Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Číslicové počítače OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-3-016

 Číslicové počítače nacházejí dnes v autoopravárenství velké uplatnění.  Dnešní moderní automobily a ostatní motorová vozidla jsou elektronikou „nabita“.  Tuto elektroniku ovládají řídící jednotky, které pracují na principu řízení a zpracování číslicových signálů.  Dnešní moderní diagnostická technika využívá výhody zpracování a přenosu digitálních signálů.

Číslicové počítače  V servisních střediscích najdeme zařízení, která ke své činnosti používají číslicové počítače.  Číslicové počítače najdeme je jako klasické stolní počítače v kancelářích, v diagnostických přístrojích jako jsou např. osciloskopy nebo vyvažovačky kol, tak i v samotných motorových vozidlech kde jsou v řídících jednotkách jednotlivých soustav.

Číslicové počítače  Každý číslicový počítač ke své činnosti potřebuje jistý stupeň hardwarového (technického) a softwarového (programového) vybavení.  Hardware počítače zajišťuje vlastní zpracování informací podle předem stanoveného postupu v podobě programu uloženého v operační paměti počítače – software.  Můžeme zjednodušeně říci, že software tvoří „mozek“ a hardware „výkonnou část“ počítače.

Číslicové počítače  Dnes se v servisech v kancelářích používají osobní počítače nejčastěji propojené do počítačových sítí.  Některé z těchto počítačů poskytují ostatním počítačům v počítačové síti své zdroje a služby a tyto označujeme jako servery.  Naopak počítače, které tyto zdroje a služby využívají označujeme jako klienty.

Číslicové počítače  Osobní počítač je ve své podstatě stavebnicí, kterou je možné různě sestavovat a doplňovat.  Základem je základní deska (Mainboard), k niž se připojují periferní jednotky. Celá sestava je uzavřena do počítačové skříně.

Číslicové počítače Hardware počítačové sestavy tvoří zejména tyto komponenty:  Základní deska  Procesor  Pamět počítače – ROM, RAM  Pevný disk (HDD)  Kompaktní disk CD ROM anebo DVD  Zobrazovací soustava  Klávesdnice a myš  Tiskárna  další přídavná zařízení jako např. USB flash disk

Číslicové počítače  Fyzicky je reprezentována deskou plošného spoje, elektronickými obvody a konektory pro připojení dalších periferií.  Obvody umístěné na desce slouží především pro podporu mikroprocesoru a sběrnic.  Formát desek se vyvíjí a dříve používané desky AT jsou nahrazovány deskami ATX.

Číslicové počítače  Základní deska obsahuje:  slot pro mikroprocesor  sloty pro připojení ke sběrnici PCI Expres a PCI (starší ISA)  konektory integrovaného rozhraní pro připojení HDD, CD- ROM jako SATA a případněIDE, EIDE  konektor integrovaného rozhraní pro FDD  konektory pro připojení klávesnice a myši  USB porty  Audio I/O

Číslicové počítače  Základní deska obsahuje  paměťové banky pro paměti DIMM (u starších SIMM)  akumulátor pro zálohování paměti CMOS  konektory pro připojení ovládacích a signálních prvků na panelu  napájecí konektor ATX  konektory pro připojení ventilátorů chladičů (FAN)  propojky (jumpery) – slouží k nastavení některých parametrů základní desky  Chip set

Číslicové počítače  Chip set obsahuje:  integrované obvody pro řízení sběrnic  obvody tvořící integrovaná rozhraní  BIOS – program umístěný v paměti ROM, který slouží jako rozhraní mezi hardwarem a operačním systémem. Součástí BIOSu je program SetUp, kde se nastaví parametry BIOSu podle konfigurace konkrétního počítače

Číslicové počítače  Procesor je „mozkem“ počítače a zpracovává instrukce od programů, kterými je řízen. Jádrem procesoru je logický obvod, který dokáže zpracovat sadu jednoduchých mikroinstrukcí.  Instrukční sada obsahuje aritmetické a logické instrukce, instrukce pro přesuny dat mezi pamětí a registry, instrukce pro řízení programu.  Existují dvě koncepce mikroprocesorů: RISC a CISC.  Mikroprocesory CISC pracují s kompletní sadou instrukcí.  Mikroprocesory RISC pracují s redukovanou sadou instrukcí.

Číslicové počítače  Paměť slouží k uložení programu a dat se kterými procesor pracuje. Paměť lze rozdělit na paměť primární, tedy takovou se kterou procesor bezprostředně pracuje (operační paměť) a sekundární, kam procesor odkládá programy, které momentálně nepotřebuje (disky).  Polovodičová paměť je tvořena maticí elektronických prvků. Každá s těchto buněk nabývá hodnoty 0 a 1 a představuje 1 bit. 8 bitů tvoří slabiku (Byte), 16 bitů (2 slabiky) tvoří slovo (word) a 32 bitů (double-word).

Číslicové počítače Charakteristické parametry pamětí:  kapacita paměti – je udávána v kB, MB, GB  vybavovací doba – představuje rychlost s jakou paměť zapíše nebo vyhledá procesorem požadovaná data – udává se ns.  uchování informace po vypnutí počítače  možnost čtení a zápisu dat – rozdělení na paměti RAM a ROM

Paměti ROM (Read Only Memory)  Paměť pouze pro čtení. Udržuje informaci i po vypnutí počítače (BIOS).  ROM - naprogramovány u výrobce (poslední maskou)  PROM – lze naprogramovat elektricky pomocí programovacího přístroje (přepálením spoje ve struktuře polovodiče) – zápis je neměný  EPROM – informace se uchovává v paměti pomocí elektrického náboje. Programuje se pomocí programovacího přístroje. Náboj a tím i informaci lze odstranit UV zářením. Po vymazání jej lze opět naprogramovat.

Paměti ROM (Read Only Memory)  EEPROM – elektricky programovatelná i mazatelná paměť, doba mazání se pohybuje v ms.  Flash PROM – je rychlejší paměť, kterou lze elektricky programovat i mazat. V podstatě se s ní dá pracovat jako s pamětí RAM, ale po odpojení napájení se nevymaže. Počet cyklů zápis / mazání je omezen (cca cyklů).

Paměti RAM (Random Access Memory)  Paměti RAM jsou určené pro zápis a čtení.  Informace uložená v paměti RAM je závislá na napájecím napětí – po vypnutí napájení se paměť vymaže.  Rozlišujeme paměti statické a dynamické.

Paměti RAM  Statická RAM (SRAM)  Paměťová buňka je tvořena bistabilním klopným obvodem. Výhodou těchto pamětí je kratší přístupová doba – 20 až 30 ns.  Nevýhodou je složitější obvodové řešení paměťové buňky a tím i menší kapacita a vyšší cena.  Používají se tam kde potřebujeme vyšší rychlost a zároveň vystačíme s menší kapacitou. (Paměť cache – 256 kB, 512 kB).

Paměti RAM  Dynamická RAM (DRAM)  Buňka je tvořena bistabilním klopným obvodem z unipolárních tranzistorů.  Tranzistory používají ke své činnosti parazitní kapacitu kondenzátoru mezi hradlem a emitorem tranzistoru a náboj na tomto kondenzátoru je třeba v pravidelných intervalech obnovovat.  Zpomaluje to činnost paměti a přístupová doba je větší než u statických pamětí.  Výhodu je nižší cena a možnost používat větší kapacitu.  Používají se jako operační paměti počítače. Paměti RAM

 Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

Literatura  M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, KOPP České Budějovice 2008  53D8F ECFBC DA285.html