Informatika – skripta

Informatika - skripta

Informacione tehnologije

IKT je multidisciplinarna nauka koja u sebi sadrži oko desetak naučnih oblasti. U principu se 
sastoji od tri velike oblasti:

1. Informatika - nauka koja se bavi strukturiranjem, obradom i prenosom informacija
2. Računarstvo - nauka koja se bavi računarskim hardverom, softverom, teorijom 

računara i njenom primenom

3. Telekomunikacije - oblast ljudske delatnosti koja se bavi prenošenjem podataka ili 

poruka između dve tačke (dva ili više korisnika) koje su na različitim udaljenostima, 
obično putem svetlosnih i električnih signala

Što se tiče istorijskog razvoja računara smatra se da je 1000 godina p.n.e konstruisana prva 
naprava za računanje. Neke najpoznatije računske mašine su rimski i ruski abakus, računaljka 
idt. Takođe razlikujemo razvoj mehaničkih, elektro-mehaničkih i elektronskih mašina za 
računanje.

Mehaničke mašine za računanje, prva od njih je bila „Pascaline“ i mogla je da računa brojeve 
do 6 cifara, pa zatim mašine sa stepenastim valjkom (+, -, x, /), onda su se upotrebljavali 
logaritamski sistemi (Logaritmar).

Krajem XIX veka su se ugrađivale elekromehaničke komponenete pa imamo prvu takvu 
mašinu (Tabulating machine) i upotrebljavao se Holeritov kod (bušene karice od kartona). 
Takođe je poznata ENIGMA mašina koja se koristila tokom Drugog svetskog rata za 
dešifrovanje nemačkih poruka (prevođenja je vršio računar COLOSSUS). Jedna od 
najpoznatijih mašina je Mark I gde su se podaci takođe unosili bušenom trakom, imao je 
veliku brzinu od 2 kilobajta, uspeo je da lansira raketu Apollon i bio je toliko veliki da je jedva 
stajao u košarkaškoj hali.

Zatim su se pojavile elektronske računske mašine, imamo pet generacija i svaku generaciju 
su karakterisali konstruktivni elementi:



Elektronske cevi



Tranzistori i integrisana kola kao što su mikroprocesori, memorije i specifični U/I 
interfejsi



Procesori



Neuroni i sinapse AI

U periodu razvoja ENIAC projekta Džon fon Nojman je osmislio binarni zapis (struktura 
podataka) to znači da se programiranje računara, umesto prekidača i kablova, predstavi u 
digitalnom obliku u memoriji računara. Njegova mašina je imala 5 osnovnih delova:



Memoriju



Aritmetičko-logičku jedinicu



Jedinicu za upravljanje programom



Ulaznu jedinicu 



Izlaznu jedinicu

Ono što je bilo karakteristično za prvu generaciju računara jeste da koristio ASEMBLER koji je 
nizove 0 i 1 pretvorio u slova, pojavili su se prvi prevodioci, ali nije postojao operativni sistem. 
Takođe programirani podaci se nisu mogli prenositi sa računara na računar već bi sve moralo 
ispočetka.

Sastav računara: monitor, matična ploča, centralni procesor, ATA utori, radna memorija, 
dodatne kartice, napojna jedinica, optički urađaji, hard disk, tastatura, miš.

Informatičke komponente

 (u okviru toga imamo)

1. Teorijske discipline: - algoritmi (koraci rešavanja problema uz pomoć računara)

                                - strukture podataka (kako predstaviti podatke u računaru da bi bila 
efikasnija i optimalnija obrada i primena)

                                           - teorija složenosti obrade podataka
                                           - distribuirana i paralelna obrada
                                           - mašina koja uči (grana veštačke inteligencije)

2. Praktične discipline: - 2Dgrafika, obrada slika

                                - računarsko opažanje
                                - 3D grafika
                                - video produkcija i montaža
                                - 3d lentikularna i anaglifna grafika (3D slike)
                                - obrada zvuka
                                - umrežavanje, računarska bezbednost i kriptografija
                                - softversko inženjerstvo (osmišljavanje, razvoj i testiranje 
računarskih programa

Računarski hardver

Računarski sistem se sastoji od više uređaja koji su međusobno povezani u celinu i opšta 
funkcija računarskog sistema je obrada podataka. 

Podatak

 je neka karakteristika gde smo 

dobili neku spoznaju, a postaje 

informacija

 tek kada se iskoristi/upotrebi.

