Informatika u obrazovanju Glava 2

23

2 РАЧУНАРСКИ ХАРДВЕР

Хардвер чини физичку (електронску) структуру рачунарског система, а сачињавају га: процесор, матична плоча, меморије, и низ улазно-излазних уређаја.

ПРОЦЕСОР

Процесор, односно CPU (Central Processing Unit) је срце сваког рачунарског система, његов најважнији део. Састоји се из: управљачку јединицу, аритметичко-логичку јединицу и меморије (унутрашње меморије).

Аритметичко-логичка јединица служи за извршавање свих логичких и аритметичких операција у рачунару. Управљачка јединица, доводи инструкције из меморије, а затим их дешифрује,

24 Основи информатике

односно преводи у облик разумљив за процесор, односно у инструкције у машинском коду. Управљачка јединица има могућност меморисања инструкција и информација, могућност провере и праћења сопствених операција као и управљање њима, и управља свим осталим уређајима у систему.

Меморија (унутрашња меморија) чува податке током њихове обраде у CPU. У меморији се чувају две врсте података: подаци који се обрађују (шаљу се аритметичко-логичкој јединици) и инструкције програма које одређују како извршити обраду тих података (шаљу се управљачкој јединици). Меморија PC рачунара састоји се од осмобитних регистара (бајтова). На основној плочи налазе се четири типа меморије: Cache, CMOS, RAM и ROМ. Капацитет меморије изражава се бројем бајтова, односно већим јединицама: KB и MB.

Cache меморија је врло брза меморија која се налази у самом процесору (интерни кеш) или уз њега (екстерни кеш). Ова меморија има вишеструко брже време приступа од обичне меморије. Због тога се у њој држе подаци који се често користе.

CMOS меморија је врло мала меморија (100 бајта), чија је предност што захтева мало енергије за одржање меморије, тако да мале батерије које се користе у ту сврху могу дуго да трају

RАМ (Random Access Memory) представља највећи део меморије и у њу корисник може да уписује и чита садржај. У њој се за време рада рачунара налазе програм и подаци са којима рачунар ради. По искључењу рачунара садржај ове меморије се губи. Постоје две главне врсте RAM-a: DRAM (динамички RAM), SRAM (статички RAM).

SRAM памти податке меморисане у њему све време док је PC укључен, док DRAM мора бити освежаван сваких неколико милисекунди. SRAM има већу брзину одзива, али је иста количина меморије много скупља у односу на DRAM.

За данашње програме минимум меморије са којим може нешто да се ради је 32MB. Оптимално је да, за уобичајене потребе, рачунар има бар 256MB. Поред капацитета, друга важна карактеристика меморије је и време приступа, тј. време које протекне између захтева меморији за податком и добијања податка из меморије. RAM меморија није саставни део основне плоче него се на основној плочи само налазе конектори на које се она прикључује.

ROM (Read Only Memory) је врста меморије која чува податке чак и када је главно напајање рачунара искључено. То је неопходно да би систем могао да приступи подацима који су му потребни за покретање. Када су сачуване у ROM-у, информације које су потребне за покретање и рад рачунара се не могу изгубити или променити.

Основи информатике 25

BIOS je софтвер који се налази у ROM чиповима a користи се током покретања система, за проверу система и припрему за рад хардвера. Новији системи користе технологију звану flash ROM или flash BIOS која омогућује да код, смештен у основним чиповима, буде ажуриран софтвером који је доступан преко произвођача BIOS-а или матичне плоче.

Све инструкције се могу поделити у 4 основне групе:

• Инструкције улаза и излаза • Инструкције за пренос података • Инструкције за обраду података • Инструкције гранања

Део централног процесора који побољшава укупне перформансе рачунара, преузимајући терет обављања аритметичких операција са покретним зарезом од процесора, се назива акцелератор покретног зареза или математички ко-процесор (FPU) и уграђен је у све савременије чипове. Основна карактеристика сваког процесора је његова фреквенција, односно брзина извршавања инструкција. Код данашњих процесора фреквенција прелази 3GHz, али су у масовној употреби код рачунара и они са фреквенцијама од 100-500 MHz. Карактеристике процесора су одређене његовом архитектуром. То су:

• брзина процесора • дужина процесорске речи, • радни такт и • кеш меморија.

Брзина процесора изражава се у милионима операција које процесор може да обради у једној секунди MIPS-овима (Milion Instrukction Per Second) или MFLOPS- овима (Milion Floating Point Operation Per Second). Процесор није саставни део основне плоче, него се на основној плочи само налазе конектори за његово прикључење. Због велике брзине рада долази до великог загрејавања процесора па се на њих монтира додатни вентилатор који их хлади (кулер-cooler).

Дужина процесорске речи је број битова који се једновремено преноси и обрађује унутар процесора.

Радни такт је учестаност импулса које генерише сат (clock) - специјално електронско коло којима се иницирају операције процесора. Мери се у MHz или GHz.


Да би подаци од CPU дошли до меморије (RAM) морају да прођу путем који се зове магистрала процесора. Ако магистрала служи за међусобну комуникацију само два уређаја, обично се тада зове port.

Подаци се преносе кроз адресну и контролну магистралу.

