Hardware

Co je to vůbec ten počítač? zařízení na zpracování informací informace = záznam libovolného druhu (textový, číselný, grafický, zvukový)

ENIAC Electronic Numeric Integrator and Computer první skutečně elektronický počítač na zpracování informací do provozu uveden oficiálně 15. února 1946 klimatizovaná místnost 9 x 18 m cca 27 tun 43 panelů 2,5 x 0,9 x 0,3 m uspořádaných do U + 3 na kolečkách

Hardware vs. software HARDWARE fyzické vybavení počítače, vše, na co se dá sáhnout monitor, klávesnice, tiskárna, myš, harddisk, procesor…. SOFTWARE programové vybavení počítače

von Neumannovo blokové schéma číslicového počítače 1946 - John von Neumann vymyslel schéma počítače, které je s malými úpravami platné dodnes

Von Neumannovo schéma Počítač podle von Neumanna bude obsahovat paměť = operační paměť ALU (provádí vlastní operace, výpočty), řadič (řídí pořadí prováděných instrukcí = příkazů pro procesor, program = posloupnost instrukcí ) V/V zařízeni pro styk počítače s „vnějším světem“: a)  vstupní zařízení určené pro vstup údajů b) výstupní zařízení sloužící pro výstup údajů z paměti

Von Neumannovo schéma Principy činnosti počítače podle von Neumanna: data i instrukce jsou vyjádřeny binárně do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program pro provedení výpočtu do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí data, se kterými program bude pracovat provede se výpočet v ALU, která je řízená řadičem, mezivýsledky jsou ukládány do paměti. po provedení výpočtu jsou výsledky poslány na výstupní zařízení

Von Neumannovo schéma Úlohu zadáme vstupní jednotce v podobě dat a programu Řadič iniciuje vstupní jednotku, aby mohla úlohu přijmout Vstupní jednotka nahraje program i data do paměti Řadič si z paměti vezme instrukci a dozví se, co má dělat

Von Neumannovo schéma Výsledek výpočtu uloží ALU do paměti Následně sdělí řadiči, že operaci provedla. Řadič provede krok 4 a tím se začne opakovat cyklus kroků 4 až 8, tak dlouho, dokud se nedospěje k vyřešení úlohy. Řadič iniciuje výstupní jednotku, aby nám předala výsledek úlohy (předtím ještě přikáže paměti vydání dat v kroku 5).

Obsah skříně počítače

Základní deska deska s plošnými spoji, s množstvím konektorů a slotů do nich se vkládají konkrétní prvky: paměti, grafická karta, procesor, napájení… některé prvky jsou na desce přímo, jiné jsou připojeny kabelem (harddisk, disketové jednotky, CD-ROM mechaniky) sběrnice – svazek vodičů, kterými jsou jednotlivé komponenty počítače propojeny

Procesor mozek počítače, řídí činnost všech součástí a provádí všechny operace a výpočty (instrukce programu) velice složitý integrovaný obvod výkon procesoru ovlivňují rozhodující měrou tři jeho charakteristiky: hodinová (taktovací) frekvence počet současně zpracovaných bitů uvnitř procesoru (64bitový procesor) architektura procesoru počítač pracuje v taktech (1 krok = 1 takt) např. procesor má frekvenci 3 GHz = 1 miliarda taktů za sekundu

Paměť zařízení na ukládání informací RAM – Random Access Memory – operační paměť umožňuje zápis i čtení zpracovávaných údajů, pouze dočasná – po vypnutí PC se data ztrácí, procesor ji používá k ukládání a načítání dat, se kterými právě pracuje, v operační paměti jsou nahrané všechny spuštěné programy ROM - Read Only Memory - paměť, kde jsou obsaženy trvale uložené instrukce pro start počítače (i po vypnutí PC) - použití například pro uložení BIOSu (základní systém pro vstup a výstup) CACHE - vyrovnávací paměť mezi pomalou RAM a rychlým procesorem, od Pentia již v procesoru dále existují vnější paměti (pevný disk, optický disk, magnetická páska, disketa, USB klíčenka atd.)

Přídavné karty umožňují rozšířit možnosti počítače o nové funkce zasunují se do slotů umístěných na základní desce nejčastější typy karet: zvuková karta, síťová karta, televizní karta

Porty "zásuvka" pro připojení všech přídavných zařízení umístěných mimo skříň PC, tato zásuvka je součástí přídavné karty zasunuté do konektoru (slotu) na základní desce. = specializované zařízení pro oboustrannou nebo jednosměrnou komunikaci PC a externích zařízení Paralelní port – umožňuje přenos více (8,16,32) bitů najednou – tiskárna, externí HDD, CD-ROM Sériový port - umožňuje přenos 1 bitu najednou – modem, myš USB

Periferie – vstupní a výstupní zařízení pomocí těchto zařízení komunikuje počítač s vnějším okolím (interakce s uživatelem, jiným počítačem, atd.) nemusí to být totéž co vstupně/výstupní porty ve von Neumannově návrhu, neboť dnešní vstupně/výstupní zařízení bývají svým způsobem počítačem samy o sobě – obvykle obsahují vlastní procesor, paměť a pomocí vstupně/výstupních portů komunikují po sběrnici s ostatními zařízeními a procesorem. mezi vstupně/výstupní zařízení patří i vnější paměti

Periferie – vstupní a výstupní zařízení Klávesnice Myš Monitor Tiskárna Reproduktor Mikrofon Joystick Plotter Scanner Trackball

Užitečné odkazy http://www.cmsps.cz/~marlib/hardware/index.htm http://www.informatika.xcars.cz/neuman.html http://kurzik.wz.cz/arch.htm http://hardware.mysteria.cz/