Základy technického vybavení počítačů

977 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
977
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
22
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Základy technického vybavení počítačů

  1. 1. Michal Černý
  2. 2. • Počítač je v informatice elektronické zařízení, které zpracovává data pomocí předem vytvořeného programu• Princip činnosti počítače může být dvojí: • Analogový počítač – zpracovává analogová data • Číslicový počítač – zpracovává digitální data• Tři vrstvy: • Hardware • Software • Firmware
  3. 3. • Fyzicky odděluje paměť programu a dat a jejich spojovací obvody.• Paměti můžou být naprosto odlišné, mohou mít různou délku slova, časování, technologii a způsob adresování.• Můžeme mít kombinaci ROM paměti (pro systém) a RWM (pro data).• Příklad využití: mobilní telefon
  4. 4. 1. Do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program, který bude provádět výpočet.2. Stejným způsobem se do operační paměti umístí data, která bude program zpracovávat.3. Proběhne vlastní výpočet, jehož jednotlivé kroky provádí ALU. Tato jednotka je v průběhu výpočtu spolu s ostatními moduly řízena řadičem počítače. Mezivýsledky výpočtu jsou ukládány do operační paměti.4. Po skončení výpočtu jsou výsledky poslány přes ALU na výstupní zařízení.
  5. 5. • Dvojková soustava• Data a programy ve stejné paměti, se stejným adresováním• 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)
  6. 6. • Multitasking• Více jader a více procesorů v jenom zařízení• Počítač podle von Neumannova schématu pracoval pouze v tzv. diskrétním režimu.• Existují také vstupní a výstupní zařízení současně.• Program se do paměti nemusí zavést celý.• Dnešní procesor = řadič + ALU• Dnešní CPU = řadič + ALU + operační paměť
  7. 7. • Řadič nebo řídicí jednotka, jejíž jádro zajišťuje řízení činnosti procesoru v návaznosti na povely programu, tj. načítání instrukcí, jejich dekódování (zjištění typu instrukce), načítání operandů instrukcí z operační paměti a ukládání výsledků zpracování instrukcí.• Sada registrů (v řadiči) k uchování operandů a mezivýsledků.• Jedna nebo více aritmeticko logických jednotek (ALU - Arithmetic-Logic Unit)• FPU pro výpočty v plovoucí desetinné čárce.
  8. 8. • Délka operandu v bitech• Frekvence• Počet jader• Počet vláken• Sada registrů a velikost L1, L2, L3,…• Vnitřní architektura (RISC, CISC)• Instrukční sady (MMX, SSE3,…)• Další technologie – virtualizace, EM64T,…• Podpora pamětí RAM• Druh patice• Spotřeba• … Jak měřit rychlost?
  9. 9. • Složení: • Plotny • Hlavy • Rotor • Rozhraní (ATA, SATA, SCSI,..)• Čtení nebo zápis dat:1. vystavit čtecí hlavu na správnou pozici,2. vyčkat na utlumení rozkmitu způsobeném setrvačností hlav3. vyčkat na pootočení disku na místo od kterého se začne čtení nebo zápis.
  10. 10. • Kapacita – závisí na materiálu, technologii čtecích a zapisovacích hlav• Velikost disku• Hustota záznamu• Rychlost otáček• Cache paměť• Další techniky a technologie (smart, možnost užití více disků, RAID,…), ZBR• Sektor je nejmenší adresovatelnou jednotkou disku, má pevnou délku (dříve 512 byte na sektor, dnes 4 KB na sektor).
  11. 11. • Označením RAM je většinou míněna paměť s možností opakovaného zápisu a čtení informace (tzv. RWM), která je energeticky závislá.• Statická RAM (SRAM) je realizována jako bistabilní klopný obvod.• Dynamická RAM (DRAM) je levnější a výrobně mnohem jednodušší. Buňky jsou realizovány pomocí parazitních kapacit.• SIMM, DIMM, DDR, DDR2, DDR3, RIMM, GDDR,…
  12. 12. • ISA - starší typ pasivní sběrnice, šířka 8 nebo 16 bitů, přenosová rychlost < 8 MB/s• PCI - novější typ „inteligentní“ sběrnice, šířka 32 nebo 64 bitů, burst režim, přenosová rychlost < 130 MB/s (260 MB/s)• AGP - jednoúčelová sběrnice určená pro připojeni grafického rozhraní (karty) k systému, přenosová rychlost 260 MB/s - 2 GB/s• PCI-Express (PCIe) - nová sériová implementace sběrnice PCI• USB - sériová polyfunkční sběrnice, 2 diferenciální datové vodiče + 2 napájecí vodiče.• FireWire - sériová polyfunkční sběrnice, široké použití, 50
  13. 13. • Převod dat na obrazový výstup. Může být integrovaná na základní desce či samostatná.• Dva základní moduly – textový a obrazový.• Prvky: • GPU (3D-> 2D) • Paměť • Firmware • RAMDAC • Výstup (VGA, DVI, HDMI, S-Video,…)• SLI mód
  14. 14. • Síťová• I/O karta• Zvuková• Střihová• Televizní• …
  15. 15. • Využívá tekuté krystaly a jejich optické vlastnosti.• Můžeme sledovat základní parametry, jako je jas, kontrast, viditelnost z úhlů, frekvence obnovování,…• Užití od hodinek po televizory• Dalšími parametry je úhlopříčka, možnosti výstupů atp.• Nahradili dřívější CRT obrazovky se žhavenou katodou.
  16. 16. • Využívají odraz světla – nula odpovídá nižší intenzitě než jednička (nebo naopak).• Disk se může otáčet konstantní lineární rychlostí nebo úhlovou.• Hustota záznamu záleží na vlnové délce laseru (CD – IR, Blue Ray – modré světlo,…).• Různé techniky organisace stopy – vždy jde ale o spirálu.• Je třeba nějak navádět paprsek, mít mechanismus na odstraňování chyb atp.
  17. 17. • Různé rozložení a různé technologie – pěnové, pérové, založené na kapacitě, Halově jevu…• Připojení USB, PS2, DIN…• Myš může být kuličková nebo optická. V prvním případě kulička otáčí válečky a na základě změny pulsů diody do fotodetektoru se určuje směr. V druhém je snímán odražený paprsek od povrchu.
  18. 18. • Jehličková• Inkoustová (termoresistorová nebo piezoelektrická)• Laserová• Speciální – plotter, sublimační, vosková,…

×