10. Súčasti počítača

• Hlavné časti počítača.

• Popíšte spôsob vykonávania sa  inštrukcií procesora.

• Vysvetlite postavenie procesora v rámci počítača a jeho hlavné časti.

Bežný počítač tvorí zostava – systémová (základná) jednotka a k nej pripojené zariadenia (monitor, klávesnica, myš, tlačiareň, reproduktory, skener a ďalšie zariadenia). Zariadenia pripojené k systémovej jednotke majú svoj účel, podľa ktorého ich rozlišujeme na vstupné a výstupné zariadenia. Tieto zariadenia slúžia pre zadávanie príkazov a údajov do počítača (vstup – input) a pre sprostredkovanie výsledkov týchto príkazov a údajov po ich spracovaní počítačom (výstup – output).Systémovú jednotku a všetky pripojené technické zariadenia označujeme súhrnným názvom hardvér. Slovenským výrazom je i výraz technické vybavenie počítača. Pri označení počítača sa často stretneme s označením PC (slangovo pécečko).

Pre architektúru súčasných počítačov sú charakteristické nasledujúce vlastnosti: počítač sa skladá z procesora, pamäte a vstupno-výstupných zariadení, program (spolu s údajmi) je uložený v spoločnej pamäti počítača, procesor vykonáva inštrukcie programu postupne (sekvenčne), údaje sa spracúvajú v dvojkovej sústave. Ako sme už spomínali, hardvér počítača tvorí systémová jednotka a k nej pripojené vstupno-výstupné zariadenia, tzv. periférne zariadenia. Periférne zariadenia sa k systémovej jednotke pripájajú pomocou káblov, prípadne využitím bezdrôtových technológií. Niektoré periférne zariadenia môžu byť zabudované aj priamo do skrinky, v ktorej sa nachádzajú časti systémovej jednotky. Systémová jednotka počítača obsahuje najdôležitejšie súčasti počítača, ktoré  vykonávajú príkazy a spracúvajú údaje. Systémová jednotka teda obsahuje jadro celého počítača. K nej sa pripájajú periférne zariadenia. Súčasti, z ktorých sa skladá počítač, označujeme aj ako počítačové komponenty. Základné komponenty systémovej jednotky počítača:

(1) pamäť,

(2) procesor,

(3) základná doska,

(4) rozširujúce karty,

(5) interné úložné zariadenia,

(6) počítačová skrinka a zdroj

Pamäť počítača (niekedy sa požíva aj označenie RAM) je miesto, kam sa ukladajú informácie, s ktorými bude počítač práve pracovať. Informácie tvorí program (postupnosť príkazov – inštrukcií), ktorý sa má vykonať, a údaje, ktoré sa majú týmto programom spracovať. Informácie v pamäti sa po vypnutí počítača spravidla stratia.

Počítače používajú špeciálny spôsob kódovania informácií – binárny (dvojkový) kód. Ten predstavujú kombinácie dvoch znakov – 0 a 1. Pamäť počítača si môžeme predstaviť ako milióny prepínačov, z ktorých sú niektoré v polohe 0 a niektoré v polohe 1. Každý tento prepínač predstavuje najmenšiu jednotku binárneho kódu a nazýva sa bit. Pomocou skupiny 8 bitov (b) môžeme reprezentovať 256 (čiže 28) rôznych hodnôt, čím môžeme takto zakódovať malé a veľké písmena, číslice a špeciálne znaky. Skupinu 8 bitov označujeme byte (bajt, B) – teda 8b = 1B.

Procesor

Procesor (používa sa aj označenie CPU) je súčiastka, ktorej úlohou je riadiť beh a spracovanie príkazov programu a tým aj riadiť celý počítač. Procesor vykonáva program zapísaný v špeciálnom jazyku, tzv. strojovom kóde. Program napísaný v strojovom kóde vyzerá ako postupnosť čísel, ktoré procesor chápe ako základné (elementárne) príkazy – tzv. strojové inštrukcie. Každý procesor pozná istú skupinu strojových inštrukcií. Program, ktorý má vykonať, musí byť napísaný vo forme týchto procesoru známych inštrukcií. Rýchlosť (výkon) počítača závisí hlavne od procesora, čiže od toho, aké strojové inštrukcie pozná a ako rýchlo ich dokáže vykonávať.

Rýchlosť, akou procesor vykonáva strojové inštrukcie, ovplyvňuje taktovacia frekvencia procesora. Udáva sa v MHz alebo GHz. Procesor sa vzhľadom na svoju výkonovo náročnú úlohu zahrieva a preto je nevyhnutné jeho chladenie, ktoré sa zabezpečuje pripojením rôznych pasívnych alebo aktívnych chladičov. Chladič na procesor musí byť vhodne namontovaný a funkčný. V opačnom prípade hrozí kolaps alebo dokonca poškodenie procesora.

Hrubá bloková schéma CPU:

Vstupné vodiče:
Údajové – prenos informácií z operačnej pamäte alebo V/V zar. do procesora riadiace

Výstupné vodiče:
Údajové – prenos informácií do operačnej pamäte alebo na V/V zar.
Adresné – adresa bunky
Riadiace – určuje, či sa bude čítať alebo zapisovať do pamäte alebo V/V zar.

