Strojna oprema

Andreja L.CercAndreja L.Cerc Gimnazija VičGimnazija Vič 11

Strojna opremaStrojna oprema


Matična ploščaMatična plošča



• Vsebuje vso infrastrukturo za priklapljanje mikroprocesorja, spomina RAM, različna vodila za enote trajnega spomina, grafične kartice…

• Ponavadi so na plošči integrirane še nekatere vhodno/izhodne enote (vzporedna in zaporedna vrata, USB vrata, vhodni enoti za miško in tipkovnico, zvočna kartica,



• RAM je v v modulih ponavadi velikosti v MB, ki je potenca števila 2. Module vtaknemo v DIMM slote

• Grafične kartice so ponavadi na posebnem vodilu AGP

• Ostale kartice se priklapljajo v ISA in PCI slote (zvočne kartice, modemi, mrežne kartice, dodatna vrata, ...)


Von Neumannov modelVon Neumannov model


Delitev glede na opravilaDelitev glede na opravila

EnotaEnota NalogaNaloga

Vhodne enoteVhodne enote SprejemSprejem podatkov podatkov

CPECPE (Centralna (Centralna procesna enota)procesna enota)

ObdelavaObdelava podatkov podatkov

PomnilnePomnilne enoteenote ShranjevanjeShranjevanje podatkovpodatkov

IzhodneIzhodne enoteenote Prikazovanje Prikazovanje rezultatovrezultatov

Vhodno-izhodne enoteVhodno-izhodne enote


Vhodne enoteVhodne enote

• Podatke in ukaze, kodirane v človeku razumljivem jeziku, preoblikujejo v računalniku razumljiv jezik (0,1)

• Tipkovnica, miška, igralna palica, optični čitalec (scaner), svetlobno pero, mikrofon…


TipkovnicaTipkovnica

• 102 tipke, ki jih razvrstimo v naslednje skupine:

a) funkcijske tipke F1 - F12 (12 tipk)b) alfanumerični del tipkovnice (59

tipk)c) numerični del tipkovnice (17 tipk)d) posebne tipke (10 tipk)e) smerne (kurzorske) tipke (4 tipke)


b) alfanumerični del b) alfanumerični del tipkovnicetipkovnice

TAB (tabulator) = odmik od levega roba zaslonaCAPS LOCK = stalen preklop malih v velike črkeSHIFT = začasni preklop malih v velike črke in izpis

posebnih znakov napisanih nad številkamitipka CONTROL:Control + Scroll Lock = zaustavitev programaControl + Break =prekinitev izvajanja programaControl + Alt + Delete = mehki (soft) resetALT = povezavi z numeričnimi tipkami izpis ASCII

tabele (npr.Alt + 65 =“A” ; Alt + 97 =“a”)ENTER = zagon programaBACKSPACE = brisanje v LEVO


c) numerični del tipkovnicec) numerični del tipkovnice

NUM Lock=vklop numeričnega dela tipkovnice (številke 0 do 9 in operatorji “+”,“-”,“*”,“/”v primeru, da je tipka NUM Lock izključena, potem

imamo na:sodih numeričnih tipkah (2,4,6,8) smerne puščicelihih numeričnih tipkah (0,1,3,7,9) posebne tipke (0=Ins, 1=End, 3=PgDn, 7=Home, 9=PgUp) !!!


d) posebne tipked) posebne tipke

DELETE = brisanje v DESNOINSERT = vrivanje črk ali znakovHOME = premik kurzorja v zgornji levi rob zaslonaEND = premik kurzorja v spodnji levi rob zaslonaPg Up = premik kurzorja za zaslon navzgorPg Down = premik kurzorja za zaslon navzdolPause = omogoči zaustavitev izvajanja programaPrint Screen = izpis vsebine ekrana na tiskalnikESC= pobeg iz programa, pomoč pri popravljanju


CPE – CPE – CCentralna entralna PProcesna rocesna EEnotanota

• Upravni center računalnika; upravlja in nadzira delovanje rač.