Адресна магистрала преноси адресе које генерише процесор, којима се специфицирају меморијске локације на које се уписују подаци или са којих се читају подаци ради обраде.

Контролна магистрала служи за пренос управљачких и контролних сигнала од процесора ка компонентама и обратно.

Када се податак пошаље магистралом података, истовремено се адресном магистралом шаље адреса компоненте или меморијске локације којој је податак упућен. Када компонента препозна своју адресу на адресној магистрали она зна да треба да преузме податак са магистрале података. Када процесор тражи податак од компоненте или меморијске локације, он шаље адресу компоненте адресном магистралом, а контролном магистралом упућује сигнал да се тражени податак пошаље магистралом података.

Подаци су ускладиштени у рачунару у регистрима који се састоје од одређеног броја битова. Важећим стандардом одређено је да дужина регистра мора да буде степен од 2 (23, 24, 25, 26, 27 односно 8, 16, 32, 64, 128, бита). Ширина магистрале процесора је број битова које процесор може пренети или обрадити у једном


радном такту (4-битне, 8-битне, 16-битне и 32-битне магистрале). 32-битни процесор има магистралу по којој се крећу инструкције и подаци ширине 32 бита. Шира магистрала значи бржи рад процесора.

МАТИЧНА ПЛОЧА

Матична плоча је основа рачунарског система која обједињује све остале компоненте. То је плоча на којој се налазе места за повезивање са другим уређајима: процесором, диск јединицама, видео картом, као и меморијом. Између процесора и других уређаја постоји веза која се назива магистрала.

На матичној плочи се налазе:

• чип који у својој меморији (ROM меморији) има програм за чување корисникових хардверских подешавања, тзв. BIOS (Basic Input Output System).

• места за повезивање картица (графичких, звучних, ТВ...) у рачунарски систем која су означена као слотови.

• места за меморију и процесор, означена су енглеском речју sockets.

• екстерни уређаји као што су монитор, тастатура, штампач итд, повезани су са плочом преко портова.

• низ електронских уређаја и чипова као што су џампери, контролери, конектори итд.

• литијумска батерија која служи за обезбеђивање електричне енергије чипу који води датумску и временску евиденцију када је рачунар искључен.

Контролери

За прикључење било ког уређаја на рачунар потребан је посебан елемент - контролер, који се, с једне стране стандардно уграђује у рачунар, а с друге стране има прикључак на који се прикључује уређај. Код уобичајених и стандардизованих уређаја, као што су дискови, дискете и CD уређаји, контролери су стандардизовани. У зависности од технологије, начин њиховог прикључења на основну плочу се повремено мења. Код првих рачунара они су били интегрисани у основну плочу. Касније је технологија промењена па су ови контролери били одвојени и прикључени на магистралу. Тренутно, технологија је таква да су ови


контролери интегрисани у основну плочу, што има својих предности и недостатака. Један од недостатака је што се у случају квара контролера мора мењати цела основна плоча.

Контролери обично подржавају јединице као што су дискови, дискетне јединице, CD/DVD уређаји итд. Други, ређе коришћени уређаји имају своје посебне контролере у облику картица који се прикључују на додатна прикључна места за картице (слотове) на основној плочи.

Прикључци (конектори, слотови)

Многи корисници желе да прилагоде себи свој персонални рачунар тако што ће у њега да уграде додатке који су им потребни. Персонални рачунари имају отворену архитектуру тако да могу да се конфигуришу у складу са потребама корисника. За прикључивање додатних уређаја постоје стандардизована прикључна места, слотови, у која се ови додатни уређаји прикључују. Прикључци се састоје од утичница на које се прикључују контролери различитих јединица или саме јединице (картице).

Портови

Поред контролера, рачунар има и друга стандардна прикључна места за спољне уређаје који имају стандардизоване прикључке, на пример: тастатура, миш, штампачи и други. За тастатуру се користи


прикључак који има посебан облик и на њега може да се прикључи само тастатура. Други прикључак посебног облика је такозвани RC прикључак, на који може да се прикључи тастатура или миш. За повезивање осталих уређаја који имају стандардизоване прикључке користе се посебна прикључна места која се називају портови. Постоје две врсте портова: серијски и паралелни.

Код серијских портова (познатих још под именом RC-232 или асинхрони портови) битови једног бајта излазе кроз порт један по један. Код паралелних портова (познатих још под именом centronics или EIA) сви битови једног бајта излазе истовремено паралелним путем. Због тога што се у једном тренутку преноси осам битова уместо једног као код серијских портова они су бржи начин за комуникацију рачунара с околином.

Транзистори

Транзистори, главна компонента микропроцесора, су мали електронски прекидачи. Укључене/искључене позиције транзистора формирају кодове бинарне азбуке, којимом се регулише представљање подтака.

Интегрисана струјна кола

Интегрисано струјно коло (IC) је електрични уређај који се састоји из много минијатурних транзистора и осталих елемената струјног кола (на пример, отпорници и кондензатори).

