osnovi ra Čunarske tehnike 1

OSNOVI RAČUNARSKE TEHNIKE 1

3 + 17 ECTS

mr Dragana Prokin

Program nastaveProgram nastave

MODEL SAVREMENOG RAČUNARSKOG SISTEMA

MATEMATIČKE OSNOVE RAČUNARA ELEKTRONSKE OSNOVE RAČUNARA ARHITEKTURA RAČUNARA VRSTE NAREDBI DIJAGRAM TOKA PROGRAMA

(ALGORITMI)

RRaačunarski sistemčunarski sistemRačunarski sitem = računarski (pridev, znači da se radi o računarima) + sistem

(skup komponenata povezanih međuzavisnostima)

Računarski sistem je skup svih sredstava koja koristimo u procesu rešavanja nekog zadatka ili grupe zadataka

RRaačunarski sistemčunarski sistem

Računar je elektronski uređaj koji izvršava instrukcije zadate programom

RRaačunarski sistemčunarski sistem U zavisnosti od veličine računara možemo

da izvršimo podelu na:

Tape DrivesCPU

Terminals

Disk Drives

CPU

Disk Drives

cartridgedrives

Front EndProcessor

TapeDrives

open reeldrives

Terminals

mini

mainframe

mikro

Hardware (hardver)• sve fizičke komponente• elektronski delovi računarskog sistema

Hardware (hardver)• sve fizičke komponente• elektronski delovi računarskog sistema

Software (softver)• programske instrukcije

koje kontrolišu rad računara

RAČUNARSKI SISTEMRAČUNARSKI SISTEM

Osnovni element obrade u računarskim sistemima su podaci

Kratak istorijat razvoja Kratak istorijat razvoja računarskračunarskee tehniketehnike

Tehnološke ereTehnološke ere operacija/sekundioperacija/sekundi

mehanička (do 1930.) 11

elektromehanička (do 1944.) 1010elektronske cevi (od 1946. do 1954.) 101033

tranzistorska (od 1955. do 1964.) 101066

integrisani poluprovodnici (od 1965.) 101088

AbakusAbakusne zna se tačno vreme nastanka

jedan od najstarijih uređaja za sabiranje

Paskalova mašina za sabiranje i Paskalova mašina za sabiranje i oduzimanje (oduzimanje (oko 1643)Automatski prenos između dekadaPrikaz brojeva u komplementu

Babidžova mašina za Babidžova mašina za izračunavanje opšte namene (izračunavanje opšte namene (1834)

Automatske operacije

sa više korakaAutomatska kontrola

niza operacija (program)

Herman Holerit Herman Holerit (( kraj 19. -početak 20.veka)Osnovao kompaniju za proizvodnju

komercijalnih mehaničkih računskih mašinaIBM (1924.)

Vakuumske ceviVakuumske ceviPrekretnica

u razvoju uređaja

za računanjeoko 1940. nastaju prvi

računari opšte namene

(1. generacija računara)1943. - ENIGMA

računar za dešifrovanje

ENIAC ENIAC (razvijan od 1943. do 1946.)

Prvi računar opšte namene

18000 vakuumskih cevi, preko 30t, potrošnja 200kW

Programi i podaci

u istoj memoriji

(John von Neumann)

Tranzistori Tranzistori (1948.) Razvijeni u Bell-ovim

laboratorijamaNašli su široku primenu

u računarskoj tehnici

(2. generacija računara)Veći stepen integracije,

manje dimenzije

računara, manja

potrošnja, niža cena

Razvoj velikih računarskih sistemaRazvoj velikih računarskih sistema Oko 1955. IBM i UNIVAC razvijaju

računare sa paralelnom obradom (multiprocesiranje i multiprogramiranje)

Integrisana kolaIntegrisana kola SSI (od 1964.) – logičko kolo u jednom čipuMSI (od 1968.)– registar u jednom čipu, …LSI (od 1971.)–memorije, UART, CPU, ...VLSI (od 1980.) – mikroprocesori, …

RRazvoj računara azvoj računara 3. i 4. generacije

Razvoj mikroprocesoraRazvoj mikroprocesora omogućio je razvoj mini i mikroračunaraOd 70.- tih godina na tržištu su džepni

računari Od 80.- tih počinje proizvodnja

personalnih računara (1981. IBM-PC)Od 90. – godina primenjuju se PDA

1982. godine časopis Time

je izabrao personalni računar za

ličnost godine

GeneracijeGeneracije savremenih savremenih računarskih računarskih sistemasistema

Prva generacijaPrva generacija (1940 - 1956)- elektronske cevi

Druga generacijaDruga generacija (1956 - 1963)- tranzistori

Treća generacijaTreća generacija (1964 - 1971)- integrisana kola

Čevrta generacijaČevrta generacija (od 1971 - do danas)- mikroprocesori

Peta generacijaPeta generacija (danas i u bliskoj budućnosti)- veštačka inteligencija

Prednosti računaraPrednosti računara

BRZINABRZINA POUZDANOSTPOUZDANOST MOGUĆNOST ČUVANJA VELIKE MOGUĆNOST ČUVANJA VELIKE

KOLIČINE PODATAKAKOLIČINE PODATAKA

ZADATAK RAČUNARA JE DA:ZADATAK RAČUNARA JE DA:

1. Prihvati podatke (INPUT)

2. Obradi podatke (PROCESSING)

3. Generiše izlazne rezultate (OUTPUT)

4. Sačuva izlazne rezultate (STORAGE)

Opšti model računarskog sistemaOpšti model računarskog sistema

HARDWARE (TEHNIČKI DEO, SKUP RAZLIČITIH UREĐAJA)

2. CENTRALNAJEDINICA

1. ULAZNI UREĐAJI

3. IZLAZNI UREĐAJI

DATA(PODACI)

SOFTWARE(PROGRAMI)

CENTRALNI PROCESOR CPU OPERATIVNA MEMORIJA

TASTATURA MIŠ SKENER ...

