno većeg kapaciteta nego disketa. Značajni parametri za izbor diska su:

srednje vreme pristupa podacima, brzina prenosa podataka i kapacitet diska.

CD ROM i DVD diskovi

Unutrašnjost CD uređaja

laserska dioda emituje zrake kojima se očitavaju zapisi na CD disku

USB disk

USB disk se priključuje na USB priključak računara. Nema pokretnih delova kao disketa ili hard disk jer koristi drugačiju tehnologiju za čuvanje podataka.

Pošto nema pokretnih delova robustan je na pomeranja, potrese i slabije udarce, a s obzirom na malu veličinu može se nositi u džepu ili na traci oko vrata. Zbog ovih pogodnosti i kapaciteta koji je mnogo veći od kapaciteta diskete stekao je veliku popularnost za razmenu podataka među korisnicima.

USB disk

MP3, diktafon, flash disc 1GB

Memorija sa sekvencijalnim pristupom (magnetna traka)

Memorija sa sekvencijalnim pristupom je magnetna traka. Kod savremenih računara ona se realizuje u obliku kaseta različitih veličina i ne koristi se aktivno nego samo za arhiviranje programa i podataka.

Ulazne jedinice

Najčešće ulazne jedinice za komunikaciju korisnika i računara su tastatura i uređaji za pokazivanje.

Osim tastature kao ulazne jedinice koriste se još miš, digitajzer(grafički tablet) i razni drugi specijalizovani uređaji kao što su skener, digitalni fotoaparat, čitač bar koda itd.

Kod višekorisničkih računara, za unošenje programa i podataka u računar najčešće se koristi terminal, koji se sastoji od ekrana i tastature.

Tastatura

Tastatura je, pored monitora, osnovni uređaj za komunikaciju sa računarom. Koristi se za unošenje teksta i brojeva.

Pored osnovnih tastera sa znakovima postoje i numerička tastatura, tasteri za editovanje, kao i tzv. funkcijski tasteri koji imaju posebno značenje u nekim programima.

Miš i slični uređaji

Miš je uređaj za pokazivanje i izbor objekata na ekranu.

Miš sa kuglicom – ne koristi se

Trekbol (Trackball)

Trekbol (Trackball) sličan je obrnuto okrenutom mišu. Umesto pomeranja po ravnoj površini, kuglica je postavljena u ležište i okreće se prstom. Smer okretanja kuglice određuje pomeranje kursora po ekranu.

Trekbol (Trackball)

Džojstik (Joystick)

Džojstik (Joystick) je uređaj koji umesto kuglice, kao kod miša, ima pokretnu palicu čijim se pomeranjem pomera kursor.

Pritiskom na dugmad ugrađenu na uređaju zadaju se komande. Koristi se uglavnom za igre.

Joystic

Svetlosno pero

Digitajzeri i grafički tableti

Digitajzeri i grafički tableti su u suštini isti uređaji, razlika je jedino u veličini. Koriste se za unošenje podataka (koordinata) sa crteža.

Pored toga, mogu da se koriste i za zadavanje komandi u nekim programima pokazivanjem na komande iz menija koji se postavi na grafički tablet.

Osetljivi ekran

Čitači bar koda

Bar kod je jedinstvena kombinacija vertikalnih linija koja se koristi za šifriranje komercijalnih proizvoda u cilju automatskog unošenja podataka u računar. Koriste se u robnim kućama, samouslugama, bibliotekama i drugim mestima sa velikim prometom.

Čitač prugastog koda

Prugasti kod (Bar code)

Multimedijalni uređaji

S obzirom na to da je računar univerzalna mašina koja, između ostalog, može da radi i sa zvukom i slikom koji se uskladištavaju u njega u digitalnom obliku, na njega mogu da se priključe i uređaji koji omogućavaju snimanje i reprodukciju zvuka i slike (mikrofon, slušalice, zvučnici, digitalni fotoaparati, digitalne video-kamere itd.).

Izlazne jedinice

Najčešća izlazna jedinica je monitor (kod PC računara) ili ekran terminala (kod višekorisničkih računara).

Za štampanje manjih količina podataka obično se koriste serijski štampači, koji štampaju znak po znak, ili laserski štampači.

Pored toga, kao izlazna jedinica može se koristiti i automatski crtač (ploter).

