Професор: Наставни предмет: Тема: Узраст: Потребна технологија: Драгица Ј. Маркош - Радивојевић, Гимназија “Бранислав Петронијевић” Уб Рачунарство и информатика Централна јединица Први разред Лап топ, видео бим

Hardver računarskog sistema CENTRALNA JEDINICA Ulazne jedinice Izlazne jedinice Spoljna memorija

Унутрашња (централна) меморија

Унутрашња (централна) меморија - чува податке током њихове обраде у CPU - чувају се две врсте података 1. подаци који се обрађују (шаљу се аритметичко логичкој јединици) 2. наредбе програма које одређују како извршити обраду тих података (шаљу се управљачкој јединици) У унутрашњој меморији подаци се чувају само привремено – док је рачунар укључен. У рачунару (на матичној плочи) имамо неколико врста меморије: унутрашња (кеш) меморија спољна кеш меморија РАМ меморија РОМ меморија

Постоје две главне врсте РАМ-а: DRAM (dinamički RAM) SRAM (statički RAM) SRAM памти податке меморисане у њему све време док је PC укључен, док DRAM мора бити освежаван сваких неколико милисекунди. SRAM има већу брзину одзива, али је иста количина меморије много скупља у односу на DRAM .

ROM (Read Only Memory) memorija koja se može samo čitati, u nju se ništa ne može upisati podaci jednom upisani u ROM memoriju ne mogu se izbrisati – ROM zadržava svoj sadržaj čak i kada se računar isključi to je manji deo memorije u kojoj se čuvaju vitalni sistemski podaci (oni su na taj način zaštićeni od izmene) u ROM memoriju je upisan program koji omogućava startovanje računara, testiranje komponenti i učitavanje operativnog sistema sa diska

(pozivaju operativni sistem) POST (Power On Self Test) Program za testiranje komponenti PC-a Program za podešavanje (setup program) BIOS (Basic Input Output Sistem) Programi ROM čip But instrukcije (pozivaju operativni sistem)

Капацитет меморије Brojni sistemi Dekadni (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) Binarni (0, 1) Heksadekadni (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F) Капацитет меморије Приликом обраде и складиштења података рачунар користи искључиво битове и бајтове. BIT ( Binary digiT )- бинарна цифра Уз помоћ појединачних битова не могу се представити сви бројеви и знакови. Зато се они групишу у бајтове: 8 bitova = 1 BAJT. Сваки бајт представља један знак - слово или број. Ukupan broj kombinacija sa 8 binarnih cifara ili sa jednim bajtom je 28 = 256 1024 (210) bajta = 1 KB (kilobajt) - број знакова на једној страни са двостуким проредом 220 bajtova = 1 MB (megabajt) = 1024 KB - број знакова у једној књизи 230 bajtova = 1 GB (gigabajt) = 1024 MB - приближно број знакова у свим књигама на једној полици библиотеке

Централна процесорска јединица

CENTRALNA JEDINICA Ulazne jedinice Unutrašnja memorija Izlazne Upravljačka jedinica Aritmetičko- logička jedinica Ulazne jedinice Unutrašnja memorija Izlazne jedinice Spoljna memorija

Централна процесорска јединица (Central Processing Unit – CPU) је мозак рачунара. Микропроцесор се састоји од извршног блока којег чине: Аритметичко – логичка јединица Контролна (управљачка) јединица Регистри адресни блок, блок магистрале и блок инструкције

Аритметичко логичка јединица Аритметичко – логичка јединица (Atithmetic – Logic Unit – ALU) је део централног процесора у коме се извршавају аритметичке (+, - , *, /) и логичке операције (операције поређења >, <, =) према информацијама које добија од управљачке јединице. Контролна јединица – командно-управљачка јединица Контролна јединица је део централне процесорске јединице која помоћу посебних електронских кола управља радом рачунара тако што чита, обрађује и интерпретира наредбе из оперативне меморије. Наредбе које контролна јединица обрађује су делови текућег програма. Она може да прима и обрађује и спољне управљачке сигнале који потичу од корисника система или од неких улазних уређаја. Она, такође управља и радом ALU и шаље потребне сигнале излазним уређајима.

Регистри Регистри се користе за смештање различитих бинарних података који су неопходни за рад процесора, као што су меморијске адресе, програмски бројачи или подаци потребни за извршење програма. Они су смештени у самом процесору како би приступ информацијама био веома брз. Регистри се разликују по својој намени и величини и могу бити: регистар података регистар адреса регистри опште намене Регистри типично имају имена и контролна јединица им приступа без посредника. Типични регистри могу да смештају 16, 32 или 64 бита.

Procesor osnovna karakteristika – brzina rada brzina rada zavisi od vrste procesora (proizvođač, model procesora ...) radnog takta ili radne frekvencije procesora komunikacionog kanala – magistrale procesora glavni proizvođači procesora Intel (najpoznatiji), Cyrix, AMD

Glavne generacije procesora Tip procesora Godina 8086, 8088 1978-81 80286 1984 80386 1978-1988 80486 1990-92 Pentium, Cyrix 6x68, AMD K5 1993-95 Pentium II, AMD K6 1997 Pentium III, AMD Duron, AMD Thunderbird 1999 Pentium IV, AMD Athlon XP 2001

Radni takt (frekvencija) procesora dva pojma koje treba razlikovati: časovnik realnog vremena – meri realno vreme časovnik (clock, oscilator) – generiše impulse određene frekvencije vreme koje protekne između pojave dva uzastopna impulsa naziva se radni takt ili radni ciklus uloga radnog takta je da uskladi rad procesora i drugih komponenti računara – da im omogući da rade u istom ritmu procesor, kao najbrža komponenta, ima najkraći radni takt, ostale komponente imaju veći radni takt koji je umnožak radnog takta procesora (1.5 do 5)

KEŠ MEMORIJA je superbrza memorija koja se nalazi ‘‘između’’ procesora i radne memorije, sa ciljem da ubrza pristup često korišćenim podacima Šta CPU može da uradi za jedan radni takt? 1 radni takt sabiranje 3 broja Pentium II procesor Pentium procesor 2 radna takta 486 procesor 6 radnih taktova sabiranje 2 broja 386 procesor

Kako frekvencija oscilatora utiče na brzinu računara? veća frekvencija oscilatora impulsi se češće generišu radni takt je kraći procesor brže radi

Magistrala procesora Ukupna brzina računara ne zavisi linearno od frekvencije radnog takta, ali viši radni takt uvek znači brži rad računara Da bi podaci od CPU došli do RAM memorije moraju da prođu putem koji se zove magistrala procesora Magistrala procesora Magistrala je zadužena za međusobnu komunikaciju svih komponenti PC-a Ako magistrala služi za međusobnu komunikaciju samo dva uređaja, obično se tada zove PORT

širina magistrale procesora je broj bitova koje procesor može preneti ili obraditi u jednom radnom taktu 4-bitne, 8-bitne, 16-bitne i 32-bitne magistrale 32-bitni procesor ima magistralu po kojoj se kreću instrukcije i podaci širine 32 bita šira magistrala znači brži rad procesora

Razlikujemo: Sistemsku magistralu, koja spaja CPU sa RAM-om Ulazno izlaznu ili kraće I/O (Input/Output) magistralu koja spaja CPU sa drugim komponentama Brzina magistrale (frekvencija rada) predstavlja veličinu radnog takta magistrale; što je veći radni takt to se više podataka može preneti preko nje Frekvencija sistemske magistrale uzima se kao onovna brzina rada matične ploče Propusna moć se odnosi na ukupnu količinu informacija koja može biti prenesena na celoj magistrali u jedinici vremena