Матична плоча у кућишту рачунара


Спољна меморија

Разликујемо два основна типа: 1. магнетне меморије

• хард (тврди) дискови • дискете (флопи дискови)

2. оптичке меморије • компакт дискови (CD) • дигитални многострани дискови (DVD)

Магнетне меморије врше уписивање података путем електричног сигнала који пролази кроз главу за писање и читање. Битови се претварају у мале магнетиће (магнетне битове) у магнетном слоју на површини плоче диска (дискете). Читање података се врши тако што глава за читање и писање региструје промене у оријентацији магнетних битова, услед чега се индукује електрични сигнал, који се претвара у битове.


HD (HardDisc)

Главни делови чврстог диска (HD) су:

• кружне плоче (platters) премазане слојем магнетног материјала од којих је већи број тих плоча повезан на исту осовину око које ротирају

• главе за читање и писање фиксиране на покретним ручицама

Уписно-читајуће главе са обе стране диска лебде изнад површине плоче на ваздушном јастуку на растојању мањем од зрнца прашине док се диск окреће брзином од преко 100km/h. Да би се схватила овако мала толеранција, треба замислити велики авион који лети великом брзином 1mm изнад површине земље а да је при томе не додирне.

При овој брзини и растојању чак и најмање честице могу да доведу до контакта глава са површином диска и изазову оштећење диска (head crash) и података на њему (data crash). Због тога је диск, заједно са уписно-читајућим главама, затворен у метално кућиште. На диску се подаци уписују по кружним стазама на свакој страни сваке плоче диска. За разлику од касета и магнетофонских трака код којих је приступ подацима секвенцијалан, код дискова се


подацима приступа директно. Да би дошли до нпр. пете песме не морамо да пролазимо кроз претходне четири.

Данашњи дискови су од преко 80GB са брзином ротације 5400-7200 обртаја у минуту.

FD (FlopyDisc)

Дискетни драјв (floppy disk drive – FDD) је уређај који служи за пренос података са рачунара на дискету и обратно. Постоје разне варијанте дискетног уређаја које раде са различитим капацитетима дискета од 360KB до 1,44MB.

Дискета је мали савитљив магнетни диск, пречника око 133mm, који се стално држи у омоту. У дискетној јединици се окреће испод главе за читање/писање, која се може упутити на било коју стазу на дискети, што значи да се овде ради о медијуму са директним

приступом. Дискета се окреће неких 6-10 пута у секунди. Постоје две врсте дискета: од 5,25" и од 3,5". Дискете величине 5,25 инча могу имати капацитет од 360KB (код Double Density дискета), односно 1,2MB (код High Density дискета) док оне од 3,5" су капацитета од 720KB и 1,44MB.

Дискете замењују други ефикаснији медијуми као што је, на пример, CD/DVD, Flash меморија, ZIP драјв итд. чији је капацитет много пута већи и много боље време прилаза и читања/писања.

Оптичке меморије

Оптички дискови су мали пластични дискови пресвучени танким рефлектујућим филмом (обично алуминијумом). Уписивање

података се врши јаким ласерским зрацима, који својом топлотом креирају зарезе на диску (спаљена микроскопски велика улегнућа). Читање података се врши слабим ласерским зраком који се шаље на рефлектујући филм диска. Фото-ћелија (фото-сензор) региструје одбијене

светлосне зраке. Зраци одбијени са равних делова диска имају јачи


интензитет и региструју се као 1 а зраци одбијени са спаљених улегнућа на диску имају много слабији интензитет и фото-сензор их не региструје, тј. региструје их као 0.

CD (CompactDisc) је доста заступљен медијум, а спада у оптичке дискове: читање и уписивање података се врши преко ласерских зрака. Разликујемо:

• Аудио диск – компакт диск који је први ушао у употребу а који служи за репродукцију музике;

• CD-ROM – диск који се може само читати а сличан је аудио диску, разликују се само по начину организације података;

• CD-R (CD-Recordable) – диск који се набавља празан на који се CD-резачем могу само једном записати подаци;

• CD-RW (CD-ReWritable) – диск код кога се више пута може записати на исту површину и могу их читати само новији уређаји – “вишеструки читачи” (multiread).

Kапацитет CD-a је од 650MB-800MB. Брзина преноса података зависи од електромотора модела CD-уређаја, а креће се од 2X до 52X, где X одговара минималној брзини преноса података од 150KB/s. На CD медијумима се дистрибуирају програми, енциклопедије, игре и други мултимедијални садржаји, а CD-уређаји могу да читају и аудио-дискове. Савремен рачунар је незамислив без CD-ROM-а, јер дискете и други медији имају исувише мали капацитет у односу на меморијске величине програма, игара, база података итд.