Glavne komponente računarskog sistema su:



Hardver (hardware) - fizičke komponente, nešto čvrsto i prenosivo, digitalna 
elektronska kola i elektronski uređaji dakle mašina



Softver (software) - ugrađena programska logika (različita) za funkcionisanje jedne 
fizičke mašine

Funkcionalne komponente hardvera

Kada kažemo da je računar jak ili snažan to se ne odnosi samo na njegovu veličinu već to 
znači da ima sposobnost da u određenom vremenu odradi neki zadatak koji smo mu mi 
zadali (dakle sposobnost da jednostavne operacije izvršava velikom brzinom). Kada 
kombinujemo različite jednostavne operacije onda je računar u stanju da izvrši komplikovane 
zahteve korisnika.

Obrada

 - 

na osnovu zadatih komandi se vrši obrada podataka i to u centralnoj procesorskoj 

jedinici ili procesoru (CPU - central processing unit). Od elementarnih aritmetičkih i logičkih 
operacija se sastoji i najsloženija obrada podataka u procesoru.

Radna i spoljna memorija



Međurezultati i krajnji rezultati obrade se memorišu privremeno (samo u toku 
izvršavanja programa i do isključenja računara) u unutrašnjoj tj. radnoj ili operativnoj 
memoriji. Trajno se podaci pamte u spoljnoj memoriji zato što je izvan procesa samog 
izvršavanja programa obrade. 



Trajna = masovna memorija, znači da je to najveća količina sačuvanih podataka, a 
diskovna memorija tu su najčešće u pitanju magnetni diskovi (hard disk)

Izlaz 

-

 izlazni uređaji se koriste za prikaz podataka rezultata obrade u upotrebljivoj formi, 

neki od njih su: monitor, štampač, ploter, zvučnik, celokupni fabrički pogoni i laboratorije



Monitor 

   Za vizuelni prikaz rezultata obrade, postoji sa katodnom cevi CRT i sa tečnim 
kristalom LCD. 

Parametri 

su broj elementarnih tačaka tj. piksela po dužini i širini 

ekrana, brzina izmene boje, frekvencija osvežavanja slike, ugao gledanja. LCD TFT je 
svaki piskel tranzistori za 3 boje crvena, plava i zelena



Štampač 

   Postoji laserski, ink-jet, matrični itd., koristi se za dobijanje otisaka na materijalu, 
najčešće papiru ali i na ciradi, plastici, tekstilu. 

Rezolucija

 štampe se iskazuje kao broj 

tačaka odšampanih po inču (dpi eng.). 

Brzina štampe

 se izražava kao broj stranica koji 

može da se odštampa u minutu (ppm eng.). 

Kapacitet resursa

 za ostavljanje otisaka  je 

broj strana sa tekstom koje je moguće odštampati jednim resursom (može i do 
10000). 

Mogućnost štampanja na više različitih podloga

 i 

kapacitet memorije štampača

(odnosi se na čuvanje podataka za štampu).



Celokupni pogoni i laboratorije

   U tehnologiji se teži da svi tehnički uređaji mogu biti upravljani računarom i 
predstavljaju izlazne uređaje sa stanovišta računarskog sistema. Takvi su npr.: CNC 
bušilice, mašine za veš, fabrike štampanih kola...



Hemijska laboratorija

   Ovde imamo kinetički sistem za prelaznu apsorpciju reda pikosekundi. Izmena 
kapilarne cevi na kompjuterski upravljanom Perkin-Elmer gasnom hromatografu (za 
analizu strukture gasa). Oxford lonfab 300plus je sistem upravljan računarom za 
rspršivanje i nagrizanje pomoću jona plazme argona.

Komunikacioni hardver 

- je za međusobno povezivanje računara, dakle za njihovu 

komunikaciju. Memorija i ovaj komunikacioni hardver se često svrstavaju u ulazno-izlazne 
uređaje zato što podaci ulaze i izlaze u/iz računara ili memorijskih komponenti.

Centralna jedinica računarskog sistema

Ona se obično smešta u kućište jer se u njemu obezbeđuje napajanje električnom energijom i 
povezivanje u celinu funkcionalnih komponenti rečunarskog sistema. Postoje različiti dizajni i 
formati kućišta savremenih računarskih sistema.

