Vežba 4 - vps.ns.ac.rs · bitova, bez parity-a i na kraju jedan stop bit. Na ovaj način jedan bajt zauzima 9 bitova Serijski prenos je ograničen na brzinu od 115,200 bit/s. Kabl

VeVežžba 4ba 4

PrikljuPriključčci na zadnjem delu raci na zadnjem delu raččunara unara

Priključak za miša

Priključak za tastaturu

USB priključci

Serijski priključci

Izlazni audio priključak

Ulazni audio priključak

Priključak za mikrofon

Priključak za monitor

Mrežni priključak

Priključak za napajanje strujom

Napajanje za starije modele monitora

Paralelni priključak

Midi/Joystick priključak

MatiMatiččna plona ploččaa

Matična ploča je deo računara koji veže sve komponente na njoj te omogućava komunikaciju između raznih delova u računaru,

Matična ploča direktno utiče na performanse računara shodno mogućnostima i samoj izradimatične ploče

MatiMatiččna plona ploččaa

Komunikacija delova raKomunikacija delova raččunaraunara

MagistralaMagistrala

MatiMatiččna plona ploččaa -- sastoji iz razlisastoji iz različčitih komponenti itih komponenti povezanih magistralama povezanih magistralama

MagistralaMagistrala –– ‘‘stazastaza’’ ili veza kojom se prenose ili veza kojom se prenose elektronski impulsi koji formiraju bitove u elektronski impulsi koji formiraju bitove u mikroprocesor i sistemsku jedinicu, mogu mikroprocesor i sistemsku jedinicu, mogu povezivati dve ili vipovezivati dve ili višše komponenti:e komponenti:–– Ulazne uređaje sa primarnom memorijomUlazne uređaje sa primarnom memorijom

–– Primarnu memoriju sa CPUPrimarnu memoriju sa CPU

–– Primarnu memoriju sa ekranskim uređajimaPrimarnu memoriju sa ekranskim uređajima

Postoje tri osnovna tipa magistrala: Postoje tri osnovna tipa magistrala: Magistrala adresaMagistrala adresa (eng. (eng. address busaddress bus) p) prenosi signale renosi signale

koji se koriste za određivanje adrese u primarnoj koji se koriste za određivanje adrese u primarnoj memorijimemoriji

Magistrala podatakaMagistrala podataka (eng. (eng. data busdata bus) prenosi podatke ) prenosi podatke od/ka primarnoj memorijiod/ka primarnoj memoriji

Magistrala kontroleMagistrala kontrole (eng. (eng. controlcontrol busbus) prenosi signale ) prenosi signale koji daju instrukcije rakoji daju instrukcije raččunaru da unaru da ““ččitaita”” ili ili ““pipiššee”” podatke sa ili na određenu memorijsku adresupodatke sa ili na određenu memorijsku adresu, u, ulazni lazni ili izlazni uređajili izlazni uređaj

MagistralaMagistrala

Najčešće se misli na ulazno/izlaznu (I/O bus) magistralu - preko ove magistrale "teče" najveća količina podataka

Svi dodaci i proširenja – jednostavno se integrišu u PC sistem preko odgovarajućeg interfejsa ("slota“), koji je povezan na I/O magistralu

Zbog toga što su svi spoljašni uređaji kod PC-a -monitor, tastatura, hard disk, mrežna kartica povezani preko I/O magistrale - najveći protok podataka ostvaruje se preko nje

I/O magistralaI/O magistrala

Potpuni 16 bitni interfejs - podaci mogu prenositi po dva bajta odjednom

Ova magistrala radi na samo 8 MHz i obično zahteva 2-3 ciklusa za prenos ova 2 bajta

Ne predstavlja problem za uređaje koji su spori - COM port, printer, zvučna kartica ili CD-ROM

ISA magistrala je suviše spora da bi se na nju mogao priključiti hard disk, a danas više ne ispunjava zahteve za brzinom ni kod grafičkih adaptera

Teoretska brzina ISA magistrale je 8 MBps ali realna brzina u praksi ne prelazi 1-2 MBps

ISA (Industry Standard Architecture)ISA (Industry Standard Architecture)

Serijski portSerijski port

Serijski prenos Serijski prenos -- prenoprenoššenje jednog bita podataka u enje jednog bita podataka u jednom trenutku.jednom trenutku.

U PC sistemu U PC sistemu -- dva RSdva RS--232 serijska porta.232 serijska porta. RSRS--232 standard opisuje asinhroni interfejs 232 standard opisuje asinhroni interfejs -- podaci podaci

prenose samo kada je uređaj koji ih prima spremanprenose samo kada je uređaj koji ih prima spreman. . Kod sinhronog prenosa Kod sinhronog prenosa -- dva odvojena provodnika sa dva odvojena provodnika sa

svakim taktom (na uzlaznu ivicu) prenosi se jedan bitsvakim taktom (na uzlaznu ivicu) prenosi se jedan bit Kod asinhronog prenosa signal za takt i podatke prenosi Kod asinhronog prenosa signal za takt i podatke prenosi

se preko jednog provodnika. Signal takta se rekonstruise preko jednog provodnika. Signal takta se rekonstruišše e iz signala koji je stigao u prijemnik. Nakon startnog bita iz signala koji je stigao u prijemnik. Nakon startnog bita "1" dolazi 8 bitova podataka, a njih sledi stop bit "0" itd. "1" dolazi 8 bitova podataka, a njih sledi stop bit "0" itd.