DVD (Digital Versatile Disc) технологија првенствено има улогу да замени стари VHS стандард, односно да аналогне уређаје и медијуме замени бољим, дигиталним. DVD плејери су замена за кућне видео-рекордере, а DVD-ROM и DVD-RАМ уређаји се уграђују у рачунаре. Разликујемо следеће врсте:

1. DVD-ROM • једнострани, једнослојни – 4,7GB • једнострани, двослојни – 8,5GB (4.7+3,8GB) • двострани, једнослојни – 9,4GB (2x4,7GB) • двострани, двослојни – 17GB (2x8,5GB)

2. DVD-R (Recordable) нарезује се само једном, као и CD–R капацитет му је 3,9GB по страни

3. DVD-RW (ReWritable) – као CD-RW 4. DVD-RAM – може бити записиван и читан као и хард диск

(“неограничен” број пута) – најновија генерација има капацитет 4.7GB

5. DVD Video Disk – дискови који се користе за снимање филмова у дигиталном формату.

За разлику од CD-а који се ослања искључиво на оптичку технологију, код DVD-а се комбинује оптичка и магнетна. Сем тога, вишеструко повећање капацитета на истом простору (CD и DVD су веома слични) постигнуто је сужавањем толерантних вредности унутар самог медијума. Mогу да читају аудио-дискове, све врсте CD-а, DVD-ROM и DVD-RАМ медијуме као и дигиталне видео дискове за кућне DVD плејере, који замењују видео касете.

Упоређење меморијских уређаја можемо закључити следеће:

1. Mагнетне меморије против оптичких меморија: • могућност уписивања података неограничен број пута код

магнетних меморија 2. Предности хард дискова:

• већи капацитет у односу на све остале меморијске уређаје • већа брзина читања/писања у односу на све остале

меморијске уређаје 3. Предности оптичких меморија:

• у односу на хард дискове – преносивост • у односу на дискете – далеко већи капацитет, већа брзина

читања 4. Предности дискета:

• у односу на хард дискове – преносивост • у односу на оптичке меморије – могућност уписивања

података неограничен број пута.


УЛАЗНО-ИЗЛАЗНИ УРЕЂАЈИ

Улазно-излазне уређаји се називају још и периферијским јединицама или перифералима и то су оне компоненте рачунарског система преко којих он комуницира са околином и врши повратно дејство на њу. Без њих би се систем свео на обичан калкулатор са слабом пропусном моћи, а са њима он је у стању да управља технолошким процесима, врло сложеним организацијама података, телекомуникационим мрежама итд.

Излазне јединице рачунарског система служе за приказивање резултата обраде података и управљања процесима. Резултати се могу приказати у трајној (чврстој) и привременој (екранској) форми. Код трајне форме, систем генерише копију резултата за корисника који на тај начин располаже документацијом о развоју свог програма од почетне до финалне верзије. У случају привремене форме, корисник не добија никакву копију резултата већ само визуелни увид у релативно ограниченом временском интервалу. У излазне јединице спадају: монитор, штампач, звучник, плотер итд.

Улазне јединице користе се за учитавање наредби и података у оперативну меморију у сврху реализације неке обраде. То су: тастатура, миш, скенер, табла за цртање, монитори на додир итд.

Улазно-излазне јединице су: модем, звучна карта итд.

Видео система рачунара који чине:

• монитор– прима електричне сигнале из рачунара и претвара их у слику коју приказује на свом екрану,

• графичка картица (видео адаптер) – генерише електричне сигнале и шаље их монитору,

• драјвер за монитор – то је програм који оперативни систем користи за контролу рада видео картице, да би картици омогућио да шаље коректне видео сигнале.

Карактеристике видео система су: резолуција, учесталост освежавања (refresh rate), дубина боја (color depth).

Монитор

Монитор је део опреме који нам омогућује да пратимо активности у рачунарском систему. То је уређај за приказивање графике, текста, анимација, видео записа и бројчаних вредности. Рачунари стварају слике слажући један по један елемент слике. Елемент слике у рачунарском жаргону назива се пиксел (pixel). Пиксели су мале површине укупне слике. Скуп великог броја


пиксела, поређаних један до другог, чини слику коју видимо на монитору.

Број пиксела који се могу приказати на екрану је резолуција. Резолуција екрана мери се као H x V, где је H број пиксела хоризонтално а V број пиксела вертикално. (нпр. резолуција од 800x600 пиксела). Од резолуције зависи финоћа слике, односно видео приказа на екрану.

Код обичних екрана сваки пиксел се састоји од 3 мање тачкице од фосфорног материјала које светле када у њих ударе електрони. Те тачкице су црвене, зелене и плаве боје (RGB). Са ове три боје, од којих се свакој може дати различит интензитет, добија се велики број других боја. Како се те обојене тачкице налазе на веома малом растојању, у људском оку ствара се утисак мешања боја.


Код највећег броја екрана слика се освежава већи број пута у току једне секунде, тј. слика трепери.

Учесталост освежавања (refresh rate) представља број освежавања у једној секунди и мери се у херцима (Hz). Учесталост освежавања креће се од 60 до 100 Hz.

Дубина боја (color depth) то је број боја који може представити један пиксел. Мери се у битовима (износи 8, 16 или 24 бита). Уобичајено је да се ради са следећим нивоима дубине боје: 256 боја ( 8 битна боја), 65 536 боја (16 битна боја или ‘високе боје’, енгл. ‘HiColor’), 16 милиона боја (24 битна боја или ‘стварне боје’, енгл. ‘TrueColor’)

Према конструкцији рачунарски монитори се деле на две групе: CRT и LCD мониторе.

