[0:05]Dragi učenici prvih razreda, lijepo vas pozdravljam na početku ove video lekcije koja nosi naziv Osnovni dijelovi računala. Moje ime je Mirjana Gačina Bilin i ja ću danas biti vaša nastavnica. Što ćemo danas naučiti? Objasniti glavne dijelove računalnog sustava i njegove funkcije: Definiraćemo i objasniti pojam sklopovlje, nabrojati osnovne dijelove računalnog sustava, opisaćemo njihova obilježja i njihove funkcije i kako se oni povezuju u svrhovitu cjelinu.
[0:44]Ono što vam je potrebno za današnji sat je računalo i internetska veza.
[0:54]Što je računalo i za koje se poslove upotrebljava? Kako bi pojedini poslovi izgledali bez računala? Možete li to zamisliti? Računala su nam na primjer omogućila nastavu na daljinu koju upravo realiziramo u ovim čudnim vremenima. Omogućila su nam i online provjere znanja, omogućila su nam uređivanje teksta, računanje, tehničko crtanje, razvoj kartografije, brzu i jeftiniju komunikaciju i putem maila i putem videokonferencija, web stranica. Omogućava, omogućila su nam prikupljanje podataka putem internet web tražilica, novčano poslovanje, kupovina, prodaja, upravljanje raznim sustavima kao što su vozni, telefonski sustav, satelitski, navigacijski, parkirni, signalizacijski, prometni, klimatizacijski, protupožarni sustavi. Upravljanje na daljinu recimo meteorološkim stanicama, projektiranje nebodera, prometnica, računalnih mreža, grafički dizajn, izradu filmova, spotova, crtića, simulacije razne u prometu, fizici, strategiji, niz niz stvari nam je računalo omogućilo. Dakle, osnovne komponente računala su hardver, softver i čovjek. Dakle, računalo se sastoji od strojne opreme odnosno hardvera i sastoji se od programske opreme odnosno od softvera. Skloplje, to jest hardver se sastoji od svih onih fizičkih, opipljivih dijelova računala poput monitora, tipkovnice, miša, ma pardon, memorije, procesora i tako dalje. A programska podrška, odnosno softver odnosi se na programe koji su potrebni za rad na računalu. Pa idemo redom.
[3:09]Pogledajmo malo kako je sve krenulo. Matematičar Von Neumann opisao je 1945. godine princip rada računala. A taj princip se primjenjuje i danas. Dakle,
[3:26]na slici vidite prikaz njegovog modela koji se sastoji od središnje jedinice, ulaznih i izlaznih dijelova vanjske memorije, a središnja jedinica u sebi sadrži još procesor, centralni procesor i glavnu memoriju. To bi bili neki osnovni elementi njegovog modela. E sad, pogledajmo na primjeru pisanja teksta kako funkcionira komunikacija između pojedinih dijelova. Dakle, korisnik ulaznim uređajem, mišem, daje naredbu da se pokrene program Word. Procesor će iz memorije pokrenuti taj program Word. Korisnik će zatim tipkovnicom unijeti tekst u program, obradiće program. Tekst će pohraniti u unutarnju memoriju, a istovremeno mi vidimo taj tekst na monitoru koji je izlazni uređaj. Po potrebi možemo pohraniti tekst na vansku memoriju ili možemo ispisati na pisaču koji je također izlazni uređaj.
[4:50]Podaci se mogu obraditi pomoću računala, ručno ili pomoću specijaliziranih mehaničkih naprava. U prethodnom primjeru gdje smo se bavili obradom teksta, primijenili smo računalnu obradu na način da smo podatak učitali u računalo. I nakon što je program obradio učitani podatak, dobili smo rezultat.
[5:25]Računalo je elektronički uređaj koji je sastavljen od različitih dijelova koji obavljaju zadatke prema uputama. Pritom svi dijelovi moraju biti ujednačeni i kompatibilni kako bi sve funkcioniralo u redu. Računala se međusobno razlikuju po veličini, po namjeni, mogućnostima, po cijeni. S obzirom na razliku po mogućnostima, postoje osobna računala, velika i superračunala.
[6:00]Osobna računala koristimo kod kuće i na poslu, namijenjene su obavljanju najrazličitijih zadataka korisnika, i mogu biti stolna i mogu biti prijenosna. Poslužiteljska računala su namijenjena posluživanju velikog broja korisnika, a koriste se u poslovnim sustavima.