• Izvršuje matematične in logične operacije

• Vodi in nadzira vse procese v rač.

• Je “živčni sistem” računalnika


CPE= ALE + krmilna enotaCPE= ALE + krmilna enota


Delovanje CPEDelovanje CPE• Krmilna enota ukaže delovnemu

pomnilniku, naj pošlje podatke v aritmetično-logično enoto (ALE)

• Krmilna enota pošlje v ALE ukaze, kaj naj izvede s podatki

• ALE pošlje rezultate v delovni pomnilnik

• Krmilna enota zahteva od RAMa naslednji ukaz


ALE – ALE – AAritmetično ritmetično LLogična ogična EEnotanota

ALE opravlja vse dvojiške logične (IN, ALI, NE ... <, >. <>, =>, <=, ...) in aritmetične operacije (+, -, /, *)

Osnova za to so “logična vrata” (preprosta elektronska vezja).

Vrste logičnih vrat so lahko naslednje: IN (AND), ALI (OR), NE (NOT).

Osnovni element logičnih vrat pa je tranzistor, ki predstavlja v ustreznem spoju stikalo.


ALE – ALE – AAritmetično ritmetično LLogična ogična EEnotanota

Seštevalniki so “elektronska vezja”, pri katerih z dvojiškimi števili “0” in “1” in s preprostimi “logičnimi vrati” in njihovimi kombinacijami lahko izvajamo preproste računske in logične operacije.

Hitrost izvajanja teh operacij merimo v MIPSihMIPS=(Million Instruction Per Second) MIPS=(106 operacij / sekundo)


MikroprocesorMikroprocesor

• CPE je torej sestavljena iz elektronskega

vezja in je izdelana na ploščici, ki jo im.

MIKROPROCESOR (gl.sliko v učbeniku,

str.118)

• Najpomembnejša proizvajalca: Intel in

AMD

• Frekvenca nam pove, koliko osnovnih

operacij lahko izvede v sekundi (npr.

1,6GHz, 2,8GHz)


Generacije Generacije mikroprocesorjevmikroprocesorjev


Izhodne enoteIzhodne enote

• iz rač. jezika preoblikujejo

podatke v človeku razumljiv jezik

• zaslon, tiskalnik, zvočniki,

slikovni prikazovalnik…


TiskalnikTiskalnik

• izpisuje na papir• ločljivost tiskalnika merimo v

enotah DPI=(Dots Per Inch), pomeni število pikic/inch- matrični,iglični od 10 do 600 DPI- laserski do 3000 DPI


Delitev tiskalnikovDelitev tiskalnikov

1. Matrični tiskalniki (Kaj je matrika? matrika = vrstica*stolpec)

- standardni tiskalniki (iglice)- termalni tiskalniki (termični papir)- črnilni (ink jet) tiskalniki (kapljice)- mehurčni (bubble jet) tiskalniki

2. Laserski tiskalniki3.Multifunkcijski tiskalniki


Vhodno-izhodne enoteVhodno-izhodne enote

• disketnik, • pogon za CD-ROM R/W, • DVD R/W, • modem, • digitalni fotoaparat, • digitalna kamera ...


Pomnilne enote - pomnilnikiPomnilne enote - pomnilniki


Kaj je čip ali integrirano vezje?

So s posebno tehnologijo pomanjšana elektronska vezja - običajno na silicijevi ploščici. (ang. chip).


Pomnilne enote - pomnilnikiPomnilne enote - pomnilniki

• Pomnilnik imenujemo tisti del računalnika, kjer shranjujemo podatke.

•

0 1

3

2

54

10010110

100101101001010001110110

1110011010010010

naslov pomnilniške

besede

pomnilniška celica (1bit)

pomnilniška beseda (1 Byte)


Pomnilne enote - pomnilnikiPomnilne enote - pomnilniki• Predstavljamo si ga kot veliko omaro s predali

(pomnilne celice) v katere vnašamo in iz katerih beremo binarno kodirane (0, 1) podatke.