UART UART ččipip Serijski port se kontroliSerijski port se kontrolišše e UART (UART (Universal Universal

Asynchronous Receiver Transmitter)Asynchronous Receiver Transmitter) ččipom ipom Prima bajtove u paketima sa sistemske magistrale i "razbija" Prima bajtove u paketima sa sistemske magistrale i "razbija"

ih na bitove ih na bitove UobiUobiččajeni paket koji dolazi do UARTajeni paket koji dolazi do UART--a je 8/N/1 a je 8/N/1 -- ššalje 8 alje 8

bitova, bez bitova, bez parityparity--a i na kraju jedan stop bit. Na ovaj naa i na kraju jedan stop bit. Na ovaj naččin in jedan bajt zauzima 9 bitovajedan bajt zauzima 9 bitova

Serijski prenos je ograniSerijski prenos je ograniččen na brzinu od 115,200 bit/s. en na brzinu od 115,200 bit/s. Kabl moKabl možže biti maksimalno dugae biti maksimalno dugaččak 200 metara ak 200 metara

Serijski port se koristi za povezivanje: Serijski port se koristi za povezivanje: mimišševa i digitajzera eva i digitajzera modema modema ISDN adaptera ISDN adaptera printera sa serijskim interfejsom printera sa serijskim interfejsom digitalnih kamera digitalnih kamera

Paralelni portParalelni port

Paralelni prenos Paralelni prenos -- podaci prenose kroz 8 odvojenih linija podaci prenose kroz 8 odvojenih linija -- po jedan bajt istovremenopo jedan bajt istovremeno

Paralelna komunikacija je Paralelna komunikacija je -- brbržža od serijske ali je dua od serijske ali je dužžina ina kabla maksimalno 5kabla maksimalno 5--10 metara 10 metara

Kabl je debeo jer kroz njega (prema Centronics Kabl je debeo jer kroz njega (prema Centronics standardu) mostandardu) možže da se provue da se provučče do 25 linija e do 25 linija

Paralelni port Paralelni port -- najjednostavniji interfejs kod PCnajjednostavniji interfejs kod PC--a. a. Skoro uvek se na njega povezuje printer ali sa pojavom Skoro uvek se na njega povezuje printer ali sa pojavom dvosmernog paralelnog porta (EPP/ECP), povezuju se i: dvosmernog paralelnog porta (EPP/ECP), povezuju se i: ZIP drajv ZIP drajv prenosivi CDprenosivi CD--ROM uređaji ROM uređaji SCSI adapteri SCSI adapteri digitalne kamere digitalne kamere skeneri skeneri

PCI (PCI (Periferal Component InterfacePeriferal Component Interface))

Revolucionarni koncept Revolucionarni koncept -- kasnije postao kasnije postao poznat pod nazivom poznat pod nazivom plug and playplug and play((PnPPnP))

Ovaj koncept omoguOvaj koncept omoguććava PCava PC--u u ––automatsko podeautomatsko podeššavanje i konfiguraciju avanje i konfiguraciju svake nove PCI kartice bez potrebe za svake nove PCI kartice bez potrebe za podepodeššavanjem davanjem džžampera i prekidnih ampera i prekidnih nivoa nivoa

Windows 95 koji je lansiran u leto 1995. godine je Windows 95 koji je lansiran u leto 1995. godine je doneo softversku podrdoneo softversku podrššku za ku za plug and playplug and play

PCI je posebna, od procesora izolovana magistrala, ali PCI je posebna, od procesora izolovana magistrala, ali sa pristupom glavnoj memorijisa pristupom glavnoj memoriji

PCI povezan na sistemsku PCI povezan na sistemsku magistralu preko posebnog mosta magistralu preko posebnog mosta (kontrolera)(kontrolera) i radi na fiksnoj i radi na fiksnoj brzini nezavisno od procesorskebrzini nezavisno od procesorske


PCI je ograniPCI je ograniččen na pet slotova za proen na pet slotova za prošširenje, ali svaki irenje, ali svaki slot moslot možže biti zamenjen sa dva uređaja koji su ugrađeni e biti zamenjen sa dva uređaja koji su ugrađeni na plona pločči i vezani za PCI magistralui i vezani za PCI magistralu

Postoji moguPostoji moguććnost da procesor podrnost da procesor podržži i vei i većći broj PCI i broj PCI kontrolerakontrolera


U svojoj prvobitnoj implementaciji PCI je radio na 33 U svojoj prvobitnoj implementaciji PCI je radio na 33 MHz. MHz.

PovePoveććano na 66 MHz u kasnijoj reviziji 2.1 PCI ano na 66 MHz u kasnijoj reviziji 2.1 PCI standarda standarda ččime je poveime je poveććana teoretska brzina na 266 MB/s ana teoretska brzina na 266 MB/s ššto je 33 puta brto je 33 puta bržže od ISA magistrale.e od ISA magistrale.

PCI moPCI možže biti konfigurisan i kao 32e biti konfigurisan i kao 32--bitna i kao 64bitna i kao 64--bitna bitna 6464--bitna implementacija koja radi na 66 MHz bitna implementacija koja radi na 66 MHz -- podigla podigla

brzinu na 524 MBbrzinu na 524 MBpsps PCI je takođe mnogo pametniji od svog ISA prethodnika PCI je takođe mnogo pametniji od svog ISA prethodnika

-- dozvoljava deljenje zahteva za prekiddozvoljava deljenje zahteva za prekid PCI magistrala definiPCI magistrala definišše tri tipa adresnog prostora: e tri tipa adresnog prostora:

memorijski, I/O i dodatni prostor za informacije o memorijski, I/O i dodatni prostor za informacije o konfiguracijikonfiguraciji


Svaki PCI uređaj ima zonu od Svaki PCI uređaj ima zonu od 256 baj256 bajtova tova -- zapisani zapisani detalji o uređaju i njegovom tipudetalji o uređaju i njegovom tipu, na pr. mre, na pr. mrežžni adapter, ni adapter, disk kontroler, grafidisk kontroler, grafiččka karticaka kartica

Kada se pokrene sistem, analizira se ova memorijska Kada se pokrene sistem, analizira se ova memorijska zona kod svakog PCI uređaja u sistemu i dodeljuje mu se zona kod svakog PCI uređaja u sistemu i dodeljuje mu se jedinstvena bazna adresa i broj prekidajedinstvena bazna adresa i broj prekida

PCI koristi jednu magistralu i za adrese i za podatke, ali PCI koristi jednu magistralu i za adrese i za podatke, ali se oni ne prenose istovremeno jer postoji jose oni ne prenose istovremeno jer postoji jošš jedna linija jedna linija koja signalizira da li se na magistrali nalazi adresa ili koja signalizira da li se na magistrali nalazi adresa ili podatakpodatak

Ovo multipleksiranje omoguOvo multipleksiranje omoguććava da PCI kartica ima ava da PCI kartica ima relativno mali broj pinova relativno mali broj pinova ššto smanjuje velito smanjuje veliččinu inu konektora i povrkonektora i površšinu matiinu matiččne plone pločče koja se koristi od e koja se koristi od strane kartice strane kartice