[6:22]Superračunala su najsnažnija računala koja se koriste u složenim i zahtjevnim tehničkim ili znanstvenim proračunima. Osim toga, postoje i novi proizvodi poput mini prijenosnih računala, dlanovnika, pametnih telefona i tako dalje. Osnovni dijelovi računala je naziv današnje video lekcije. Odabrati računalo za vlastite potrebe danas je čak i složenije nego što je to bilo primjerice prije desetak, petnaest godina. Postoji i mnogo tvrtki, različitih, koje se bave proizvodnjom računala, postoje različiti tipovi računala, različite vrste operacijskih sustava. Teško je zapravo odlučiti se što odabrati. U dilemi ste oko kupovine novog računala? Neka ova video lekcija bude vaš prvi korak prema donošenju ispravne odluke. Računalo je skup različitih komponenti koje čine jednu funkcionalnu cjelinu. Sastoji se od strojne opreme i programske opreme. Dakle, strojna oprema kao što smo već ranije rekli, su fizičke komponente koje su računala koje su opipljive. Kao što je to monitor, kao što je tipkovnica, procesor, matična ploča i tako dalje, tako dalje. Programska oprema odnosno softver je skup svih programa koji se mogu instalirati na računalo ili pohraniti na računalo. Dalje, strojna oprema odnosno hardver, možemo je podijeliti na središnju jedinicu i periferne uređaje. Pritom su periferni uređaji ulazni, izlazni uređaji, te vanjske memorije, a središnja jedinica se sastoji od kućišta unutar kojeg se nalaze matična ploča, procesor, glavna memorija, sabirnice i tako dalje. Pa da vidimo redom. Dakle, ono što ćemo mi danas raditi je ovaj dio. Dakle, središnja jedinica i sve što se nalazi u njoj. Pred vama se nalazi kućište. U njemu je smješten središnji dio računala. Dakle, on objedinjuje sve unutarnje dijelove računala.
[9:00]Kućište je napravljeno od čvrstih materijala, otpornih na udarce. Ima na sebi šarke koje omogućuju dobru ventilaciju. Ako kućište otvorimo s jedne strane moći ćemo vidjeti što se unutra krije. Potrebno ga je ponekad otvoriti ukoliko želimo očistiti nakupljenu prašinu ili zamijeniti pokvarenu komponentu ili neku komponentu nadograditi boljom. Među gomilom žica izdiže se velika zelena ploča s puno utora na koje je sve spojeno. To je matična ploča.
[9:40]Vanski priključci računala najčešće se nalaze na stražnjoj strani računala. Njihov je zadatak povezivanje računala s tipkovnicom, mišem, pisačem, skenerom i tako dalje. Danas se većina navedenih uređaja na računalo spaja preko USB priključka. Mogli bismo reći da je možda i najvažnija komponenta središnje jedinice računala upravo matična ploča. Ona služi kao veza za među svim dijelovima računala i zauzima najveći dio kućišta računala. Matična ploča ili motherboard je elektronička komponenta koja spaja sve ostale komponente računala u funkcionalnu cjelinu. Matična ploča i procesor čine središnji dio svake računalne konfiguracije. Radna memorija, procesor, tvrdi disk, CD ili DVD optički uređaj za čitanje i zapisivanje podataka, razne kartice poput grafičke, mrežne, zvučne i tako dalje, su komponente računala koji su priključene u matičnu ploču ili su s njom spojene kabelima.
[11:06]Na matičnoj ploči nalazi se nekoliko vrsta utora, a oni se razlikuju prema obliku i prema namjeni. Broj PCI utora je različit, od dva na uredskim mini matičnim pločama do recimo šest utora. PCI utori služe za spajanje zvučnih, mrežnih ili TV kartica s matičnom pločom. Osim utora za priključivanje nabrojanih komponenti, ondje se nalaze još i upravljački sklop koji upravlja osnovnim sklopovima na matičnoj ploči. Procesorom, sabirnicom, radnom memorijom, PCI karticama te utori za priključivanje vanjskih uređaja poput pisača ili skenera. Nadalje, na matičnoj ploči se nalazi i utor odnosno podnožje na koje se postavlja procesor. On je određeno proizvođačem procesora, a zatim i samim tipom procesora, a naziva se socket. Prilikom kupovine matične ploče, dobro bi bilo obratiti pažnju na količinu utora za radnu memoriju, na podržani kapacitet i na radne taktove. Što se tiče veličine matične ploče, ima ih puno formata. Međutim, ove ovdje na slici su među najzastupljenijima.
