ZVT
HW počítače – co se nalézá uvnitř počítačové skříně
HW vybavení PC
Hardware
Vnitřní (uvnitř počítačové skříně) Vnější ( … )
Základní HW – základní jednotka + zobrazovací zařízení + klávesnice + (myš) Vnější hardware – periferie, periferní zařízení - Vstupní (klávesnice, myš, …) - Výstupní (monitor, tiskárna, …)
Case – počítačová skříň Obsahuje: - PSU (power suply unit) zdroj - základní deska (motherboard, mainboard) - diskové jednotky (HDD, FDD, CD, DVD, ZIP, …) - procesor, paměť, rozšiřující karty (grafická, síťová, zvuková, ….) - sběrnice (kabely) - atd.
Provedení: Tower (big, mini, midi, midle, , desktop
Power Supply
Zdroj počítače, zajišťuje rozvod odpovídajícího napětí do jednotlivých komponent PC 3,3V, 5V, 12V Důležitý je dostatečný výkon (W) dnes min. 300W a více ATX provedení
Základní deska -
-
Tvoří základ pro stavbu počítače, připojují se na ni všechny základní komponenty: CPU (central processor unit) + chladič RAM (random access memory) – operační paměť Diskové jednotky, rozšiřující karty, … Sloty a konektory: Připojení procesoru (podle typu) např. Socket370, Slot 1, Socket 939, socket 754, … Připojení operační paměti – SIMM, DIMM (opět více typů) Připojení diskových jednotek – IDE, SATA, SCSI Připojení dalších karet – ISA, PCI, AGP, PCI Expres, ….
-
Integrovaná zařízení – součástí MB mohou být další zařízení (grafická karta, síťová karta, zvuková karta, ...)
-
Dále obsahuje: BIOS (basic input output system), CMOS (konfigurace PC), Cache (dnes součást uP), řadič sběrnice, řadič přerušení, řadič klávesnice, DMA, oscilátor (gen. sinusoidy s konstantní f ), časovač (pro přerušení apod. )
Z á k l a d n í d e s k a
Sběrnice - BUS
Sběrnice je soustava společných vodičů pro přenos signálů a tedy komunikaci zařízení
Typy: Vnitřní – vystupují z uP – FSB (front side bus), systémová sběrnice – propojuje uP a OP (mikroprocesor a operační paměť) Vnější
Dělení: Sériové X paralelní, jednosměrné X obousměrné, adresová X datová X řídící, synchronní X asynchronní
Další vlastnosti: rychlost (b/s), šířka (b), délka, konektory,
Princip komunikace – řídí řadič (společný, distribuovaný), nebo demokratické přidělování
Př.: PCI – 32b, 33MHz, řadič ChipSet na základní desce
Procesor
-
-
Základní výpočetní jednotka počítače („mozek“) Malý integrovaný obvod obsahující(silně zjednodušeno): Aritmeticko logická jednotka (výpočty), controler, sada registrů, RVP(rychlá vyrovnávací paměť – CACHE) Parametry: Frekvence (Hz, MHz, GHz) Rozhraní (pro jakou patici je určen?) Počet jader, velikost cache, … Výrobní technologie Počet tranzistorů (Intel Core 2 Extreme – asi 300mil.) … Upevnění do speciální patice na základní desce a připojení chladiče (aktivní, pasivní, …)
Procesor 2
Procesor 3
Paměť
Hierarchická paměťová struktura v PC: - registry procesory, cache L1, cache L2, …, RAM, HDD, další diskové mechaniky
RAM – operační paměť, vkládá se ve formě modulů do základní desky, více typů (SRAM, DRAM, DDR, …) u dynamických pamětí je třeba obnovení informace po přečtení nebo po určité době (refresh), paměť je závislá na napětí
Architektura: Soustava paměťových buněk (bity) tvořených jedním tranzistorem a jedním kapacitorem (SRAM – 6 tranzistorů) propojených vodiči do matice
Kapacity: Dnes v PC 512MB, 1GB, 2GB, …
Grafický adaptér
Sada obvodů pro zobrazování informací (3 základní složky: řadič, RAM, RAMDAC) Integrované na MB nebo jako samostatná karta (rozhraní ISA, PCI, AGP, PCI Expres)
Parametry: velikost a typ paměti, šířka sběrnice, obnovovací f, tok dat, DA převodník, rozlišení, barevná hloubka, textový(ASCII znaky + atributy) a grafický režim
