3. Maturitní otázka: Počítač, jeho komponenty

a periferní zařízení

Počítač

= elektronické zařízení, které zpracovává data pomocí předem vytvořeného

programu. - skládá se z hardwarových komponentů

a ke své činnosti potřebuje software

Základní principy dvojková soustava programy a data v operační paměti rychlost vnitřní paměti srovnatelná s rychlostí výpočetní jednotky přímé adresování (přístup) – v libovolném okamžiku přístupná kterákoliv buňka paměti

Aritmeticko-logická jednotka pouze obvody pro sčítání čísel (ostatní operace se dají převést na sčítání) podle této koncepce jsou programové instrukce a data členěny do slov nebo slabik stejného formátu a jsou uloženy ve stejném paměťovém prostoru

Číselné soustavy dvojková (1,0) – binární osmičková (0-7) šestnáctková (0-9, A-F)

Dvojková soustava založená na mocninách čísla 2 zapisujeme číslicemi 0 a 1 používá se, protože její symboly 0 a 1 odpovídají stavům elektrického obvodu (zapnuto, vypnuto) nebo (pravdivost, nepravdivost)

Způsoby připojení periferiíUSB (Universal Seriál Bus) pro běžné druhy periferií (tiskárny, myši, klávesnice, joysticky, fotoaparáty, modemy…)Standard RS-232 (sériový port nebo sériová linka) nepoužívá se, říkalo se mu com1 používá se jako komunikační rozhraní osobních počítačů a další elektronikyPS/2 konektor slouží k připojení některých klávesnic a myší k PCParalelní port (LPT – Line Printer Terminal) nepoužívá se, nahrazen USB byl navržen pro komunikaci s tiskárnou

PojmyKompatibilita zařízení schopnost zařízení pracovat dohromadyAnalogová zařízení používala pro záznam informací (zvuku nebo obrazu) nějakou křivku, která byla realizována magnetickým polem např. magnetofon převedl hudbu na křivku a ta byla zaznamenávána na nějaký nosič (LP nebo MC) výhodou je záznam přirozeného zvuku a nevýhodou že při kopírování dochází ke ztrátě kvality

Digitální zařízení digitální (binární, číslicový) záznam využívá tzv. A/D převodník analogového signálu, který je převeden a zaznamenán jako binární číslo při přenosu a kopírování nedochází ke ztrátě kvality

Bit a byte Bit = 1 nebo 0 byte = 8 bitů algoritmus - schematický postup pro řešení určitého druhu

problému, který je prováděn pomocí konečného množství přesně definovaných kroků; vlastnosti (konečnost, určitost, korektnost, obecnost)

Program Zápis algoritmu v programovacím jazyce Počítačový program je v informatice posloupnost instrukcí,

která popisuje realizaci dané úlohy počítačemProtokol Standard, podle kterého probíhá elektronická komunikace a

přenos dat (mezi dvěma koncovými body)Dokument Soubor, sloužící k uložení dat

Ovladač zařízeníSoftware, který umožňuje operačnímu systému pracovat s hardwaremNěkteré jsou součástí OS, jiné jsou distribuovány s hardwaremVon Neumannova koncepce počítačeZákladní moduly jim navrženého počítače jsou: procesor, řadič, operační paměť, vstupní a výstupní zařízeníTato koncepce tvoří základ architektury současných počítačů

Software Sada vše programů v počítači ( uložená data, programy, grafy,…) lze rozdělit na systémový software (zajišťuje chod samotného počítače) a na aplikační software (se kterým buď pracuje uživatel počítače nebo zajišťuje řízení nějakého stroje)

Hardware= jsou fyzické části počítače

(klávesnice, myš, procesor) druhy:

-INTERNÍ - pevné komponenty UVNITŘ počítače-mají výstupy-př.: procesor, grafická karta, pevný disk

-EXTERNÍ – pevné komponenty MIMO počítač-př.: monitor, myš, tiskárna, scanner

-INTEGROVANÉ – komponenty, které jsou součástí něčeho

- jsou neoddělitelně propojeny-př.: modem, síťová karta, zvuková karta

Počítačová skříň =case obsahuje všechny důležité komponenty na přední straně jsou ovládací prvky (zapnutí, restart), diody (signalizující zapnutí či práci s HDD), porty (bývají i vzadu)

Části počítačové skříně:Základní deska

ProcesorOperační paměť (RAM)Sběrnice

HarddiskPasivní a aktivní chladičeZdrojDVD nebo CD mechanika (DVD-ROM, CD-ROM) Na sběrnicích jsou napojeny karty (grafická, zvuková, síťová,…)