PCIPCI--X X

1999. godine odobren PCI1999. godine odobren PCI--X 1.0 standard od strane PCI X 1.0 standard od strane PCI Special Interest GroupSpecial Interest Group

Specifikaciju ovog standarda donela je grupa od 3 velika Specifikaciju ovog standarda donela je grupa od 3 velika proizvođaproizvođačča a -- IBM, HewlettIBM, Hewlett--Packard i CompaqPackard i Compaq

Standard je potpuno kompatibilan sa PCI standardom Standard je potpuno kompatibilan sa PCI standardom -- hitan hitan odgovor na poveodgovor na poveććane zahteve za veane zahteve za veććim I/O brzinama koje su im I/O brzinama koje su postavile nove tehnologije: postavile nove tehnologije: Gigabit Ethernet,Gigabit Ethernet, Ultra3 SCSI, Ultra3 SCSI, Fibre ChannelFibre Channel i i grafika visokih performansi grafika visokih performansi

PCIPCI--XX

PCIPCI--X poveX poveććava ne samo brzinu PCI magistrale veava ne samo brzinu PCI magistrale većć i broj i broj slotovaslotova

PCIPCI--X podrX podržžava jedan 64ava jedan 64--bitni slot na 133 MHz koji bitni slot na 133 MHz koji omoguomoguććava prenos od 1 GB/s podatakaava prenos od 1 GB/s podataka

Nova specifikacija Nova specifikacija -- poboljpoboljššani protokol koji poveani protokol koji poveććava ava efikasnost transfera podataka i pojednostavljuje potrebe za efikasnost transfera podataka i pojednostavljuje potrebe za elektrielektriččnim tajmingom nim tajmingom ššto je vato je važžan faktor an faktor -- na vina viššim im frekvencijama frekvencijama

PCIPCI--X tehnologija seX tehnologija se najvinajvišše koristi kod servera, radnih e koristi kod servera, radnih stanica i komunikacionih sistema stanica i komunikacionih sistema

AGP (Accelerated Graphics Port) AGP (Accelerated Graphics Port)

Sa razvojem grafičkih okruženja, zabavnog i CAD softvera na PC-u kao i razvijanjem sve bržih procesora rastu i zahtevi za brzom grafikom

AGP specifikacija je bazirana na specifikaciji PCI magistrale 2.1 koja radi na 66 MHz i u odnosu na nju, dodate su nove osobine preko tzv. sideband signala :

demultipleksiranje adresa i podataka na magistrali

tajming za prenos podataka kao da je brzina clock-a 133 MHz

AGP (Accelerated Graphics Port)AGP (Accelerated Graphics Port)

AGP nudi mnogo veće brzine preko svoje magistrale od PCI-a

PCI koji radi na 33 MHz može da prenese najviše 133 MB/s preko svoje magistrale

AGP radi na 66 MHz što omogućava brzinu od 266 MB/s u takozvanom modu x1, ali u modu x2 koji prenosi podatke i na uzlaznu i na silaznu ivicu 66 MHz clocka može da prenese do 532 MB/s

Brzina AGP-a dostiže brzinu glavne memorije u sadašnjim PC sistemima koja kod Pentium-a i novijih procesora radi sa 64-bitnom magistralom na 66 MHz. Najnoviji sistemi već prelaze brzine od 800 MB/s koristeći clock na 100 MHz

U modu x4 AGP omogućava brzine veće od 1 GB/s.


Izuzetno velika brzina prenosa podataka između grafičke kartice i glavne memorije - AGP omogućava da grafičke kartice koriste glavnu memoriju umesto memorije ugrađene na kartici za teksture koje mogu biti velike i do 128 kB

Teksture mogu obrađivati u glavnoj memoriji bez nepovoljnog uticaja na performanse. Intel ovu osobinu naziva DIME (DIrect Memory "Execute")

AGP i procesor mogu da "dele" memoriju tj. procesor može da koristi i AGP memoriju na AGP grafičkoj kartici



PCI Express PCI Express -- nova sabirnica za nova sabirnica za nove brnove bržže uređajee uređaje Nedostaci PCI sabirnice su prvi put naznačeni u leto 1997.

godine uvodjenjem AGP Glavne prednosti AGP

– povećana brzina/propusna moći – point to point arhitektura - AGP ima svoj poseban kanal za

komunikaciju sa procesorom i poseban kanal za komunikaciju sa memorijom, dok svi ure]aji povezani na PCI sabirnicu dele 133 MB/s propusnog opsega koji je alociran za PCI sabirnicu.

– AGP koji radi na clock-u od 66 MHz, za razliku od 33 MHz PCI sabirnice duplira propusnu moć (266 MB/s) u prvoj iteraciji

– Mogućnost prenosa podataka više puta u toku jednog ciklusa završava priču o mogućnostima AGP sabirnice u današnje vreme. Trenutni maksimum je 8x AGP što približno predstavlja propusnu moć od 2100MB/s

PCI ExpressPCI Express

PCI ExpressPCI Express

PCI Express x16

PCI Express x1

PCI Express PCI Express -- prednostiprednosti

PCI Express ne treba mePCI Express ne treba meššati sa PCIati sa PCI--X sabirnicom. X sabirnicom. Ovo je dolazeOvo je dolazećće ree reššenje koje treba da zameni enje koje treba da zameni ii PCI i AGP PCI i AGP

Dok klasiDok klasiččni PCI Bus koristi paralelnu arhitekturu, ni PCI Bus koristi paralelnu arhitekturu, PCI Express koristi serijsku komunikaciju, PCI Express koristi serijsku komunikaciju, drastidrastiččno redukujuno redukujućći broj potrebnih kontakata i broj potrebnih kontakata --pinova pinova

PCI Express koristi PCI Express koristi point to pointpoint to point protokol koji je protokol koji je mnogo vimnogo višše nalik AGPe nalik AGP--u. To znau. To značči da uređaji ne i da uređaji ne koriste isti propusni opseg koriste isti propusni opseg

Memorije Memorije

MemorijeMemorije

Sklopovi u koje se moSklopovi u koje se možže upisati i iz kojih se moe upisati i iz kojih se možže e ččitati informacijaitati informacija