CRT монитори су монитори са катодним цевима. Катодна цев (Cathode Ray Tube) велика је стаклена ,,флаша” из које је исисан ваздух. У њеном грлићу налазе се три електронска топа који бризгају млазове електрона, а испред њих је апаратура за вертикално и хоризонтално усмеравање млазева. Дно боце је екран премазан фломастером, у њега ударају електронски млазеви производећи тако слику. На истом принципу раде и телевизори.

LCD монитори имају екран кога чини панел са течним кристалом. Разлика између CRT и LCD монитора је пре свега у димензијама. CRT монитори су габаритни у све три димензије и знатно су тежи од LCD монитора. Осим што су лакши, LCD монитори изгледају као плоче, имају изражене само две димензије, ширину и висину, док им је дебљина занемарљива.

Предности LCD у односу на CRT екране су:

• много бољи квалитет слике – великим делом то је последица чињенице да су LCD екрани дигитални а CRT екрани су аналогни

• слика не трепери и не изазива замор очију • LCD екрани не зраче и зато су сигурни за околину • LCD екрани имају малу потрошњу енергије.

Постоје две врсте монитора: колор и црно-бели. Црно-бели су много ређи од монитора у боји. Колор монитори могу бити аналогни и дигитални.


Монитори се израђују у различитим величинама због различитих потреба корисника. Најчешћи су они који имају дијагоналу од 14" до 19", где је чисто екрански део од 13", односно 18". Професионални дизајнери и графичари користе мониторе дијагонале 20" или 21" (50,8 и 53,34 cm). Већина монитора има уграђен филтер за апсорпцију штетног зрачења и носе ознаку Low односно None Radiation. Најквалитетније мониторе израђују Daewoo, Philips, Samsung и Compaq. Њихови производи се издвајају по стабилности и оштрини слике, једноставном подешавању, квалитетним бојама и другим карактеристикама.

Графичка карта

Графичка карта је плоча на којој се налазе процесор, видео меморија, излаз за монитор и низ других електронских уређаја. Њена функција је да генерише покретне и непокретне слике које се приказују на монитору. Графичке картице имају своју сопствену RAM меморију –видео RAM. Присуство видео RAM-а значајно убрзава рад нарочито када се ради са захтевним графичким програмима (нпр. 3D игре и други 3D програми). Данашње графичке картице имају 16, 32 или више MB видео RAM-а.

Процесор који ради са дводимензионалним сликама и анимацијама назива се 2D акцелератор и он је обавезан део сваке графичке карте. Све модерније карте поседују 3D акцелератор који уз софтверску подршку (Direct 3D HiOpenGL) симулира постојање треће димензије на екранској слици. Све графичке картице могу да симулирају 3D услове, али оне које имају и хардверску подршку (Voodoo, Riva TNT, GeForce, nVIDIA, Intel i740...), односно 3D акцелератор, дају много квалитетнију слику и брзу 3D анимацију и обраду слика.

Три важне ставке код графичких картица су: палете боја које могу бити приказане на монитору, фреквенција освежавања и резолуција приказане слике на монитору. Број боја које видео карта може да прикаже, као и максимална резолуција зависе директно од количине инсталиране меморије, а фреквенција освежавања монитора од брзине RAMDAC-a (Random Access Memory Digital to Analogue Converter) интегрисаног у процесор на карти.


Графичка карта се повезује у систем преко PCI слота на матичној плочи. Побољшана верзија утичнице за видео карту названа је AGP (Acelerated Graphic Port) и налази се на свим новијим матичним плочама.

Дигитални и аналогни монитори


Стандарди графичких картица.

Стандард Резолуција Број пиксела Величина

CRT екранa

VGA 640 x 480 307.200 14"

SVGA 800 x 600 480.000 15", 17"

SVGA 1024 x 768 786.432 17", 19"

XGA 1152 x 864 995.328 17", 19", 21"

Vesa 1280 1280 x 1024 1.310.720 19", 21"

Vesa 1600 1600 x 1200 1.920.000 21" i veći

Тастатура и миш

Тастатура се састоји од нумеричког и алфа-нумеричког дела. На тастатури се налазе и тастери за кретање (4 стрелице) и неколико помоћних тастера за рад са текстом и другим подацима (Insert, Delete, End...). Највећи део тастатуре заузима део са тастерима за слова и знакове, кога окружују командни тастери (Enter, Alt, Ctrl...). Без овог улазног уређаја, рад на рачунару је немогућ. Стандардна тастатура има 101 тастер, али постоје и тастатуре са већим бројем дугмади, као и оне чији је део за уношење слова прилагођен одређеном језику.


Неке новије тастатуре имају и специјалне тастере:

• (1–8) Мултимедијални тaстери: CD play/pause, stop, pre track, next track, eject, volume up, volume down и mute

• (11-14) Интернet тастeри: www (web browser), last page, next page и E-mail

• (15-16) Тастери зa укључење и искључење рачунара • (9) Тастер зa стартовaњe Screen Saver-a • (10) Тастер зa стартовaњe дигитрона.