DISPLEJI ŠTAMPAČI ZVUČNICI...

SEKUNDARNEMEMORIJE

USLUŽNIPROGRAMI

OPERATIVNISISTEM

APLIKATIVNI SISTEMSKI

PRIKUPLJANJE I UNOŠENJEPODATAKA

ORGANIZACIJA PODATAKA OBRADA PODATAKA PRIKAZIVANJE REZULTATA

OBRADE

PROCEDURE (POSTUPCI IPRAVILA)

PEOPLE (LJUDI)

Hardverske komponente Hardverske komponente tipičnog računaratipičnog računara

Između pojedinih hardverskih celina računarskog sistema podaci se prenose preko magistrale

CPUPERIFERIJEUNUTRAŠNJA

MEMORIJA

MAGISTRALA MAGISTRALA

Centralna procesorska jedinicaCentralna procesorska jedinica

Centralna procesorska jedinica, mikroprocesor, (CPU) je najvažnija komponenta hardvera Koriste se VLSI i ULSI tehnologije za izradu

mikroprocesora. Brzina mikroprocesor meri se MIPS-ovima Razlikujemo: 4-bitne, 8-bitne, 16-bitne, 32-bitne procesore


(OSNOVNA)MEMORIJA


Mikroprocesor i8080

Centralna procesorska jedinicaCentralna procesorska jedinica Centralna procesorska jedinica, (CPU)

obuhvata:

Aritmetičko - logičku jedinicu (ALU) koja obavlja aritmetičke i logičke operacije

Controlnu jedinica (CU) koja koordinira radom delova računarskog sistema

MemorijaMemorija

Unutrašnja (osnovna) memorija Koriste se i nazivi: operativna memorija,

glavna memorija, centralna memorija, … Razlikujemo RAM (Random Access Memory) i

ROM (Read Only Memory) Čuva bite grupisane u reči (“word”) različite

dužine (8, 16, 32, 64 bita...) Svaka reč se čuva na memorijskoj lokaciji sa

jedinstvenom adresom


(OSNOVNA)MEMORIJA


MemorijaMemorija Unutrašnja (osnovna) memorija je veoma

brza, ali je sporija od mikroprocesora Keš-memorija je brža i služi kao posrednik

između mikroprocesora i unutrašnje memorije Može se nalaziti unutar samog mikroprocesora

ili izvan njega

MPS Unutrašnja mem.Keš MPS Unutrašnja

mem.Keš

MemorijaMemorija Kod savremenih računarskih sistema često

je jedan deo keš memorije (prvi nivo, L1) u okviru mikroprocesora (MPS) i on je povezan sa kešom koji je izvan MPS (drugi nivo L2)

MPS

Unutrašnja mem.Keš

L1

Keš

L2

MemorijaMemorija Važna karakteristika memorije je kapacitet

Memorija se sastoji od niza registara

Jedna lokacija se sastoji iz niza ćelija. Ćelija je fizički objekat koji može da registruje jedan bit

…

0 1 2 n-1 n

{0,1} - bit Ćelija

a1a2a3a4a5a6a7a8 - bajt

ai - binarna cifraRegistar dužine 8 bita

8 bita = 1 bajt

MemorijaMemorija U registru dužine 16 bita čuva se jedna reč

U registru dužine 32 bita čuva se dvostruka reč

Najmanja adresibilna lokacija u memoriji je jedan bajt, pa se kapacitet memorije najčešće izražava u bajtima.

1Kb = 1024 bajta

1Mb = 1024Kb

1Gb = 1024Mb

1Tb = 1024Gb

PeriferijePeriferije


(OSNOVNA)MEMORIJA


Ulazno/izlazni uređaji (I/O) mogu da se podele 1. prema ulozi na:

spoljašnje memorije (hard-disk, diskete, trake, CD-ovi, …)

ostale uređaje (monitor, tastatura, miš, štampač,…)

2. prema načinu funkcionisanja na: ulazne (tastatura, miš, skener,…) izlazne (monitor, štampač, ploter,…) ulazno-izlazne (hard-disk, disketa, modem, …)

PeriferijePeriferije


(OSNOVNA)MEMORIJA


Sekundarne (masovne) memorije Čuvaju podatke u toku dugog vremenskog

intervala kao fajlove (hard disk, floppy disk, CD-ROM...)

Komunikacija sa ostatkom sveta Modemi, ethernet kartica

APLIKACIONI NIVO

VIŠI PROGRAMSKI JEZICI

SIMBOLIČKI MAŠINSKIJEZIK

MAŠINSKI JEZIK

MIKRO PROGRAMI

DIGITALNE MREŽE

Hijerarhijski model računarskog Hijerarhijski model računarskog sistemasistema

osnovi ra Čunarske tehnike 1

Documents