Dnes: grafické akcelerátory pro urychlení výpočtů (hlavně 3D) scén
Př.:nVidia 7900 GTX - 300 mil. Tranzistorů - GPU 650MHz - 1600 MHz RAM (512MB) - 28 pixel a 8 vertex shaderů
Grafický adaptér 2
Princip činnosti: Příprava aplikace Pohyby těles, simulace virtuálního světa, Rozhodování o nejdůležitější částech (LoD), Rozdělení na polygony / Tesselace (složitých povrchů na povrchy nižšího řádu),
Geometrie - většina operací je prováděná nad jednotlivými ploškami ve virtuálním 3D prostoru (nad polygony, častěji nad elementárními trojúhelníky): Geometrické operace v 3D, projekce, ořezávaní, transformace,
Rasterizace - má za úkol převést geometrická data (trojúhelníky, body a čáry) do rastrové podoby. Triangle Setup (určení pixelů náležejících trojůhleníkům), Shading (stínování), Osvětlení Texturování nebo nasazení Pixel Shaderů Fog, Alpha Test, Depth buffering, Antialising Zobrazení scény
Pevný disk
HDD – hard disk drive – jednotka sloužící k ukládání dat – jedná se o vnější pamět (není součástí OP)
složení:
-
-
Plotny pro záznam Čtecí a záznamové hlavy Motorky Řadič (podle typu)
parametry:
-
Kapacita (stovky GB) Rychlost otáčení (3600 – 15000 rpm!) Rozhraní (IDE, SCSI, SATA, ..)
-
-
-
Pevný disk 2 Několik záznamových kotoučů se stopami na kterých jsou sektory pro záznam dat (stopy v více plotnách tvoří cylinder)
Hlavička disku: přivedením proudu na cívku se mění magnetické vlastnosti povrchu (zápis), při čtení se zjišťuje mag. Pole (MR senzor)
Povrch disku: podložka (kov, sklo, keramika), magnetická vrstva (molekulová vrstva oxidů kovu apod.), krycí vrstva (pro mechanickou odolnost)
CD, DVD
Optické záznamové média Mnoho druhů CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD…
CD – 650, 700MB DVD až 17GB
-ROM (read only memory) -R (recordable) -RW (rewritable) -RAM (random access)
CD, DVD 2
čtení: Laserový paprsek je optikou zaostřen na odraznou vrstvu s důlky, po odrazu se vrací zpět po stejné dráze a polopropustným zrcadlem je odbočen na fotodiodu. Intenzita odraženého paprsku kolísá v závislosti na tom, zda se paprsek odrazil od důlku, nebo od plošky mezi důlky. Signál z fotodiody tedy odpovídá zaznamenanému digitálnímu signálu.
zápis: Jednou zapisovatelný disk má na vrstvě zlata nanesenou organickou vrstvu krytou polykarbonátovým základem. Laserový paprsek projde polykarbonátem a propálí organickou vrstvu až k vrstvě zlata a tím vzniká důlek (pit).
přepis: Základem je použití materiálů, které mohou měnit svoji strukturu z krystalické na amorfní a zpět. Jestliže se tento materiál místně ohřeje laserovým paprskem na teplotu přes 600 C, změní se struktura v tomto místě po ochlazení na amorfní. Pokud se ohřeje méně (kolem 200 C), vrátí se do původního stavu. Paprsek čtecího laseru se od místa s amorfní strukturou odráží méně než od místa s fází krystalickou, jsou tedy rozlišeny dva stavy - nula a jednička.
Co je ještě v počítačové skříni
Další přídavné karty: zvuková, síťová, pro střih videa, přídavný řadič
Disketová mechanika (obdobný princip jako HDD) Spousta kabelů (napájení všech součástí, datové kabely pro komunikaci zařízení) Chladiče, větráčky, … …
Co ještě umět?
Jednotky: bit, Byte (a jejich násobky kB, MB, …) John von Neumannova architektura počítače:
1)
Počítač obsahuje paměť, ALU, řadič, a I/O zařízení
2)
Počítač pracuje podle předpisu (program) skládajícího se ze sledu instrukcí
3)
Musí obsahovat instrukce podmíněného a nepodmíněného skoku
4)
Informace jsou ukládány binárně
5)
Data i instrukce jsou společně ukládány v paměti a jednoznačně adresovány
KONEC
Dotazy ????