U raU raččunaru postoji viunaru postoji višše razlie različčitih tipova memorijskih itih tipova memorijskih uređajauređaja, i oni se drasti, i oni se drastiččno razlikuju po svojim no razlikuju po svojim karakteristikama, ceni i nakarakteristikama, ceni i naččinu upotrebe inu upotrebe

Osnovna podela:Osnovna podela:–– UnutraUnutraššnjanja

–– SpoljaSpoljaššnja nja

UnutraUnutraššnja memorijanja memorija

UnutraUnutraššnja memorijanja memorija

Glavna memorijaGlavna memorija

Registri u procesoruRegistri u procesoru

KeKešš memorija procesoramemorija procesora

Glavna memorijaGlavna memorija

Glavna memorija pravi se isključivo od poluprovodničkih elemenata

Osnovni element - memorijska ćelija

Bez obzira na vrstu korišćene tehnologije, sve poluprovodničke memorijske ćelije imaju sledeće osobine:

Poseduju dva stabilna stanja (koja se koriste da predstave binarnu 0 i 1)

Njihov sadržaj može da se upiše najmanje jednom

Njihov sadržaj može da se čita proizvoljan broj puta

Tipovi poluprovodniTipovi poluprovodniččke memorijeke memorije

Read only memoryRead only memory –– ROMROM

Programibilni ROM Programibilni ROM –– PROMPROM

Izbrisivi PROM (EPROM)Izbrisivi PROM (EPROM)

ElektriElektriččno izbrisivi PROM (EEPROM)no izbrisivi PROM (EEPROM)

Memorija sa sluMemorija sa sluččajnim pristupom (RAM)ajnim pristupom (RAM)

FleFlešš memorijamemorija

ROM memorijaROM memorija

U eksploataciji U eksploataciji se se momožže samo e samo ččitati itati –– (eng. (eng. read read only memory, ROMonly memory, ROM))

Dva glavna razloga zaDva glavna razloga zaššto se koristi ROM u to se koristi ROM u raraččunarima:unarima: PermanentnostPermanentnost: : Podaci skladiPodaci skladiššteni u ROMu su uvek teni u ROMu su uvek

tamo, bez obzira da li je struja prikljutamo, bez obzira da li je struja priključčena ili ne. ROM ena ili ne. ROM momožže biti izvađen iz rae biti izvađen iz raččunara neodređeno dug unara neodređeno dug vremenski period i onda ponovo vravremenski period i onda ponovo vraććen, i podaci en, i podaci ćće joe joššuvek biti u njemu uvek biti u njemu -- ROM spada u klasu postojanih ROM spada u klasu postojanih memorijamemorija

SigurnostSigurnost: : ččinjenica da se ROM ne moinjenica da se ROM ne možže (e (lako) lako) modifikovati obezbeđuje određeni nivo sigurnosti modifikovati obezbeđuje određeni nivo sigurnosti protiv sluprotiv sluččajnih promena njegovog sadrajnih promena njegovog sadržžaja aja

ROM memorijaROM memorija

ROM se najROM se najččeeššćće koristi za smee koristi za smešštanje sistemskih tanje sistemskih programa za koje programa za koje žželimo da budu raspoloelimo da budu raspoložživi raivi raččunaru u unaru u svako doba svako doba

Najbolji primer Najbolji primer -- sistemski BIOS program, koji se sistemski BIOS program, koji se ččuva u uva u posebnom ROMu na matiposebnom ROMu na matiččnoj plonoj pločči i -- ovo znaovo značči da je i da je program dostupan kada se ukljuprogram dostupan kada se uključči napajanje i da PC i napajanje i da PC momožže da ga iskoristi da podigne sisteme da ga iskoristi da podigne sistem

Postoje situacije Postoje situacije -- promena sadrpromena sadržžaja ROMa bila izuzetno aja ROMa bila izuzetno korisnakorisna

Postoji nekoliko varijanti ROM memorija Postoji nekoliko varijanti ROM memorija ččiji se sadriji se sadržžaj aj momožže promeniti pod određenim okolnostima e promeniti pod određenim okolnostima -- one bi se one bi se mogle nazvati "memorija koja uglavnom slumogle nazvati "memorija koja uglavnom služži za i za ččitanje"itanje" (eng. (eng. readread--mostly memorymostly memory))

Mask ROM Mask ROM

ReadRead--only memorije u koje se informacija moonly memorije u koje se informacija možže upisati e upisati samo fabrisamo fabriččki, u procesu proizvodnjeki, u procesu proizvodnje

Prave se veoma sliPrave se veoma sliččnim postupkom kao i procesori nim postupkom kao i procesori --podaci koje ROM treba da sadrpodaci koje ROM treba da sadržži se utiskuju u silicijum i se utiskuju u silicijum preko posebnih maski u procesu proizvodnje preko posebnih maski u procesu proizvodnje ččipaipa

Ovo stvara dva problema: Ovo stvara dva problema: –– proces utiskivanja podataka ukljuproces utiskivanja podataka uključčuje relativno velike fiksne uje relativno velike fiksne

trotrošškove pravljenja maski koji ne zavise od broja proizvedenih kove pravljenja maski koji ne zavise od broja proizvedenih primeraka, a uz to primeraka, a uz to

–– ne postoji nane postoji naččin da se ispravi eventualna grein da se ispravi eventualna grešška ka -- ako je jedan bit ako je jedan bit pogrepogreššan, ceo kontigent ROMova se mora baciti an, ceo kontigent ROMova se mora baciti

Izuzetno nefleksibilno i koristi se samo za programe koji Izuzetno nefleksibilno i koristi se samo za programe koji se masovno proizvode i ne menjaju (se masovno proizvode i ne menjaju (ččesto) esto)

PROM PROM

Programabilni ROMProgramabilni ROM ((ProgrammableProgrammable ROM) ROM) -- vrsta ROM vrsta ROM memorije koja se momemorije koja se možže programirati rue programirati ruččno korino koriššććenjem enjem specijalne opreme specijalne opreme -- u njega se mou njega se možže upisati sadre upisati sadržžaj, ali aj, ali samo jednomsamo jednom

PROMPROM je takođe veoma pogodan kada treba mala koli je takođe veoma pogodan kada treba mala količčina ina ROMova, dok se za velike koliROMova, dok se za velike količčine viine višše isplati obie isplati običčan an ROM jer se brROM jer se bržže izrađujee izrađuje