• V vsak predal lahko zapišemo natanko en podatek.

• Podatek se shrani na točno določeno mesto

(lokacija), ki je oštevilčeno in ima svoj naslov. • Iz pomnilnika ni mogoče prebrati ali vanj vpisati

manj kot eno pomnilniško besedo.


Čas dostopaČas dostopa

Čas dostopa je čas, ki je potreben, da pridemo do podatka zapisanega v pomnilniški enoti.

Pri sodobnih pomnilnikih ga merimo z nano sekundami (ns) - okrog 6 ns. 1ns = 10-9s

Čas prenosa je čas, ki je potreben za prenos podatka.


Delitev pomnilnikovDelitev pomnilnikov

• Notranji (glavni) pomnilniki:(RAM, ROM, PROM, EPROM ...)

• Zunanji (pomožni) pomnilniki:(diskete, trdi diski, CD ROM, DVD...)

1KByte = 1.024 bytov1MByte =1.048.576 bytov1GByte = 1.073.741.824 bytov


Notranji pomnilniki: ROM in Notranji pomnilniki: ROM in RAMRAM

1. ROM (Read Only Memory)Je vnaprej napolnjen pomnilnik (trajni

pomnilnik) s podatki in programi, ki so pomembni za delovanje računalnika.

2. RAM (Random Access Memory)Je delovni pomnilnik dosegljiv v vsakem

trenutku, saj vanj lahko vnašamo podatke, programe ...


Notranji pomnilniki: PROM, Notranji pomnilniki: PROM, EPROMEPROM

3. PROM (Programmable ROM)Je pomnilnik, katerega je mogoče

programirati s pomočjo programatorja.

4. EPROM (Erase PROM)Je pomnilnik, kateremu lahko vpisano vsebino

(program) izbrišemo s pomočjo UV svetlobe.


Zunanji pomnilniki: disketa

• DISKETA (sledi, sektorji: opis)

• Velikost: 3,5” in 5,25” 1”=2,54cm

• Oznaka: DS-HD: DS= DoubleSide HD=HighDensity

• Kapaciteta: 1,44 MB in 1,2 MB

• Proizvajalci: TDK, BASF, 3M, Sony, Verbatim, ...


Trdi disk

• Trdi DISK (sledi, sektorji)

• Kapaciteta: ok. 80 GBytov

• Proizvajalci: NEC, Maxtor, IBM Seagate, Western Digital, Samsung...


Izračun kapacitete diskete

Izračun kapacitete diskete:S=Heads*Cylinders*Sectors*512ByteKolikšna je kapaciteta diskete?Heads=2 (3,5” ali 5,25”)Cylinders=80Sectors=18 ali 15S=1440 KByte ali 1200 KByte


Izračun kapacitete trdih diskov

Izračun kapacitete trdih diskov:S=Heads*Cylinders*Sectors*512ByteIzračunajte kapaciteto diska!Heads=2Cylinders=8896Sectors=63S=4304,2MByte


CDROM

• CD ROM (Compact Disk ROM)

• Je okrogla plošča premera 12 cm, na katero lahko zapišemo 700 MBytov podatkov. Ti so kodirani v več slojih plastike in sloju aluminija.

• Laserski žarek se odbije, kadar zadene vboklino (1), na ravni površini pa se svetloba vpija (0).

• CD-RW - prepisljivi


DVD

• DVD-R enkrat zapisljivi

• DVD-RW prepisljivi

• Lahko zapišemo do 8,5GB (dvoplastni; Verbatim)

• DVD-RAM; 9,4GB


Ostalo

• Podatkovni trakovi (HS, DLT, S-DLT, LTO) za shranjevanje podatkov na strežnikih

• 15-200GB brez kompresije pa vse do 400GB s kompresijo (stiskanjem podatkov)

• USB ključi, kartice, diski

• Magnetno-optični diski (neuničljivi z magnetom ali na soncu; za zelo varovane podatke)

Documents

Strojna oprema