Arhitektura računara
1
UVOD
Postoje čitave oblasti koje se bave proučavanjem računara i računarskih tehnologija,
kao i procesom rada računara, koji je veoma složen.
U ovom seminarskom radu ću razmatrati neke osnovne koncepte rada i strukture
računara. U oviru toga ću najprije definisati
tipove podataka ili informacija u računaru, i to
instrukcije, zatim funkcije modula računara, i to memorije, procesora, ulazno-izlaznih uređaja
i magistrale i prikazati osnovnu strukturu računara. Potom ću definisati faze izvršavanja same
instrukcije. Na kraju ću definisati elemente arhitekture i organizacije računara.
Računar, kompjuter, računalo, složeni je uređaj koji služi za izvršavanje matematičkih
operacija ili kontrolnih operacija koje se mogu izraziti u numeričkom ili logičkom obliku.
Računari su sastavljeni od komponenata koje obavljaju jednostavnije, jasno određene
funkcije. Kompleksna interakcija tih komponenata rezultira sposobnošću računara da
obrađuje informacije.
Rad računara može biti zasnovan na kretanju mehaničkih dijelova, elektrona, fotona,
kvantnih čestica ili neke druge fizičke pojave. Iako se računari mogu izgraditi na mnogim
postojećim tehnologijama, gotovo svi današnji modeli sadrže u sebi elektroničke komponente.
Kod većine današnjih računara zadati problemi se u biti rješavaju pretvaranjem svih
relevantnih informacija u matematičke relacije korištenjem binarnog sistema (nula i jedan).
Nakon što računar izvrši izračunavanje zadatog problema, rezultat se prikazuje na korisniku
(čovjeku) pristupačan način; preko signalnih lampi, LED displeja, monitora, štampača i dr.
Početnici u radu sa računarima, naročito djeca, često ne mogu shvatiti činjenicu da su
računari samo uređaji i da ne mogu "misliti" odnosno "razumjeti", čak ni ono što prikažu kao
rezultat svog "rada". Slike, boje, riječi i dr. koje vidimo na ekranu računarskog monitora su
samo programirani prikazi koje ljudski mozak prepoznaje i daje im značenje i smisao.
Računar prosto manipulira tokovima elektrona kojima dodjeljuje logičke vrijednosti nula ili
jedan, odnosno, stanju "nema napona" ili "ima napona".
Arhitektura računara
2
OPŠTI POJMOVI
Da bi se pravilno razumjela arhitektura računara potrebno je da se upoznamo sa
lijedećim pojmovima:
1. Računarski hardver - pod hardverom računara podrazumijevaju se njegove komponente,
zapravo ono što se može "vidjeti i opipati“
2. Softver - ili programska podrška računara obuhvata sve programe koji se mogu koristiti na
nekom računarskom sistemu. Programska podrška dijeli se na sistemski softver i
aplikacioni softver
3. Hijerarhijska struktura - Sam računar predstavlja jedan hijerarhijski organizovan sistem.
On predstavlja strukturu komponenata i funkcija
4. Podatak - Registrovanje činjenice o Ijudima, predmetima, pojmovima, pravilima,
procesima i drugim događajima, objektima ili situacijama nazivaju se opštim imenom
podaci
. Podacima se na određeni formalizovani način predstavljaju sirove činjenice o
realnom svijetu u takozvanom simboličkom obliku
5. Informacija - Kada je za neku određenu primjenu potrebno, izdvajaju se ili na određeni
način formiraju oni podaci koji imaju neki značaj za korisnika i mogu da ga motivišu na
preduzimanje određenih akcija. Ovakvi podaci nazivaju se
informacije
Arhitektura računara
4
Monitor
– ili displej je izlazni uređaj koji prikazuje računarske signale kao sliku
koju korisnik vidi. Monitor je osnovni uređaj bez kojeg bi računar bio skoro
neupotrebljiv.
Matična ploča
- je glavna ploča na koju su priključeni, direktno ili preko
kablova, svi dijelovi računara koje možemo vidjeti na slici 1. Ona omogućava
komunikaciju između ostalih hardverskih dijelova u računaru i direktno utiče na performanse
računara shodno mogućnostima njenog čipseta, socketa i kvaliteti ostalih dijelova na samoj
ploči.
Procesor
- je elektronička komponenta napravljena od minijaturnih tranzistora na
jednom čipu. Centralni procesor (engl. Central Processing Unit ili samo CPU) je
srce svakog računara, iako centralni procesor nije jedini procesor, njega imaju
grafička kartica (GPU), zvučna kartica i mnogi drugi dijelovi, ali pod imenom procesor
najčešće se misli na centralni procesor (CPU).
ATA utori
- Integrated Drive Electronics (IDE) odnosno češće korišten
termin ATA (engl. AT Attachment), je standard za povezivanje uređaja
za pohranjivanje podataka (hard disk, CD i DVD uređaji) sa matičnom
pločom (preko IDE kabla).
IDE
je izumio IBM 1984. godine. Skoro sve matične ploče koriste ovaj
standard. Konektor za kabl se nalazi na samoj ploči, dok se isti taj konektor
nalazi i na disku. IDE kabl služi za povezivanje. IDE kabl obično ima dva priključka na sebi
(za master i slave uređaj).
Radna memorija
- RAM, skraćeno od engl. Random Access Memory (memorija
nasumičnog pristupa), je jedan od oblika pohranjivanja računarskih podataka
čijem sadržaju se može pristupiti po bilo kom redoslijedu. Ovakav način pristupa
razlikuje se od sekvencijalnog načina, koji se koristi kod uređaja kao što su
magnetna traka, diskovi i cilindri, gdje je, zbog prirode mehaničkog kretanja takvih medija za
pohranu podataka, računar primoran da pristupa podacima prema strogo određenom
redoslijedu. RAM se u računarima upotrebljava prvenstveno za primarnu pohranu podataka
koji se aktivno koriste i neprestano se mijenjaju.