SadrSadržžaj PROMaj PROM--aa se u procesu eksploatacije ne mose u procesu eksploatacije ne možže e menjati menjati

EPROMEPROM

EPROM (Erasable Programmable ROM EPROM (Erasable Programmable ROM -- programabilni ROM programabilni ROM sa mogusa moguććnonoššćću brisanja)u brisanja) je ROM koji moje ROM koji možže biti obrisan i e biti obrisan i reprogramiranreprogramiran

Mali stakleni prozor je ugrađen na vrh kuMali stakleni prozor je ugrađen na vrh kuććiiššta ROM memorije, i ta ROM memorije, i kroz njega se mokroz njega se možže videti unutrae videti unutraššnjost memorijskog njost memorijskog ččipaipa

EPROM se moEPROM se možže u svako doba obrisati tako e u svako doba obrisati tako ššto se kroz ovaj to se kroz ovaj prozorprozorččiićć osvetli unutraosvetli unutraššnjost njost ččipa ultraljubiipa ultraljubiččastom svetloastom svetloššćću u posebne frekvencije u trajanju od 20posebne frekvencije u trajanju od 20--ak minutaak minuta

Posle ovoga Posle ovoga ččip se moip se možže ponovo programirati. Oe ponovo programirati. Oččigledno, ovo igledno, ovo je mnogo korisnije od obije mnogo korisnije od običčnog PROMa, ali i dalje zahteva nog PROMa, ali i dalje zahteva posebno svetlo za brisanjeposebno svetlo za brisanje

EEPROMEEPROM

Električno izbrisivi PROM (Electrically Erasable PROM)

Za brisanje se koriste električni impulsi, tako da se brisanje može izvršiti bez demontaže čipa

Moguće je izbrisati sadržaj pojedinačnih bajtova

Sam proces brisanja – nekoliko 100 mikrosekundi

Cena EEPROM-a je znatno veća od cene EPROM-a, dok je broj bitova po čipu manji

FlashFlash memorijamemorija

Najnoviji oblik poluprovodničke memorije je Flash memorija, koja se tako zove (eng. Flash - munja) zbog brzine kojom se može reprogramirati

Flash memorija se prvi put pojavila sredinom osamdesetih, i predstavlja sredinu između EPROM-a i EEPROM-a i po ceni i po funkcionalnosti

Cela Flash memorija se može obrisati za svega par sekundi

Kod Flash memorija se ne može brisati bajt po bajt, većsamo po blokovima.

Flash memorijaFlash memorija–– dobre osobinedobre osobine

VeliVeliččina ina -- Flash memorija postiFlash memorija postižže istu gustinu e istu gustinu pakovanja kao i EPROM (vepakovanja kao i EPROM (većću od EEPROMa) u od EEPROMa) zato zato ššto koristi samo jedan tranzistor po bitu to koristi samo jedan tranzistor po bitu podatka podatka

RobustnostRobustnost

BrzinaBrzina

Manja potroManja potroššnja strujenja struje

Uporedne karakteristikeUporedne karakteristike

Elektronskim putemElektronsko,na nivou bloka

Read-mostlyFlash

Elektronskim putemElektronsko,na nivou bajta

Read-mostlyEEPROM

Elektronskim putemUV svetloRead-mostlyEPROM

Elektronskim putemNije mogućeRead-onlyPROM

Utiskivanje u silicijumNije mogućeRead-onlyMask ROM

Način upisaNačin brisanjaKategorijaTip memorije

DinamiDinamiččka RAM memorija ka RAM memorija -- DRAMDRAM

ČČuva podatke organizovane u elektronsku tabelu, sastavljenu uva podatke organizovane u elektronsku tabelu, sastavljenu od kondenzatora koji od kondenzatora koji ččine individualne ine individualne ććelije u tabeli. elije u tabeli.

Termin "dinamiTermin "dinamiččka" ka" -- kondenzatorske kondenzatorske ććelije moraju elije moraju povremeno osvepovremeno osvežžavati (jer se kondenzator polako prazni zbog avati (jer se kondenzator polako prazni zbog gubitaka), za razliku od statigubitaka), za razliku od statiččke RAM memorije koja podatak ke RAM memorije koja podatak pamti dokle god je napajanje strujom ukljupamti dokle god je napajanje strujom uključčeno. eno.

Svaka Svaka ććelija osim kondenzatora ima i pridruelija osim kondenzatora ima i pridružženi tranzistor, eni tranzistor, preko kojeg se podatak opreko kojeg se podatak oččitava i upisuje. Svakom redu u tabeli itava i upisuje. Svakom redu u tabeli pridrupridružžen je joen je jošš jedan dodatni tranzistor , tzv. jedan dodatni tranzistor , tzv. sense amplifier, sense amplifier, koji slukoji služži za oi za oččitavanje, pojaitavanje, pojaččanje i prenos sadranje i prenos sadržžaja do aja do memorijske magistrale za transfer do procesoramemorijske magistrale za transfer do procesora

StatiStatiččka RAM memorija ka RAM memorija -- SRAMSRAM StatiStatiččki RAM je ki RAM je -- zadrzadržžava podatke bez spoljnog ava podatke bez spoljnog

osveosvežžavanja dokle god je prikljuavanja dokle god je priključčeno napajanje eno napajanje Svaki bit podatka u SRAM memoriji se Svaki bit podatka u SRAM memoriji se ččuva pomouva pomoćću u

ččetiri do etiri do ššest tranzistora, dok DRAM koristi samo jedan, est tranzistora, dok DRAM koristi samo jedan, plus kondenzatorplus kondenzator

Prednosti SRAMPrednosti SRAM--aa u odnosu na DRAM su:u odnosu na DRAM su:–– SRAM memorija je brSRAM memorija je bržža od DRAMa a od DRAMa –– pratepratećća logika SRAMa je jednostavnija jer osvea logika SRAMa je jednostavnija jer osvežžavanje nije avanje nije

potrebno potrebno

Nedostaci SRAMNedostaci SRAM--aa u odnosu na DRAM sledeu odnosu na DRAM sledećći i –– SRAM memorija je skuplja od DRAMa SRAM memorija je skuplja od DRAMa –– SRAM zahteva mnogo viSRAM zahteva mnogo višše mesta od DRAMa (ovo delimie mesta od DRAMa (ovo delimiččno no

utiutičče i na cenu) e i na cenu)