Tower svislý typ vyžaduje kvalitnější větrání (přídavné ventilátory, vodní chlazení) patří mezi nejoblíbenější

Desktop vodorovný typ výhoda je že všechno teplo ze základní desky a karet se dostává mimo ně

Základní deskataké mainboard nebo motherboardzákladní hardware většiny počítačůpropojuje veškeré komponenty a připojuje je k napájení komunikace komponent mezi sebouzávisí na ní výkonřídícím prvkem jsou čipy jejich soubor se nazývá chipset sloty a konektoryzapojení např. procesoru, RAM, grafická karta, zvuková karta, síťová karta, pevné disky, ROM

základní část počítače vykonává operace, zpracovává výpočty vyroben z křemíkové destičky, na které je velké

množství spojů procesor pracuje v určité frekvence čím vyšší, tím

výkonnější (udává se v MHz,dnes už i v GHz) vykonává algoritmy, ze kterých jsou složeny programy musí mít chladič druhy: jednojádrový X vícejádrový (dnes už i 8 jader)

Procesor

RAMrandom-access memory paměť, která dočasně uchovává programy a data za chodu počítače nestálá vnitřní elektronická paměť její obsah se po vypnutí nebo restartu smaže neustále zpracovává výsledky rychlejší přístup, než vnější paměť existuje i pamět ROM, slouží pouze k přečtení údajů, které do ní zapsal už výrobce, data v ní po vypnutí zůstanou používá se pro uložení firmware (BIOS)

DiskyHARDDISK (HDD) uchovává programy i data (i po vypnutí počítače) ukládá velké množství dat pomocí magnetické indukce tvořen několika rotujícími kotouči nad sebou, které od zapnutí stále běží (až 7200 otáček za sekundu) stavba:

– plotny: místo z magneticky měkkého kovu– hlava: provádí záznam, čtení i výmaz informace z ploten– kapacita: tolik GB, kolik je schopen zaznamenatSolid-state drive (SSD) na rozdíl od HDD nemá žádné pohyblivé jednotky nižší spotřeba energie typ flash paměti

Optická média laser pro záznam i čtení necitlivá na magnetické pole a otřesy princip spočívá ve vytvoření odrazivých a neodrazivých míst, které jsou čteny

CD způsob záznamu: spirálovitá stopa data se zapisují od středu ven typy CD: CD-ROM (read only memory), CD-R (recordable), CD-RW (rewritable)

DVD podobná jako technologie CD (zhuštění stop k sobě) vyšší kapacita než CD, umožněna kratší vlnovou délkou laseru

Blu-ray disk 3. generace optických disků technologii vyvinula firma SONY ve spolupráci s firmou Philips název z anglického Blue ray – podle paprsku kapacita až 25 GB u jednovrstvého, 50 GB dvouvrstvý a až 100 GB u oboustranného dvouvrstvého

Grafická karta přeměňuje datový signál z PC na obrazový vytváří grafický výstup na monitoru může být integrovaná v základní desce kromě výstupu (monitor, projektor…) může mít i vstup tato funkce se nazývá VIVO nejčastější připojení přes PCI-Express x16 slot

Síťová karta zprostředkovává komunikaci počítače s jiným počítačem nebo slouží k připojení do sítě slouží také ke vzájemné komunikaci počítačů v počítačové síti

Zvuková karta převádí data do akustické podoby slouží pro vstup a výstup zvukového signálu

Sběrnice

anglicky „BUS“ propojuje vstupně – výstupní zařízení s procesorem umožňuje připojení různých rozšiřujících karet (VGA, SOUND, Síťová) přenosové rychlosti od 1,2 MB/s do 51,2 GB/s (počítačové sběrnice) a od 3,3 MB/s do 640 MB/s (úložiště dat)

Elektrický zdroj mění síťový, střídavý proud na stejnosměrný proud o nižším napětí

Chlazení PC vzduchem (větráky) a u výkonnějších PC dokonce vodou nebo dusíkem Pasivní chlazení = odvod tepla je způsoben díky kovovému chladiči (nejčastěji za použití ventilátoru) Aktivní chlazení = použití ventilátorů nebo kapaliny (nejčastěji destilovaná voda, nebo kapalina bod bodem mrazu; tekutý dusík, oxid uhličitý)

Klávesnice a myšKlávesnice vstupní zařízení sestávající z kláves je určená pro zadávání dat nebo ovládání připojeného zařízení rozlišujeme bezdrátové a klasické (drátové)

Myš malé polohovací zařízení převádí informace o změně své pozice na povrchu plochy dříve byli pouze mechanické (kuličkové), dnes už optické