Matična ploča 

To je višeslojna štampana ploča i ima veliki broj elektronskih i elektromehaničkih elemenata 

kao što su: el. kola, veze, priključci i prespojnici (džamperi) za povezivanje i podešavanje 
funkcionalnih komponenti računara i napajanja, BIOS (Basic Input Output System - instrukcije 
za početak rada računara, ROM, upisane fabrički na čipu), CMOS baterija (čuvanje 
podešavanja BIOS-a i sata).

Štampane linije/površine od bakra su veze tj. 

magistrale

 a priključke imamo slotove npr. za 

kartice PCI, memorijski slot, AGP za grafičku karticu itd. i imamo 

soket

 što je podnožje za 

procesor. Električna kola na čipu (chipset) su za prenos i generisanje signala za usklađivanje i 
poovezivanje komponenti sa procesorom; postoji severni most koji upravlja komunikacijom 
sa memorijom i AGP slotom (najbrža) i južni most koji ima ulazne i izlazne jedinice i može biti 
postavljen dalje od procesora za razliku od severnog koji mora biti bliže procesoru. 

   Zadnja strana izvodi kroz otvor na kućištu za priključenje periferijskih uređaja koji su van 
kućišta. 

Konfigurisanje matične ploče 

se radi prilikom sklapnja računara i većina podešavanja su 

automatska iz programa za podešavanja od proizvođača matične ploče. No ručno se često, i 
dalje, treba podesiti na osnovu izbora mikro-procesora:



Podešavanje 2 napona μprocesora (obična 3,3 V za procesora sa ulaznim i izlaznim 
uređajima i jezgro procesora se napaja iz posebnog implusnog bloka za napajanje sa 
matične ploče)



Frekvencija sistemske magistrale 



Umnožak frekvencije sistemske magistrale (to je frekvencija na koju se postavlja radni 
takt jezgra procesora)

   Upis je moguć preko programatora EPROM, 1 ili više puta upisive električnim putem 
EEPROM (flash)



memorije za upis i čitanje

  - npr. RAM (aktuelna DDR IV)

Keš memorija

RAM ne radi brzo kao procesor pa se između njih u razmeni podataka koristi keš memorija i 
ona se nalazi na čipu μprocesora. Prilikom upisa u memoriju μprocesor mnogo brže preda 
podatke keš memoriji nego direktno radnoj memoriji. Memorijski kontroler u severnom 
mostu na matičnoj ploči predviđa koji će podaci biti potrebni mikroprocesoru i šalje ih 
unapred keš memoriji.

Hard disk

Keš memorija kontrolera uspostavlja ravnotežu između spore mehanike i brze elektronike i to 
je optimalna organizacija podataka na disku.

Procesor

Procesor je osnovni element u kome se obavlja obrada podataka i ima dve funkcionalne 
celine, a to su:



aritmetičko-logička jedinica (ALU) gde se obavljaju sve elementarne operacije iz kojih 
se sastoji i najsloženija obrada podataka, takođe sadrži elektronska kola za sabiranje 
itd.



upravlkjačka jedinica (CU) koja generiše signale za upravljanje, tačnije aktiviranje, 
ostalih omponenti hardvera i delova samog procesora

Detaljnija šema (

jedinice

):



Adresna jedinica

 - upravlja pristupom memoriji i njenom zaštitom, dakle proverava 

da li je dozvoljen pristup određenoj zoni memorije



Jedinica magistrala/Ulazno-izlazna jedinica

 - ona predstavlja mesto preko koga se 

μprocesor povezuje sa spoljnim svetom, što znači da prima i šalje podatke i takođe 
pristupa instrukcijama koje se nalaze u memoriji



Instrukcijska jedinica 

- ona prihvata instrukcije koje dolaze iz jedinice magistrala, 

dekodira ih (prepoznaje) i potom ih u odgovarajućem formatu šalje u izvršnu jedinicu



Izvršna jedinica 

- ovde postoji

a)

Aritmetička i logička jedinica 

- gde se obavljaju operacije koje su zadate 

instrukcijama i sadrži procesor za rad sa decimalnim br.

b)

Skup registara 

- koji čuvaju podatke koji su neophodni radi izvršenja zadate 

instrukcije, ono što je važno je da broj, vrsta i veličina registara se razlikuju kod 
tipova mikroprocesora (32-bitni jer je dužina registra 32 bita iako je širina 
magistrale 64 bita)

c)

Mikrokod 

- to je blok u kome se nalazi skup instrukcija i tabela na osnovnom 

nivou koji kontroliši i određuju rad samog μprocesora

Detaljnija šema (

magistrale

):