Tipovi SRAM memorija Tipovi SRAM memorija

Asinhroni SRAM Asinhroni SRAM -- radi vrlo sliradi vrlo sliččno obino običčnoj DRAM noj DRAM memoriji. Procesor memoriji. Procesor ššalje podatke o adresi, a kealje podatke o adresi, a kešš pronalazi pronalazi odgovarajuodgovarajućći podatak i prosleđuje ga nazad procesorui podatak i prosleđuje ga nazad procesoru

Sinhorni tip SRAMSinhorni tip SRAM -- koristi poseban bafer za koristi poseban bafer za ččuvanje uvanje adrese podatka koji se traadrese podatka koji se tražži, tako da za svako sledei, tako da za svako sledećće e ččitanje ne mora da itanje ne mora da ččeka procesoreka procesor

Pipelined burst sinhrona SRAMPipelined burst sinhrona SRAM -- uvodi baferovanje uvodi baferovanje uzastopnih podataka, uzastopnih podataka, ččime se smanjuje ime se smanjuje ččekanje na ekanje na podatkepodatke

KeKešš memorijamemorija

Zahtevi koji se postavljaju pred sistemsku memoriju Zahtevi koji se postavljaju pred sistemsku memoriju --enormno uveenormno uveććavaju jer je softver sve moavaju jer je softver sve moććniji i sve veniji i sve većći i --raraččunari imaju znaunari imaju značčajno viajno višše memorije e memorije

SmeSmešštanje i utanje i uččitavanje velikih blokova podataka u/iz itavanje velikih blokova podataka u/iz memorije memorije -- izuzetno vremenski zahtevna operacija izuzetno vremenski zahtevna operacija

Uvođenje dodatnih slojeva keša u memorijsku hijerarhiju

KeKešš memorijamemorija

Memorija je brzinu (prvog!) pristupa u Memorija je brzinu (prvog!) pristupa u proteklih pet godina smanjila za manje proteklih pet godina smanjila za manje od 50%, dok su procesori u istom od 50%, dok su procesori u istom periodu poveperiodu poveććali brzinu rada preko ali brzinu rada preko dvadeset puta dvadeset puta

ReReššenja enja -- 'ke'kešš memorija memorija' i' između procesora i glavne memorijezmeđu procesora i glavne memorije, kao i , kao i inteligentna prateinteligentna pratećća elektronika da bi se osiguralo a elektronika da bi se osiguralo dda se sledea se sledećći i podatak koji podatak koji ćće biti potreban procesoru u e biti potreban procesoru u ššto veto veććem procentu em procentu slusluččajeva veajeva većć nalazi u kenalazi u kešš memorijimemoriji

Procesori moraju sve više i više da čekaju na prenos podataka u/iz memorije, što se izuzetno nepovoljno odražava na performanse

Pakovanje memorijaPakovanje memorija

Memorijski čipovi pakuju se u tzv. DIP pakovanja (Dual Inline Package) - pakovanja pravougaonog oblika sa dva reda nožica sa strane čipa

U početku - memorijski čipovi bili zalemljeni direktno na matičnoj ploči, ili su se ubacivali u posebna kućišta koja su bila zalemljena na ploču (BIOS se i danas nalazi u takvom kućištu)

PROBLEMI: U slučaju zalemljenih čipova pregorevanje jednog

memorijskog čipa - mora baciti i cela matična ploča. Korisnik je bio ograničen u pogledu izbora tipa

memorije i maksimalnog mogućeg kapaciteta

Pakovanje memorijaPakovanje memorija VeVećć od 286 sistema memorija se na matiod 286 sistema memorija se na matiččnu nu

plopločču stavlja u specijalnim modulima u stavlja u specijalnim modulima Modul Modul -- šštampana plotampana ploččica (veliica (veliččine 1ine 1--2cm x 2cm x

66--10cm) na koju su zalemljeni memorijski 10cm) na koju su zalemljeni memorijski DIP DIP ččipovi ipovi

ugrađuje na posebna za to predviđena podnougrađuje na posebna za to predviđena podnožžja na matija na matiččnoj noj plopločči i

prevaziđeni su problemi sa memorijom prevaziđeni su problemi sa memorijom -- korisnik mogao da korisnik mogao da zameni neispravan modul, kao i da izabere modul zameni neispravan modul, kao i da izabere modul žželjenog eljenog tipa, brzine rada i kapaciteta tipa, brzine rada i kapaciteta

memorijski moduli zauzimaju mnogo manje mesta na matimemorijski moduli zauzimaju mnogo manje mesta na matiččnoj noj ploploččii od direktno zalemljenih od direktno zalemljenih ččipova ipova -- smanjenje cene smanjenje cene proizvodnje raproizvodnje raččunaraunara

SpoljaSpoljaššnja memorijanja memorija

SpoljaSpoljaššnja memorijanja memorija

Stalan sadržaj, jer se prestankom električnog napajanja sadržaj ne gubi

Dosta sporija od unutrašnje memorije, ali ima veći kapacitet

Čine je različite vrste memorijskih medijuma na kojima se smeštaju podaci i uređaji koji upisuju podatke na medijum ili čitaju podatke sa medijuma i komuniciraju sa procesorom

Magnetni diskoviMagnetni diskovi

NajNajččeeššćće korie koriššććena vrsta medijuma kao ena vrsta medijuma kao sekundarna memorija sekundarna memorija

Sastoje se od kruSastoje se od kružžnih plonih pločča velia veliččine između ine između 1,8 i 1,8 i 5,25 in5,25 inččaa

PloPločče e –– od metala ili plastike, prevuod metala ili plastike, prevuččene ene materijalom koji poseduje magnetna svojstvamaterijalom koji poseduje magnetna svojstva

Podaci se zapisuju i Podaci se zapisuju i ččitaju preko posebnog itaju preko posebnog provodnika sa navojnim kalemom provodnika sa navojnim kalemom –– upisnoupisno--ččitajuitajućća glavaa glava

Glava je nepomiGlava je nepomiččna, a plona, a pločča rotira ispod njea rotira ispod nje

Glava je relativno mali uređaj i može da čita samo deo ploče koji rotira ispod nje

