Struktura racunara

Poslovna informatika – Seminarski rad

Univerzitet u Prištini

Ekonomski fakultet

Kosovska Mitrovica

SEMINARSKI RAD IZ POSLOVNE INFORMATIKE

STRUKTURA RAČUNARA

Autor Profesor:
Milena Milicic Kosovska Mitrovica, 2014. god

Jovan Mitrovic

Poslovna informatika – Seminarski rad

1. RAZVOJ RAČUNARSKE TEHNOLOGIJE

Računar je složeni uređaj koji služi za izvršavanje matematičkih ili kontrolnih operacija
koje se mogu izraziti u numeričkom ili logičkom obliku. Računari su sastavljeni od
komponenata koje obavljaju jednostavnije, jasno određene funkcije.

Prvi računari

su bili ogromni, skupi, nepraktični i bili su veliki potrošači električne

energije, stvarali veliku količinu toplote, te su zauzimali skoro čitavu sobu. Ipak to je bio
samo početak, pa su prvi računari radili na čistom mašinskom kodu (binarni kod) i mogli
rešavati samo jedan problem odjednom, a prikaza na koji smo navikli (monitor) nije bilo,
rezultati su bili prikazani na papiru pomoću tadašnjih printera. UNIVAC i ENIAC su samo
od nekih tipova tadašnjih računara. Oni su rađeni od 1946. god. do 1957 god. građeni su na
bazi elektronskih cevi. Kapacitet operativne memorije bio je 2KB. Efektivno vreme rada
bilo je malo. Programiranje se izvodilo na mašinskom jeziku. Svaka instrukcija programa
ispisivana je u binarnom kodu uz kodiranje i lokacije u memoriji računara. Periferne
jedinice su bile papirne kartice i bušene trake.

Od 1960 do 1965 god. traje proizvodnja

druge generacije računara

. Za razliku od prve

generacije,   druga   generacija   računara   je   bila   itekako   manja   jer   je   koristila   tranzistore.
Tranzistor je izumljem 1947, ali se u računarima koristi tek 50-tih godina. Tranzistor je
omogućio   da   računar   postane   manji,   jeftiniji,   pa   i   brži   dok   je   još   ostao   problem   sa
pregrejavanjem. Takođe, se prelazi na simboličke programske jezike zamenjujući mnogo
komplikovaniji   mašinski   jezik   dok   se   za   unos   i   printanje   podataka   služilo   bušenim
karticama.   Glavna   namena   ovih   računara   je   bila   u   atomskoj   industriji,   za   kontrolu
komplikovanih   elektrana,   postrojenja   itd.   Glavni   predstavnici   su   IBM   7030   te   LARC.
Kapacitet operativne memorije bio je od 32 KB. Mnogo je veća upotreba magnetnih traka.
Koriste se simbolički programi. Prevodjenje u mašinskom programu se ostvaruje preko
prevodioca u samom računaru.

Integralni sklopovi su bili osnov

treće generacije računara

. Tranzistori su smanjeni do te

mere da su stavljanji u silikonske čipove tj. poluprovodnike, što je još dodatno ubrzalo
računare   te   im   donelo   novu   dozu   stabilnosti   i   efikasnosti.   Napokon   dolazi   do   pojave
monitora, tastature i naravno operativnog sistema. Prvi put računari su masovnije dostupni
širem spektru korisnika, ponajviše zbog manjih dimenzija nego ranije. Dolazi i do napredka
programskih jezika te se ravijaju jezici višeg nivoa (npr. ALGOL). Glavni predstavnici
treće   generacije   su:   IBM   360/91,   IBM   360-195,   CDC   660,   CDC   7600,   SOLOMON,
ILLIAC IV, STAR-100 itd.Od 1965. god. nastaje treća generacija računara. Najpoznatiji od
nih tj. računar  ove generacije je IBM 360. Računare ove generacije karakteriše monolitna
tehnika   i   integrisana   kola.   Pored   prednosti   u   hardverskom   smislu   prednosti   su   i   u
aplikativnom softveru. Operativni sistem je kompletan.

Poslovna informatika – Seminarski rad

2. STRUKTURA RAČUNARSKOG HARDVERA

(HARDWARE)

Tipičan računarski sistem sastoji se od sledećih komponenata:



aritmetičko-logičke jedinice,



kontrolne jedinice,



centralne (unutrašnje) memorije,



jedinica spoljne memorije,



ulaznih jedinica i



izlaznih jedinica.