Monitori

Preko njega i tastature računar komunicira sa korisnikom. On daje na uvid korisniku šta računar radi. Kada korisnik unosi podatke, oni se prikazuju na ekranu. Isto tako, rezultati rada računara, kao i eventualne programske poruke prikazuju se na monitoru.

Monitori

Jedna od podela je prema korišćenoj tehnologiji na: CRT (Cathode Ray Tube) - monitore sa katodnom cevi, LCD (Liquid Crystal Display) - monitore sa tečnim kristalom, LED (Light Emitting Diode) - monitore sa svetlosnim diodama i GPD (Gas Plasma Display) - monitore sa gasnom plazmom. Druga podjela je prema njihovoj veličini, koja se meri, kao i kod

televizijskih prijemnika, dužinom dijagonale ekrana. Ova veličina izražava se u inčima (1” = 2,56 cm). Danas se najčešće koriste monitori od 17”, 19”, 21”, 23 ”.

Monitori sa katodnom cevi CRT (Cathode Ray Tube)

Monitori sa tečnim kristalom LCD (Liquid Crystal Display) -

Monitori sa svetlosnim diodama LED (Light Emitting Diode) -

Monitori sa gasnom plazmom GPD (Gas Plasma Display)

Štampači

Štampači (printeri) su izlazne jedinice za pravljenje tekstualnih i grafičkih dokumenata.

Zasnovani su na tri osnovne tehnologije i dele se na:

matrične, laserske i štampače sa mlaznicama (ink-jet).

Matrični štampači

Matrični štampači su najstariji i rade na istom principu kao i pisaće mašine.

Glava štampača udara preko trake (ribbon) po papiru i ostavlja trag na mestu udarca.

Glava za štampanje sastoji se od udarnih iglica (pin).

Prilikom kretanja glava štampača štampa u oba smera.

Matrični štampači

Laserski štampači Laserski štampači imaju izvor laserskih zraka koji menja intenzitet

u zavisnosti od dobijenog signala. Laserski zrak se odbija od obrtnog ogledala i osvetljava

fotosenzitivni valjak koji je pokriven jednakim nabojem. Kada je valjak izložen laserskom zraku naboj na valjku se menja,

što deluje na privlačenje tonera. Kod laserskih štampača toner je crni prah koji se dejstvom

naelektrisanja prenosi na papir i tako nastaje slika. Posle prenošenja tonera na papir, ovaj papir sa nanesenim

tonerom prolazi kroz grejače i izlaže se visokoj temperaturi. Tako se prah ispeče i fiksira na papiru, pa se dobija štampani

otisak. Način rada ovih štampača sličan je radu mašina za fotokopiranje.

Laserski štampači

Štampači sa mlaznicama

Štampači sa mlaznicama rade slično matričnim, samo što nemaju traku, a umesto glave za štampanje imaju cevčice kroz koje se pod pritiskom izbacuje zagrejano mastilo.

Prilikom dodira sa papirom, mastilo se hladi i stvrdnjava. Broj mlaznica određuje kvalitet otiska.

Štampači sa mlaznicama(InkJet)

Skeneri

Skeneri su uređaji koji prenose sliku u računar u obliku rastera. Pojavljuju se u različitim oblicima: kao ručni, automatski ili kao skenerske glave koje se montiraju na plotere.

Skener prelazi postepeno preko slike. Svetlost koju emituje svetlosni izvor reflektuje se od slike i prima optičkim delom uređaja koji registruje intenzitet i boju odgovarajućeg piksela na slici, slično kao kod aparata za fotokopiranje.

Slika se u računaru dobija u obliku rastera, a posebnim programima može se obrađivati ili pretvarati u znakovne i numeričke podatke.

Skeneri

Ploteri

Ploteri su specijalni uređaji za crtanje crteža. Štampačima mogu da se štampaju crteži obično do veličine A3. Za crtanje crteža većih dimenzija i/ili kvalitetnijih crteža moraju se koristiti ploteri. Prema načinu rada, ploteri se mogu podeliti na vektorske i rasterske.

Vektorski ploteri su ploteri sa perima, a rasterski su fotoploteri, elektrostatički i termalni. U poslednje vreme uobičajeno je da se i rasterski ploteri nazivaju štampačima.