Podaci na disku zapisuju se u obliku koncentričnih krugova –staze

Širina staze = širina upisno-čitajuće glave

Između staza se nalazi prazan prostor

Staze se dele na sektore koji mogu biti fiksne ili promenljive dužine


Podaci na disku se Podaci na disku se ččuvaju na stazama uvaju na stazama zauzimajuzauzimajućći pri tom određen broj sektora i pri tom određen broj sektora ––sektorski metodsektorski metod

Disk jedinice koje poseduju viDisk jedinice koje poseduju višše ploe pločča koriste a koriste tzv. tzv. cilindricilindriččni metodni metod za upisivanje podatakaza upisivanje podataka

CilindriCilindriččni metod koristi prednosti hardverske ni metod koristi prednosti hardverske konfiguracije i ogleda se u konfiguracije i ogleda se u ččuvanju podataka po uvanju podataka po vertikali (sve prve staze na svakoj plovertikali (sve prve staze na svakoj pločči i ččine prvi ine prvi cilindar, itd.)cilindar, itd.)


HDD HDD –– Hard disk driveHard disk drive

HDD HDD –– Hard disk driveHard disk drive

CDCD--ROMROM

CD i DVD uređaji su sliCD i DVD uređaji su sliččni ostalim uređajima za ni ostalim uređajima za skladiskladišštenje podataka koji koriste rotirajutenje podataka koji koriste rotirajućće e plopločče e

Razlika je, naravno, u naRazlika je, naravno, u naččinu inu ččitanja i upisa itanja i upisa informacija na disk informacija na disk -- dok hard i flopi diskovi dok hard i flopi diskovi koriste magnetske medije, CDkoriste magnetske medije, CD--ROMROM--ovi koriste ovi koriste optioptiččki metod ki metod

Jame su urezane na spiralnu stazu koja počinje od centra a završava se na 5mm od oboda diska i čije su dve susedne trake razmaknute za 1.6 mikrona

Jame i površi su dužine od 0.83 do 3.3 mikrona

Princip rada CDPrincip rada CD--ROMROM--a a

Osnova rada CD-ROM uređaja - optički uskladištene podatke sa CD-ROM diska pretvori u električne signale

Informacija se čita usmeravanjem laserskog zraka na površinu diska i detekcijom intenziteta refleksije, koji zavisi od postojanja jama (pit) i površi (land - nema jame) na disku

Dubina jame je izabrana da bude jednaka četvrtini talasne dužine laserskog zraka - 0.12 mikrona, a širina - 0.6 mikrona

Kako je prečnik laserskog zraka na disku veći od prečnika jame, svetlost koja se reflektuje je delimično iz jame a delimično sa površi koje su oko nje

Rezultat - svetlost reflektovana iz jame ima mnogo slabiji intenzitet od reflektovane svetlosti sa okolnih površi

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


Sklop za Sklop za ččitanje podatakaitanje podataka

Difrakciona rešetka

dva mala zraka sa obe strane glavnog zraka

paralelnim

polarizator

bez prelamanja propušta samo horizontalno polarisanu svetlost vertikalno polarisanu

odbija pod uglom od 90 stepeni ka fotodiodama

Podaci se na CD disk upisuju tehnikom Podaci se na CD disk upisuju tehnikom CLV (Constant Linear Velocity)CLV (Constant Linear Velocity)

trake pomeraju ispod lasera istom linernom brzinom bez obzira trake pomeraju ispod lasera istom linernom brzinom bez obzira da li su na obodu ili pri centru diska, pa se disk mora okretatida li su na obodu ili pri centru diska, pa se disk mora okretatibrbržže za unutrae za unutraššnje, a sporije za spoljne trake nje, a sporije za spoljne trake -- na pona poččetku etku koristio za smekoristio za smešštanje muzike, pa je svaki disk bio izdeljen u tanje muzike, pa je svaki disk bio izdeljen u blokove (sektore) koji su se snimali konstantnom brzinom od 75 blokove (sektore) koji su se snimali konstantnom brzinom od 75 blokova po sekundiblokova po sekundi

Novi, viNovi, viššebrzinski CDebrzinski CD--ROMROM--ovi joovi jošš uvek koriste iste CLV uvek koriste iste CLV snimljene diskove, ali ih snimljene diskove, ali ih ččitaju koristeitaju koristećći i CAV (Constant Angular Velocity) tehnikuCAV (Constant Angular Velocity) tehniku

disk se okredisk se okrećće konstantnom ugaonom brzinom e konstantnom ugaonom brzinom -- podaci brpodaci bržže e ččitaju sa spoljnih nego sa unutraitaju sa spoljnih nego sa unutraššnjih staza njih staza


Mehanizam za uvlaMehanizam za uvlaččenje diska enje diska ((Loading mechanismLoading mechanism))

Sve mehaniSve mehaniččke komponente odgovorne za ke komponente odgovorne za uvlauvlaččenje diska u CDenje diska u CD--ROM uređajROM uređaj

Tri popularna mehanizma za uvlaTri popularna mehanizma za uvlaččenje diska: enje diska: –– pomopomoćću kedija (u kedija (caddy loadingcaddy loading)) -- plastiplastiččna kaseta sa na kaseta sa

metalnim zatvarametalnim zatvaraččem u koju se postavlja CD disk pre em u koju se postavlja CD disk pre nego nego ššto se ubaci u drajv to se ubaci u drajv

–– pomopomoćću nosau nosačča (a (tray loadingtray loading)) ii

–– sa otvorom (sa otvorom (slot loadingslot loading))

UvlaUvlaččenje pomoenje pomoćću nosau nosaččaa

Najpopularniji metod Najpopularniji metod -- na gotovo svim CD na gotovo svim CD--ROM i DVD ROM i DVD uređajimauređajima, a, audio (CDudio (CD--DA) uDA) uređajaređaja

Po pritisku na Po pritisku na ejecteject taster iz drajva se izvlataster iz drajva se izvlačči plastii plastiččni ni nosanosačč ((traytray) na koji se postavlja disk, a ponovnim ) na koji se postavlja disk, a ponovnim pritiskom na pritiskom na ejecteject taster taster traytray se, zajedno sa diskom na se, zajedno sa diskom na sebi, uvlasebi, uvlačči u uređaj i u uređaj