2.1 Komunikacioni kanali

Osnovni zadatak komunikacionih kanala je prenošenje podataka ulazno-izlaznih jednica do
centralne   jedinice,   odnosno   da   rad   ulazno-izlaznih   jedinica   uskladi   sa   radom   centralne
jedinice, s obzirom na njihov spor rad. Rad kanala odvija se prema unapred pripremljenim
programom, odnosno kontrolisani programskim ili kanalskim narebdama kojim se određuje
obim   i   mesto   za   podatke   u   okviru   osnovne   memorije   kao   i   pristup   prenosa   i   vreme
okončanja ulazno-izlaznih operacija. Obicno se za rad kanala pišu mikroprogrami. Kanali
mogu   raditi   i   nezavisno   jedan   od   drugog,   što   povećava   korišćenje   računara   jer   je
omogućeno   preklapanje   operacija   između   kanala   tj.   naizmenično   punjenje   unutršnje
memorije. U delu koji je namenjen za ulazno-izlazne operacije, time se uklanja mogućnost
zastoja u radu računara. Celokupan sistem je tako koncepiran da se u svakom trenutku
može   prekinuti   obrada.   Radi   regluisanja   centralne   memorije   ulazno-izlaznih   jedinica   i
spoljne memorije postoje tri vrste kanala: selektor, multipleksni i blok multipleksni.

Selektor kanali:

Ova vrsta kanala namenjena je za vezu unutrašnje memorije sa brzim

spoljnim memorijama. Princip prenosa je jedan kanal – jedna jedinica. To znači da se
prenosi bit po bit, sve do završetka svakog sloga. Brzina prenosa iznosi preko 1 milion
bajta/sek.

Multipleksni kanali:

Multipleksni kanali mogu imati vise podkanala , što omogućava vise

ulazno-izlaznih jedinica sa unutrašnjom memorijom. Brzina prenosa kod multipleksnog
kanala se višestruko menja nego kod selektor kanala.

Blok multipleks kanali:

Ova vrsta kanala namenjena je opsluživanju svih jednica kod

kojih se formiraju blokovi, kao fizičke jedinice podataka. Veza centralne jedinice sa

Poslovna informatika – Seminarski rad

perifernim jedinicama preko njihovih kontrolera, ostvaruje se preko spoljne sabirnice ili
magistrale. Spoljna sabirnica sastoji se iz tri dela: sabirnice podataka, adresne i upravljačke
sabirnice. Sabirnica podataka sadrži vodove za paralelan prenos podataka, adresna sabirnica
sadrži vodove za prenos adresnih delova instrukcija, upravljačka sadrži vodove za prenos
raznih signala koji upravljaju, kontrolišu ili iniciraju prenos podataka između centralnih i
perifernih jedinica. Postoje posebne spoljne sabirnice za brze periferne jedinice tzv. brze
magistrale i spore periferne jedinice ili spore magistrale.

2.2 Kontroleri ulazno-izlazne jedinice

Kontroleri predstavljaju sponu između perifernih jedninica i centralne jedinice.

Osnovne funkcije kontrolera su:



funkcija kodera i dekodera tj. konvertora predstavljenih pomoću jednog koda (kod
ulazno-izlaznih jedinica) i drugi interni kod (kod centralne jedinice),



funkcija bafer memorije (međumemorije) radi usklađavanja veće brzine rada
centralne jedninice u odnosu na mnogo sporije ulazno-izlazne jedinice,



funkcija upravljanja prenosom podataka sa direktnim pristupom memoriji. U tom
smislu kod nekih računara koriste se kontroleri magistrala, umesto kanala za prenos
podaataka.

2.3 Interfejs ili međufejs

Interfejs   („interface“)   je   specijalna   izolovana   ploča   sa   više   integrisanih   kola   koja
omogućava hardverske i softverske komptamibilsnosti centralne i ulazno-izlazne jedinice
računara.   Ova   ploča   omogućava   priključivanje   perifernog   uređaja   na   spoljnu   sabirnicu
sistema direktno ili preko standardnog programirajućeg adaptera, koji čini deo interfejsa.
Postoje dve vrste intefejsa: serijski i paralelni interfejs. Za serijski prenos podataka između
centralne jedinice i terminala, interfejs  vrši pretvaranje logičkih nivoa integrisanih kola i
standardne nivoe koji su propisani za serijsku komunikaciju. Asinhroni serijski interfejs se
koristi   kada   se   znaci   za   prenos   pojavljuju   u   nedefinisanim   vremenskim   intervalima.
Sinhroni serijski interfejs omogućava prenos podataka u blokovima. Mogu imati različite
formate pa se zato usklađuju sa protokolima. Paralelni interfejs prenosi kodirane znake
paralelno tj svi bitovi znakova sa posebnim provodnicima prenose istovremeno. Interfejs
služi za komunikaciju između čoveka i računara (terminala) naziva se korisnički interfejs.