Ploteri

Predstavljanje slika

Slike na nekom grafičkom uređaju mogu da se dobiju na dva načina:

vektorski i rasterski.

Vektorski način

Kod vektorskog načina predstavljanja slike u memoriji računara čuvaju se samo podaci o elementima crteža (prava, kriva i drugi), a prilikom iscrtavanja crtaju se samo elementi slike. U ovom slučaju zauzeće memorije zavisi od kompleksnosti crteža.

Rasterski način

Kod rasterskog načina predstavljanja slika se predstavlja približno, tako što je površina uređaja na kom se dobija slika (monitor računara,štampač, ploter) podeljena linijama paralelnim sa horizontalnom i vertikalnom osom u mrežu kvadratića – piksela (pixels – picture elements).

Svakom od ovih kvadratića (piksela) pridruženi su atributi koji ga opisuju (intenzitet osvjetljenja i boja). Zauzeće memorije za sliku ne zavisi od kompleksnosti slike, nego samo od broja piksela na koji je podeljena površina slike i broja boja koje su na raspolaganju, tj. sve slike iste veličine zauzimaju jednaku memoriju. Broj podela po horizontali i vertikali izražava rezoluciju i jasno je da će kvalitet slike biti bolji što je rezolucija veća.

rasterska slika kruga na ekranu u nižoj (L) i višoj rezoluciji (D).

Grafička kartica

Grafička kartica je uređaj koji podatke uskladištene u računaru u digitalnom obliku pretvara u odgovarajuće analogne signale koji kontrolišu prikazivanje slike na ekranu. S obzirom na to da su ekrani koji se koriste za personalne računare rasterske jedinice, za prikazivanje slike na ekranu koristi se tehnika poznata pod imenom bit-mapiranje (bit mapping).

Zvučna kartica

Slično grafičkoj kartici, zvučna kartica ima zadatak da zvuk uskladišten u računaru u digitalnom obliku pretvori u analogni oblik, tako da se može da reprodukovati u zvučnicima.

Ona omogućava i reprodukciju audio CD diskova sa računara. S obzirom na to da se danas gotovo svi računari isporučuju sa CD uređajem i zvučnom karticom, sve češće se integriše s osnovnom pločom.

Mrežna kartica

Mrežna kartica (mrežni adapter) omogućava povezivanje računara na lokalnu računarsku mrežu.

LAN (Local Area Network)

FM i TV karta

FM karta je radio prijemnik koji omogućava prijem radio programa za vreme rada računara.

TV karta omogućava prijem TV programa pomoću

Fax Modem Voice (FMV) kartica

Glavna funkcija ove kartice je povezivanje računara sa drugim računarima korišćenjem obične telefonske linije.

Pored osnovne funkcije, ova kartica omogućava slanje i prijem faksova pomoću računara, a može da se koristi i kao govorna mašina za odgovor na telefonske pozive i prijem poruka – “telefonska sekretarica”.

Pored uređaja u obliku kartice (interni modem ) postoje ovakvi uređaji i kao posebne jedinice koje se priključuju na serijski port računara (eksterni modem).

Izvor napajanja

Izvor napajanja je važan deo unutar kućišta računara.

On obezbjeđuje električnu energiju za napajanje svih komponenata unutar kućišta i zbog toga mora imati dovoljan kapacitet da omogući napajanje kako postojećih komponenata tako i eventualnih kasnijih proširenja.

Pored toga, na njemu se nalazi i ventilator koji pokreće strujanje vazduha unutar kućišta i hlađenje komponenata u njemu.

UPS (Uncontinuous Power Supply)

Kada iznenada nestane struje, računar prestaje da radi, pri čemu njegovo isključivanje nije izvedeno po propisanoj proceduri. To može da dovede do oštećenja podataka na disku i/ili pojedinih komponenata računara.

Da bi se ovo spriječilo, postoje uređaji, neprekidni izvori napajanja (UPS – Uncontinuous Power Supply) preko kojih se računar priključuje na električnu mrežu.

Oni omogućavaju da u slučaju nestanka struje, zavisno od kapaciteta uređaja, računar radi još neko vreme (15 minuta do pola sata), što je dovoljno da se završi rad sa nekim programima, a zatim računar isključi po proceduri.