CDCD--RWRW

Tehnologija koja stoji iza diskova CDTehnologija koja stoji iza diskova CD--RW RW -- optioptiččka ka promena fazepromena faze

Medijumi CDMedijumi CD--RW se razlikuju CDRW se razlikuju CD--R po svojoj sivoj R po svojoj sivoj metalnoj boji metalnoj boji

Ista osnovna struktura kao i CDIsta osnovna struktura kao i CD--R, ali sa znatnim R, ali sa znatnim razlikama u detaljimarazlikama u detaljima

Medijum promenljive faze sastoji se od polikarbonatnog Medijum promenljive faze sastoji se od polikarbonatnog supstrata, izlivenog sa spiralnim supstrata, izlivenog sa spiralnim žžljebom za servo ljebom za servo vodjenje, informacije o apsolutnom vremenu i druge vodjenje, informacije o apsolutnom vremenu i druge podatke, na koji je postavljeno vipodatke, na koji je postavljeno višše slojeva (obie slojeva (običčno pet)no pet)

CDCD--RWRW Sloj za upisivanje se nalazi u "sendviču" izmedju dielektričnih slojeva

koji odvode višak toplote Umesto sloja za upisivanje zasnovanog na boji - kao kod diskova CD-R,

CD-RW obično koristi kristalnu smešu koja se sastoji od srebra, indijuma antimona i telurijuma

Egzotična mešavina: kada se zagreje do izvesne temperature i zatim ohladi, ona postaje kristalna, ali kada se zagreje do više temperature i opet ohladi, ona postaje amorfna

CDCD--RWRW

Uredjaj za snimanje na CD diskovima za ponovni upis koristi tri različite snage lasera: najveću snagu lasera, koja se zove "snaga

upisivanja" i stvara nekristalno (apsorpciono) stanje u sloju za upisivanje

srednju snagu, koja se zove "snaga za brisanje" i topi sloj za upisivanje i dovodi ga u refleksno kristalno stanje

najmanju snagu, koja se zove "snaga za čitanje" i koja ne menja stanje sloja za upisivanje, pa tako može da se koristi za čitanje podataka

DVDDVD--ROMROM

Ima pet verzija DVDIma pet verzija DVD--ROM u koje se moROM u koje se možže e upisivati:upisivati: DVDDVD--R za opR za opššte potrebe, te potrebe,

DVDDVD--R za autorstvo,R za autorstvo,

DVDDVD--RAM, RAM,

DVDDVD--RW i RW i

DVD+RWDVD+RW

TehnologijaTehnologija

Na prvi pogled, DVD disk moNa prvi pogled, DVD disk možže lako da se e lako da se pomepomešša sa CDa sa CD--om:om: oni su oba plastioni su oba plastiččni diskovi preni diskovi preččnika od 120 mm i nika od 120 mm i

debljine 1,2 mm i oba se oslanjanju na laser za debljine 1,2 mm i oba se oslanjanju na laser za ččitanje podataka koji su smeitanje podataka koji su smeššteni u otvorima na teni u otvorima na spiralnoj stazi spiralnoj stazi

sedmostruko povesedmostruko poveććanje kapaciteta DVD u podacima anje kapaciteta DVD u podacima u odnosu na CD postignuto u odnosu na CD postignuto -- zahvaljujuzahvaljujućći i smanjivanju tolerancije celog prethodnog sistema smanjivanju tolerancije celog prethodnog sistema


Staze su bliže jedna drugoj - dozvoljen veći broj staza po disku Rastojanje izmedju DVD staza je smanjeno na 0,74 mikrona Otvori u kojima su smešteni podaci su takodje manji - više otvora po stazi Minimalna dužina otvora kod jednoslojnog DVD diska - 0,4 mikrona

četiri puta veći kapacitet DVD-ROM diskovima


Pakovanje Pakovanje ššto je vito je višše mogue mogućće otvora na disku je e otvora na disku je –– jednostavnojednostavno

Stvarni tehnoloStvarni tehnološški proboj DVD je njegov laserki proboj DVD je njegov laser

Manji otvori Manji otvori -- laser treba da proizvede tanji zrak, laser treba da proizvede tanji zrak, a DVD to postia DVD to postižže smanjivanjem talasne due smanjivanjem talasne dužžine ine lasera sa 780 nm (nanometara) infracrvenog lasera sa 780 nm (nanometara) infracrvenog svetla na 635 nm ili 650 nm crvenog svetlasvetla na 635 nm ili 650 nm crvenog svetla


DVD dozvoljava upotrebu dvostranih diskovaDVD dozvoljava upotrebu dvostranih diskova Da bi olakDa bi olakššali fokusiranje lasera na manje otvore ali fokusiranje lasera na manje otvore

-- tanji plastitanji plastiččni supstrat ni supstrat -- smanjujusmanjujućći dubinu i dubinu sloja plastike kroz koji laser treba da prodje da bi sloja plastike kroz koji laser treba da prodje da bi stigao do otvorastigao do otvora

Diskovi Diskovi -- debljina je bila 0,6 mm debljina je bila 0,6 mm -- polovina od polovina od debljine CDdebljine CD--ROM ROM

SuviSuvišše tanki da bi ostali ravni i izdre tanki da bi ostali ravni i izdržžali ali rukovanje sa njima, proizvodjarukovanje sa njima, proizvodjačči su spojili po i su spojili po dva diska ledja u ledja dva diska ledja u ledja –– diskovi debljine 1,2 mmdiskovi debljine 1,2 mm

Spajanje stvarno udvostruSpajanje stvarno udvostruččava potencijalni ava potencijalni memorijski kapactitet diskamemorijski kapactitet diska


LepljenjeSupstrat Lak Nivo refleksije

USB flash uređajUSB flash uređaj

Priključuju se preko USB (Universal Serial Bus) priključka

Mogu da se priključe i isključe za vreme rada računara

Rad (čitanje, pisanje, formatiranje,..) identičan radu sa diskom

Kapacitet do 1GB, pristupačna cena – sve više se koristi u svakodnevnom radu

VeVežžba 4ba 4

Documents

Vežba 4 - vps.ns.ac.rs · bitova, bez parity-a i na kraju jedan stop bit. Na ovaj način jedan bajt zauzima 9 bitova Serijski prenos je ograničen na brzinu od 115,200 bit/s. Kabl