Poslovna informatika – Seminarski rad

upisivanje ili čitanje. Trapezno polje se odnosi na adresni dekoder pomoću koga se bira
(selektuje) jedna od memorijskih lokacija čija je adresa prisutna na ulazu.
Obično se u memorijskim lokacijama smešta jedan bajt, a to je grupa od 8 bitova. Reči su
veće grupe bitova a čine ih obično dva ili više bajtova. Računar kod koga je reč 16-bitna
ima dva bajta po reči, dok računar kod koga je reč 32-bitna ima četiri bajta po reči. Nibla
(nibble) je skup od četiri bita.

3.1 Kategorije memorija

Postoji   nekoliko   kategorija   poluprovodničkih   memorija   koje   se   koriste   kao   glavna
memorija: RAM (Random Access Memory) je memorija koja služi za čuvanje podataka
programskih   instrukcija   koje   se   koriste   u   procesu   izvršenja   mašinskih   operacija   u
aritmetičko-logičkoj i upravljačkoj jedinici procesora. RAM je nepostojana memorija i njen
sadržaj   se   gubi   ako   električno   napajanje   računara   bude   prekinuto.   U   personalnim
računarima   se   koriste   četiri   vrste   RAM   memorije:   DRAM,   SRAM,   DDRSDRAM,
RDRAM.   ROM   (Read   Only   memory)   može   se   čitati   ne   zavisi   od   postojanja   napona
napajanja i ne gubi svoj sadžaj. U nju se ne mogu upisivati i pohranjivati podaci. ROM
čipovi stižu od proizvođača programima kao već utisnuti ili pohranjeni. ROM se koristi za
opšte namene za memorisanje važnih ili često korišćenih programa kao što su potprogrami,
tablični podaci, konstante, test programi i dr. Svaki računar ima bar jednu čitačku memoriju
koja   se   koristi   za   pokretanje   prilikom   uključenja   i   poziv   spoljne   memorije   osnovnih
programa   operativnog   sistema.   Koriste   se   dve   vrste   ROM   čipova   i   to   PROM
(Programmable   Read-Only   Memory)   i   EPROM   (Erasable   Programmable   Read-Only
Memory).   PROM   čipovi   upotrebljavaju   se   kod   kontrolnih   uređaja   i   oni   mogu   biti
programirani samo jednom. EPROM čipovi našli su primenu u robotici i sa njih se program
može brisati i reprogamirati. Podaci iz glavne memorije se koriste na sledeći način: najpre
se u adresni registar memorije puni adresa lokacije koja se želi čitati. Glavnu operativnu
memoriju čunu ROM i RAM memorija. ROM  je memorija iz koje se podaci mogu samo
čitati. Koristi se kao medij za pohranu podataka i računarima.  Zbog toga što se na ovakav
medij podaci ne mogu (na jednostavan način) zapisivati, njegova upotreba je najčešća kod
distribucije firmvera(vrste softvera što je u uskoj vezi sa računarskim hardverom, gde nema
potrebe   za   čestim   ažuriranjem).   Današnji   poluprovodnički     ROM   ima   tipičan   oblik
integralnog kola,  ono što obično zovemo "čip", a razlikujemo ga od ostalih "čipova" često
samo po upisanim oznakama.U ranim osamdesetim godinama XX veka, kućni računari su
imali kompletan operativni sistem na ROM-u. Potreba za nadogradnjom tada je iziskivala
zamenu starog čipa novim korišćenjem lemila  i sl. alata. Konzole za igranje od 70-ih do
sredine 90-ih godina XX veka su kao primarni način distribuiranja softvera koristile ROM
upakovan u plastična kućišta - kertridž. Ovaj način bio je u primeni i kod nekih kućnih
računara.   Od   2000.   godine,   samo   ručne   konzole   za   igranje   koriste   ovakve   kertridže.
Trenutno   postoji   tendencija   smeštanja   softvera   na   diskove   umjesto   na   ROM.   Ovo