Друге нестандардне тастатуре:

• ергономске тастатуре – тастатуре угодније за рад које користе дактилографи и други који доста времена проводе куцајући

• специјалне тастатуре

• бежичне тастатуре


• програмабилне тастатуре

• тастатуре преносивих рачунара

Миш је стандардни део компјутерске опреме. Служи за лакшу контролу рада и за лакши одабир менија. Састоји се од 2, 3 или више тастера на горњој страни, који реагују на притисак прста, и од покретне куглице која се помера како померамо миша по подлози, што резултује померањем стрелице, односно курсора на екрану. Миш је уређај за показивање и избор објеката на екрану.

Постоје две врсте мишева: механички и оптички.

Механички миш је кутија са гуменом куглицом са доње стране. Померање миша по било којој равној површини доводи до ротације куглице која се кодира у електричне сигнале преко три потенциометра. Ове

вредности могу да се ускладиште у рачунар притиском на одговарајући тастер на мишу. Користећи ове вредности програм може одредити величину и смер померања миша. Са горње стране миша налазе се два или три тастера, чија улога је одређена програмом у ком се користе.

Оптички миш користи модулацију оптичког зрака и оптичке технике кодирања. Извор светлости лоциран је на доњем делу миша и мора бити у контакту са површином да би курсор на екрану могао да следи кретање миша. Прецизнији је, али и скупљи од механичког.


Trackball сличан је механичком мишу. Уместо померања по равној површини, куглица је постављена у лежиште и окреће се прстом. Смер окретања куглице одређује померање курсора по екрану.

Touchpad обично се користи код преносних рачунара. Састоји се од плочице приближне величине 4x5cm, која је уграђена непосредно испод тастатуре. Поред плочице налазе се два тастера. Померањем прста по плочици помера се показивач на екрану. Команде се задају притиском на тастере испод плочице, који имају исту улогу као код миша, или

кратким притиском на плочицу.

Joystick уместо куглице, као код миша, има покретну палицу чијим померањем се помера курсор. Команде се задају притиском на дугмад који су уграђени у уређај. Користи се углавном за игре и симулације.

Бар код је јединствена комбинација вертикалних линија која се користе за шифрирање комерцијалних производа у циљу аутоматског уношења података у рачунару. Користе се у робним кућама, самоуслугама, библиотекама, и другим местима са великим прометом. Податак се уноси у рачунару тако што се бар код осветли специјалним уређајима, читачем бар кода, који може да буде посебан ручни уређај или је уграђен у касу сто итд. На тај начин се очитава податак и одмах преноси у рачунару.


Штампач

Штампач је уређај који преноси на папир садржај датотеке или екрана. Основна подела је на матричне, млазне (ink-jet) и ласерске штампаче.

Матрични штампачи садрже главу за писање са већим бројем малих иглица (pin). Разликујемо:

• 9-пински штампачи – 9 иглица • 24-пински штампачи – 24 иглица

Иглице ударају у папир преко траке натопљене мастилом и на тај начин се оставља отисак на папиру. Глава се помера лево-десно и исписује линију по линију, док ваљак штампача помера папир навише. Померање главе и окретање ваљка регулише рачунар. Обично користе перфорирани папир (непрекидни папир ограничен са леве и десне стране рупицама). 24-пински штампачи дају јаснију и оштрију слику због веће густине иглица на истом простору у штампачу. Карактеристична је бука коју стварају. Брзина штампања је око 1-2 странице у минути зависности од степена покривености текстом или сликама.

Млазни штампач прска кроз минијатурне цевчице на папир, специјално мастило смештено у малим кутијама (кертриџи). Померање папира и главе за штампање и прскање контролише рачунар. Може се штампати црно-бело или у боји, а специјална врста – фото штампачи служе за штампање фотографија. Обично је за фото штампаче потребно користити специјални фото папир. Предност млазних штампача у односу на матричне је брзина штампања, квалитет штампе, нечујност при раду и приступачна цена. Брзина штампања је између 2-10 странице у минути. Са једним пуњењем могу се одштампати око 300 страница нормално покривених сликом и текстом. Поједини кертриџи могу да се допуњују мастилом и изнова користити.

млазни штампач фото штампач


Ласерски штампачи који држе примат на овом плану, су за озбиљнији рад као што је припрема за штампу, израда постера, израда семинарских и дипломских радова итд. Они су опремљени сопственим процесором и меморијом како би ослободили ресурсе рачунарског система за време штампања.

ласерски штампач већи ласерски штампач штампач у боји

Ласерски зрак уписује слику стране тако што на фото-рецептору ствара површине са супротним наелектрисањем, које привлаче супротно наелектрисане честице тонер-а. Корона-жица равномерно распоређује наелектрисање на фото-рецептор. Папир кроз штампач води систем ваљака. Прелазећи преко фото-рецептора, папир купи честице тонер-а (праха који овде служи као мастило). Уређај за топљење топи тонер и трајно га лепи за папир. Папир који излази из ласерског штампача је загрејан. Обично се са једним тонер-ом може одштампати око 3000 страница а брзина штампања креће се од 5-20 страница у минути.

Остали улазни и излазни уређаји

Остали улазни уређаји који имају масовну примену су: оптички читач (скенер), пројектор, табла за цртање, плотер, итд.

Остали излазни уређаји који имају масовну примену су: звучна карта, ТВ карта, звучници, модем, мрежна карта итд.