[12:28]Sljedeća komponenta je procesor. Procesor računala mogli bismo usporediti sa mozgom u čovjekovom tijelu. Mozak posebnim živčanim kanalima nadzire rad i upravlja radom svih čovjekovih dijelova tijela. Isto tako, procesor upravlja svim dijelovima računala preko posebnih kanala koje zovemo sabirnice. Dio tih sabirnica ugrađen je u matičnu ploču, a dio čine kabeli između dijelova odnosno komponenti računala. Procesor se sastoji od aritmetičko-logičke jedinice, upravljačke jedinice, registara, te priručne memorije ili cash memorije. To je memorija procesora koja mu omogućuje brži i učinkovitiji rad. Na ovoj slici možete vidjeti pojednostavljeni model procesora.
[13:30]Aritmetičko-logička jedinica izvodi aritmetičke i logičke operacije. Upravljačka jedinica nadzire rad ostalih dijelova računala. Registrar služi za privremeno pohranjivanje podataka i instrukcija koje je potrebno izvesti. A generator takta određuje ritam u kojem procesor radi.
[13:55]Pogledajmo sada i neke važne karakteristike procesora. Najprije radna frekvencija procesora. Ona se mjeri u hercima, pokazuje koliko se osnovnih instrukcija može izvesti u jednoj sekundi. Pritom se složene instrukcije razbijaju na osnovne instrukcije koje se izvode u jednom koraku. Što znači da procesor ima frekvenciju od tri GHz? To znači da u jednoj sekundi on može izvesti tri milijarde osnovnih instrukcija. Tri milijarde koraka u sekundi.
[14:36]Sljedeća važna karakteristika procesora je duljina podataka koji procesor može obraditi u jednom koraku. Trenutačna duljina 64 bita, a prije je to bilo 32, 16 ili čak osam bitova. Zatim arhitektura procesora. Sada su aktualni višejezgreni procesori, dakle, umjesto jedne jezgre koja radi na jako visokoj radnoj frekvenciji, sada se je povezano više jezgara koje rade na nižim frekvencijama, međusobno dijele zadatke i samim tim manje troše struje i manje se zagrijavaju. Proizvođači su poznati proizvođači su Intel, AMD, Samsung, Motorola i tako dalje.
[15:22]Problem visokih radnih frekvencija uvijek je povezan s velikim zagrijavanjem procesora. Procesor je montiran na podnožje za procesor direktno na matičnu ploču. Na njega se nanosi termalna pasta, zatim se na termalnu pastu namontira hladnjak za procesor. Hladnjak treba električnu energiju koju dobije preko posebnog priključka na matičnoj ploči. Termalna pasta popunjava prazan prostor između hladnjaka i procesora. I tako onda hladnjak učinkovitije hladi procesor, a osiguravam i nesmetan rad. Nakon popularnih 486 procesora, pojavio se sredinom 90-ih godina prošlog stoljeća Intel Pentium 32-bitni procesor. Taj procesor predstavljao je pravu revoluciju među računalnim dijelovima. Sada ćete na trenutak zaustaviti video lekciju i riješiti sljedeći zadatak. Istražite na internetu procesor čiji je proizvođač Intel, model Pentium i radnog takta 133 MHz. Informacije koje ćete pronaći podijelite s ostatkom razreda na poveznici vaše virtualne učionice. Nakon toga vratite se i pokrenite ponovno ovu video lekciju. Sljedeća važna komponenta središnje jedinice računala je sabirnica. Sabirnice su snop vodiča na koji su spojeni svi dijelovi računala, svaki vodič prenosi jedan bit. Širina sabirnice izražava se u broju bitova koje može istodobno prenijeti, 32-bitna, 64-bitna.
[17:20]Istodobno se može prenijeti se mogu prenijeti podaci između samo jednog para spojenih uređaja. Vrijeme uporabe sabirnice podijeljeno je na kratke periode i što su ti periodi kraći to je više to se više podataka može prenijeti u jednoj sekundi. Brzina sabirnice označava se u hercima, dakle, broj perioda u sekundi. Svi uređaji u računalu komuniciraju preko sabirnica.