Úloha CPU:
– interpretuje a vykonáva inštrukcie
– údaje a inštrukcie sú podľa Von Neumannovej architektúry uložené v spoločnej operačnej pamäti
– procesor musí v správnom poradí čítať z pamäte inštrukcie a pomocou ALJ ich vykonávať
– inštrukcie sa vykonávajú v dvoch fázach: 1. výberová 2. vykonávacia

Vo výberovej dobe sa pripravuje adresa inštrukcie, ktoré sa majú vykonať v nasledujúcom kroku. Adresu tejto inštrukcie určuje svojim obsahom register PC ( program counter). Vo vykonávacej dobe sa uskutočňuje operácia určená operačným znakom.

Činnosť procesora:

Program, ktorý je určený v operačnej pamäti dáva procesoru pokyny na vykonanie jednotlivých úkonov. CPU začína svoju činnosť tým, že prečíta prvú inštrukciu programu a vykoná ju.

Parametre procesorov:
– rýchlosť
– šírka slova – udáva maximálne číslo, ktoré je schopný počítač spočítať počas jednej operácie
– veľkosť adresovateľnej pamäte – udáva veľkosť pamäte, ktorú je procesor schopný používať
– veľkosť internej pamäte CACHE, ktorá je integrovaná priamo na čipe
– počet inštrukčných kanálov – udáva maximálny počet inštrukcií, ktoré sa vykonajú počas jedného taktu CPU
– efektívnosť mikrooperačného kódu – charakterizuje počet krokov potrebných na vykonanie jednej inštrukcie
Riadiaca jednotka a aritmeticko-logická jednotka:
RJ (control unit) – časť CPU, ktorá riadi vykonávanie operácií a chod celého procesora podľa inštrukcií programu, zaisťuje koordináciu jednotlivých častí PC, radí poradie, v ktorom sa jednotlivé časti programu vykonávajú.

Základná doska

Základná doska (matičná doska alebo anglicky motherboard) je špeciálna doska, do ktorej sa na presne určené miesta pripájajú procesor, pamäť a ďalšie vnútorné komponenty počítača. Základná doska tak zabezpečuje vhodné rozmiestnenie komponentov vzhľadom na ich priestorové nároky ako aj na potrebný odvod prebytočného tepla produkovaného jednotlivými komponentmi. Zabezpečuje rozvod napájacieho napätia pre pripojené komponenty a elektrické súčiastky. Základná doska taktiež zabezpečuje vzájomné prepojenie všetkých vnútorných komponentov tak, aby mohli medzi sebou komunikovať a poskytuje pripojenie externých periférnych zariadení pomocou špeciálnych na to určených konektorov (portov).

Rozširujúce karty

Rozširujúce karty sú špeciálne dosky s elektronickými súčiastkami. Rozširujúce karty sa pripájajú k základnej doske vložením do tzv. slotov (prípojné miesta na základnej doske určené pre rozširujúce karty). Takto môžeme rozšíriť funkcionalitu počítača o nové zvukové, obrazové, sieťové aj ďalšie možnosti

Interné úložné zariadenia

Pamäťové moduly počítača nedokážu dlhodobo uskladňovať údaje. Preto používame aj pamäťové zariadenia, ktoré zapisujú a čítajú údaje z pamäťového média.

V súčasných počítačoch sa môžeme stretnúť s pevným diskom (označuje sa aj hard disk alebo HDD) a s optickou mechanikou. Tieto zariadenie zachovajú údaje aj po vypnutí počítača. Sú však pomalšie ako pamäť počítača, preto ju nemôžu nahradiť. Preto slúžia ako doplnkové zariadenie pre dlhodobé uchovávanie dát. Pevný disk dosahuje veľké záznamové kapacity (v GB, prípadne TB) a umožňuje pomerne rýchly zápis a čítanie údajov z a do pamäte počítača. Pevný disk zapisuje alebo číta údaje tak, že pohybom magnetickej hlavy tesne nad točiacimi sa magnetickými platňami získa prístup k uloženému údaju vo forme magnetickej polarity. Z tohto princípu fungovania disku však vyplýva jeho náchylnosť na poškodenie pri otrasoch ako aj pri vysokých teplotách.

Počítačová skrinka a zdroj

Počítačová skrinka (používa sa aj označenie computer case alebo chassis) slúži na presné umiestnenie a upevnenie vnútorných časti počítača (základná doska, pevné disky, mechaniky, rozširujúce karty, atď.). Je zvyčajne zhotovená z plechu s plastovými časťami. Súčasťou počítačovej skrinky je aj počítačový zdroj, ktorý zabezpečuje napájanie pre počítačové komponenty.

Reklamy

Pridaj komentár

Zadajte svoje údaje, alebo kliknite na ikonu pre prihlásenie:

WordPress.com Logo

Na komentovanie používate váš WordPress.com účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Twitter picture

Na komentovanie používate váš Twitter účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Facebook photo

Na komentovanie používate váš Facebook účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Google+ photo

Na komentovanie používate váš Google+ účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Connecting to %s