Оптички читачи се користе за аутоматизацију масовног уношења података у банкама, поштама итд. Оптички читач (скенер) је уређај који текст, цртеж или фотографију са папира преводи у електричне сигнале и шаље их рачунару.


Принцип функционисања оптичког читача веома је сличан принципу функционисања фото-копир апарат (у првој фази, када текст/цртеж/фотографију претвара у електричне сигнале). Рачунар те сигнале углавном претвара у слику.

Ако се скенира текст за који желимо да после скенирања у рачунару буде третиран као текст (а не као слика) неопходан је неки програм за препознавање текста. Програм за препознавање текста је програм који слику неког текста претварају у текст који се даље може обрађивати неким од програма за обраду текста.

Типови скенера су:

• Стони скенери – скенери који скенирају папир до формата А3 (папир се ставља на стакло, испод поклопца).

• Скенери са увлачењем папира –

предност су им мање димензије. Примају папир разних ширина.

• Ручни скенери – скенирају тако што

се скенер превлачи ручно преко папира.

• Скенери већег формата.

Скенер се повезује са системом преко картице која долази уз скенер и убада се у слободан слот на плочи. На карти се налази серијски порт и процесор који је специјализован за обраду скенираних слика. Поједини скенери користе паралелни порт компјутера за повезивање.

Графичке табле служе за унос слика и текста које сам корисник дизајнира и најчешће их користе професионални графичари. Везују се на рачунар преко серијског (COM) порта. Активна површина табле (површина на којој се уноси рад) је осетљива на различит притисак посебно израђене оловке. Поједине графичке табле могу да разликују 1024 нивоа притиска оловке. Уз неке табле поред стандардне оловке иду и други алати налик новијим мишевима, који имају различите графичке намене.


ТВ карте се уграђују у кућиште рачунара, у слободан слот. Оне дају ТВ излаз на монитору. Карте могу да препознају и декодује доста ТВ формата (NTSC, PAL, SECAM...), а видео секвенце и замрзнуте слике могу бити сачуване на неком медијуму. Уз ТВ тјунер обично иде и даљински управљач, а на карти процесор и пар МБ меморије. На неким графичким картама могу бити интегрисани ТВ тјунери, али квалитетнији излаз и веће могућности пружају самосталне картице за приказивање ТВ сигнала.

Звучници служе у мултимедијалне сврхе, за излаз звука кога продукује звучна карта, MIDI уређај, HI-CD плејер итд. Повезују се каблом са звучном картицом, а напајање струјом се врши преко адаптера или звучне карте. Производе се и продају са различитим излазним јачинама звука.

Звучна карта има своје место на

матичној плочи (ISA или PCI слот). Има свој специјализован процесор и меморију. Такође, на њој постоји улаз за микрофон и Joystick и излаз за звучнике или слушалице, као и излаз за повезивање са музичким уређајима. Свака звучна карта има DA и AD конверторе чија је улога да претварају дигиталне сигнале у аналогне и обратно. Оперативни систем звучну карту види као скуп уређаја различитих функција са једним циљем - продуковање звучних сигнала. Квалитет звука доста зависи и од фреквенције семпловања, који код 16 битних карти износи максимално 44 kHz. Већа учестаност, нпр. од 96 kHz, има за резултат квалитетнији звук.

PC камера прикључена за PC снима и сигнал се преко графичке картице шаље на монитор. Помоћу одговарајућег софтвера подаци (слика или кратки филм) се чувају у спољној меморији. Најчешће се користи за комуникацију корисника на Интернету, да би се сем звучне комуникације успоставила и одговарајућа видео комуникација. Могу да имају у себи уграђен микрофон.


Дигитална фото камера снима фотографију користећи свој оптички део као и класичан фото-апарат. Фотографију конвертује у дигиталну и чува је на меморијској картици (CompactFlash Card), обично капацитета 8MB или 16 MB. На задњој страни имају мали LCD монитор (1,5in или 1,8in) за преглед сниманих фотографија и управљање одговарајућим функцијама камере. Често имају и могућност снимања кратких звучних филмова (трајања 1min – 2min) и њихове репродукције на LCD монитору. Могу да имају и могућност директног штампања фотографије помоћу Card Photo Printera. Након прикључивања дигиталне фото-камере на PC, подаци (слика, филм или звук) се пребацују и памте на HD (hard disc), а истовремено се меморија фото-камере празни.

Дигитална видео камера видео сигнал снима на малу DV (DigitalVideo) касету капацитета и до 120 MB за 60min. – 120min. Снимања. Имају 2,5in – 3,5in LCD монитор на коме се може пратити видео сигнал који се снима, вршити репродукција сниманог филма, као и управљање функцијама камере. Имају и могућност снимања фотографија које се чувају на заменљивој меморијској картици (MultiMedia Card) капацитета 8MB – 16MB (до 240 фотографија). Замењива MMC картица служи за меморисање звучних ефеката (DigitalSound Efects) најчешће у MP3 формату.