[17:53]Stigli smo i do glavne memorije računala. Memorija se općenito dijeli na unutarnju ili glavnu, te vanjsku ili pomoćnu. Glavnu memoriju, dakle unutarnju, čine RAM, ROM i keš. Pa idemo redom.
[18:16]RAM ili Random Access Memory je radna memorija. Naime, to je mjesto u računalu u koje se slijevaju svi ulazni podaci, sve instrukcije, međurezultati obrade, izlazni rezultati. To je mala ploča na kojoj se nalazi velik broj integriranih elektroničkih komponenti. Na ovoj slici na slajdu radnu memoriju predstavlja ovaj predstavljaju ove četiri zelene pločice. Nadalje, radna memorija je memorija s kojom radi procesor. Ona služi za neposrednu pohranu svih podataka i programa koji su u tom trenutku izvode i sudjeluju u obradi. Današnje konfiguracije osobnih računala najčešće imaju između četiri i 32 GB radne memorije. Što je kapacitet radne memorije veći, to će i računalo moći istovremeno obraditi više podataka. Kako je radna memorija organizirana? Naime, RAM je memorija s izravnim pristupom podijeljena je na memorijske lokacije i svaku memorijsku lokaciju čini grupa bistabila. E sad, program koji je instaliran na našem računalu u biti je spremljen na tvrdom disku. Kada ga pokrenemo, njegovi dijelovi tog programa, dakle njegove instrukcije, se učitavaju u radnu memoriju. Ukoliko prekinemo dovod energije, napon na svim ovim bistabilima pada na nulu, a zapamćeni podaci nestaju. Drugim riječima, sve što se nalazilo u radnoj memoriji za vrijeme rada računala, resetiranjem računala ili gašenjem računala se automatski briše.
[20:23]Veličina radne memorije mjeri se brojem bajtova koje možemo pohraniti u memoriju. Općenito memorija služi za pohranjivanje programa i podataka koji sudjeluju u procesu obrade podataka. Najmanja količina informacija koja može imati samo dva stanja, nula ili jedan, zove se bit. Niz od osam takvih bitova se zove bajt. A onda su dalje veće jedinice kilobajt, megabajt, gigabajt, terabajt, petabajt. Svaku sljedeću jedinicu dobijemo tako da prethodno pomnožimo sa 1024, odnosno s potencijom broja dva, dva na desetu. Dakle, jedan terabajt iznosi 1024 GB. Odnosno, ako želimo megabajt pretvoriti u gigabajt, onda ga podijelimo sa 1024. Brza priručna memorija, keš, je dodatna elektronička memorija koju procesor rabi kako bi skratio vrijeme pristupa podacima u RAM-u. ROM je memorija koja se prva aktivira pri uključivanju računala. ROM sadrža programe koji omogućuju rad računala. Za razliku od RAM-a, ROM pamti podatke i kada računalo nije uključeno. Zbog toga ta memorija sadržava programe koji omogućuju rad računala. Svaki put kada se uključi računalo, pokreće se i BIOS. To je on se nalazi u ROM memoriji, to je najvažniji dio ROM-a i njegov je zadatak da provjeri ispravnost sklopovlja računala i učita osnovne dijelove operacijskog sustava. ROM se dodatno napaja iz posebne baterije koja osigurava trajno pamćenje podataka koji su neophodni za rad računala i kada je računalo isključeno. Inače, svi podaci koji su upisani u ROM-u i programi upisuju se tvornički. Zato se onaj zove read only memory, dakle možemo jedino čitati, ne možemo mi naknadno u nju nešto upisivati. Želite li pojačati računalo? Da biste to napravili, trebate imati više podataka o procesoru vašeg računala. CPU-Z je program koji pomaže otkriti koji točno procesor odgovara matičnoj ploči računala koje imamo. Preuzmite i instalirajte ga. Pogledajte kako se procesor u vašem računalu zove kodnim imenom. A popis svih kodnih naziva procesora možete provjeriti na navedenoj poveznici na dnu slajda. Želim vam puno uspjeha u daljnjem radu. Do neke druge prilike, srdačno vas pozdravljam.