Уређаји за повезивање рачунара

Рачунари могу бити повезани на више различитих начина. Нај-једноставнији је онај случај када се рачунари повезују директно каблом, али је неопходно постојање и картице која се инсталира у један рачунар и тај рачунар је host или домаћин. Могуће је повезати 2 рачунара без каблова захваљујући IrDA (Infrared Data Association) стандарду и IrDA уређајима који раде на принципу ласерских зрака, слично као код даљинског управљача. Најбољи начини за укључивање рачунара у мрежу су преко сателита и посебне врсте модема уз сателитску антену, такође и преко ISDN (Integrated Services Digital Network) мреже, али још увек примат на овом плану


држи повезивање преко модема и телефонске централе у неку локалну или у глобалну мрежу.

Најчешћи медијум за повезивање рачунара су телефонске линије. При томе се, у највећем број случајева, ради о линијама са бирањем (dail up), а ређе о изнајмљеним телефонским линијама (попречна веза). Позајмљивање телефонских линија је скупо и због тога се ово користи само у ретким случајевима када је саобраћај између два чвора толики да оправдава цену плаћену за изнајмљивање.

Већина постојећих телефонских линија преноси континуалне (аналогне) сигнале којима се представља говорна информација (телефонски разговор). С друге стране, подаци у рачунарима су дигитални (дискретни). Да би се ове информације, које се иначе представљају дискретним (дигиталним) сигналима, пренеле преко телефонске линије морају се прво на предајној страни конвертовати у аналогне сигнале. Подаци примљени на другој страни морају се поново конвертовати у дигитални облик. Уређај који врши конверзију дигиталних у аналогне сигнале (модулација) и обрнуто (демодулација) зове се модем (модулатор-демодулатор). Отуда и назив модем као скраћеница од (Модулатор – Демодулатор).

Модем може бити интерни или екстерни уређај. Интерни се уграђује у кућиште, у слободан слот као и друге картице, док је екстерни модем посебан уређај који каблом остварује прикључак са рачунаром преко серијског порта. Уз модем се обично испоручује и fax/voice уређај који омогућује пренос факсова и говора и обавља функцију телефонске секретарице. На себи имају улаз за телефонску линију и телефон, а неки имају улаз за микрофон, појачиваче итд. Најважнија одлика модема је брзина преноса која може бити од 4,4 Кb/s до 112 Кb/s (килобита по секунди).

Унутрашњи модем Спољашњи модем


Мрежна картица има улогу да омогући комуникацију између рачунара у оквиру локалне мреже (LAN – Local Area Network). Сваки рачунар у локалној мрежи има своју мрежну картицу преко које комуницира са околним рачунарима, док се преко модема та локална мрежа повезује са глобалном светском рачунарском мрежом– Интернетом. Мрежна картица има малу количину меморије која се користи као складиште за део долазних података са мреже док их рачунар обрађује. Неке новије мрежне картице имају чак и сопствени процесор који помаже у обављању мрежног саобраћаја.

Кућиштa

Постоје различите врсте кућишта: десктоп, мини, tower, mid tower, mini tower, micro tower.

У зависности од намене и потреба корисника садрже различите отворе за смештање рачунарских елемената и то:

• екстерни драјв – имају излаз на предњу страну кућишта • интерни драјв – налазе се у унутрашњости кућишта • флопи диск драјв (FDD) од 3.5” • CD уређај (CD R/W) • DVD уређај (DVD R/W) • Интерни хард диск драјв (HDD) • прикључци за тастатуру и миша


• новији рачунари - PS/2 прикључак • старији рачунари - миш је везан на серијски порт • тастатура има сопствени прикључак • паралелни порт- комуникација у оба смера (штампач, скенер) • серијски порт - комуникација само у једном смеру (миш) • прикључци на графичкој картици • прикључак “дата кабла” - кабла за преношење података са

матичне плоче у монитор Прикључци на звучној картици:

• audio out - излаз (за звучнике, слушалице) • audio in - улаз • улаз за микрофон

Прикључци на модему: • line in - улаз телефонске линије • line out - излаз ка телефону • аудио улаз и излаз

Прикључци на мрежној картици: • прикључак за кабл

Унутрашњост кућишта: • каблови за напајање - иду из уређаја за напајање ка осталим

уређајима напајајући их струјом • “дата” каблови - за преношење података са матичне плоче ка

неким другим уређајима (FDD, HDD, CD-уређај)


Brand name и Notebook рачунари

Постојi много произвођача рачунарске опреме. Један рачунар у себи може садржати мноштво различитих компоненти различитих произвођача. Често су такви рачунари подложни кваровима због не компатибилности делова. Зато је пожељно купити рачунар светски познатих фирми у области рачунарског хардвера. Такве фирме имају заштићено име и вишегодишњу традицију. Ти рачунари су тзв. Brand

name рачунари а најпознатији су: IBM, Dell, Fujitsu-Siemens итд.

Преносиви рачунар (лаптоп или notebook) у последњих неколико година доживљавају праву експанзију и заједно са индустријом мобилних телефона развијају се муњевитом брзином. Комплетан хардвер је смештен у малу преклопну ствар која има са једне стране монитор (различитих димензија и квалитета слике-резолуције) а са друге стране тастатуру и пропратне делове CD/DVD ROM итд.

Informatika u obrazovanju Glava 2

Documents

Transcript of Informatika u obrazovanju Glava 2