Počítač

Personal Computer

Pojem osobný počítač sa začal objavovať na prelome 70. a 80. rokov. Rozvojom elektroniky vznikla nová skupina prostriedkov výpočtovej techniky - mikropočítače. V roku 1981 firma IBM vstúpila na trh mikropočítačov s osobným počítačom IBM PC (PERSONAL COMPUTER). Jeho prínosom je, že je konštruovaný ako stavebnica. Základná jednotka obsahuje základnú dosku s mikroprocesorom a s najdôležitejšími obvodmi. Ostatné obvody sú umiestnené v základnej jednotke na prídavných doskách (kartách). Základnou elektronickou súčiastkou počítačov IBM je mikroprocesor INTEL. Mikroprocesory sa líšia dvoma vlastnosťami - frekvenciou a počtom bitov. Prvým počítačom typového radu bol počítač IBM PC, ktorý mal mikroprocesor INTEL 8088. Ďalšími počítačmi vo vývojom rade sú:
• IBM PC/XT (eXtended Technology-rozšíriteľná) - mikroprocesor i8086
• IBM PC/AT (Advanced Technology-pokročilá) - mikroprocesor i80286
• IBM PC 386 - mikroprocesor i80386
• IBM PC 486 - mikroprocesor i80486
• IBM PC Pentium – mikroprocesor Pentium

Stavebnicová koncepcia počítačov IBM PC umožnila iným výrobcom vyrábať prídavné zariadenia pre tieto počítače. Rad svetových firiem produkuje počítače plne programovo a technicky zlúčiteľných s počítačmi firmy IBM. Výrobky iných firiem, ktoré sú odvodené od osobných počítačov radu IBM PC sa nazývajú počítače kompatibilné (zlúčiteľné) s počítačmi IBM PC. Kompatibilita (zlučiteľnosť) počítačov je vlastnosť rôznych technických a programových prostriedkov, ktorá umožňuje vzájomnú zameniteľnosť alebo prepojenie do jedného systému. Nevyhnutné súčasti PC:
Procesor CPU - integrovaný obvod s vysokou hustotou integrácie. Obsahuje v púzdre
množstvo tranzistorov. Je to vlastne centrum celého počítača. Rýchlosť operácii určuje
pracovná frekvencia v MHz. Poznáme 8 bitové, 16 bitové(286,386SX), 32 bitové
(386DX,486SX,486DX,Pentium a Pentium2,3, AMD K5, K6, Athlon...), 64 bitové Itanium. Operačná pamäť RAM- slúži na dočasné uloženiespracovávaných programov a údajov. - Veľkosť je udávaná v MB (16,32,64,128,256,...)
- Poznáme 2 druhy: - Moduly SIMM (30 pinové - 8 bit, 72 pinové - 16 bit)
- Moduly DIMM (64 bit). Prístupová rýchlosť v nanosekundách (10,70). - Pracujú tiež na rôznych frekvenciách (66,100, najnovšie 133 MHz). Harddisk HDD - Je to magnetické pamäťové médium. Obsah sa pri výpadku prúdu nestratí. Ukladajú sa naň súbory a tie sú v adresárovej štruktúre. Veľkosť v GB(MB).

Tiež rôzna
prístupová doba a rýchlosť načítavania (zápisu). Najznámejšie značky sú IBM, Western
Digital, Seegate.. Grafická karta - určuje kvalitu zobrazovania na monitore PC (zobrazenie závisí aj od kvality
monitora) Počet bitov grafickej karty určuje počet farieb EGA (16 farieb - 4bity) VGA (256 f
- 8b) SVGA (16b,32b). Základná doska so systémovou zbernicou - prepája komponenty PC (procesor, RAM, HDD,
FDD, porty , CD ROM, grafickú kartu a ďalšie zásuvné karty). Zbernica obsahuje sloty
(zásuvky pre rozšírujúce karty) ISA - 16 bitová , PCI - 32 bitová , AGP - 64 bitová (iba pre
grafickú kartu, vždy je na doske len jedna!)
BIOS (Basic Input Output• System)- súčasť základnej dosky. Obsahuje programy na
ovládanie a spoluprácu jednotlivých častí PC. Obsahuje informácie o komponentoch PC (typ
HDD,mechaniky,...) Je pripojený na batériu. Monitor - delíme podľa veľkosti uhlopriečky (v palcoch) 14",15",17",19",21",24".
Zobrazovacia (obnovovacia) frekvencia v Hz (počet zobrazených snímkov za jednu s)
doporučená f. je 75 Hz a viac (TV má 50-100 Hz)
Klávesnica - slúži na vstup údajov (písanie, ovládanie)

Ostatne zariadenia:
CD ( DVD ) mechanika - slúži na čítanie audio alebo dátových CD (CD ROM - len na čítanie
CD, CD - R - aj zapisovanie, CD-RW -aj prepisovanie, DVD - vyššia kapacita)
Disketová jednotka - 3,5"HD - kapacita 1,44 MB. Sú to prenosné médiá (vymeniteľné )
Zvuková karta - umožňuje vstup (mikrofón, line) a výstup zvuku z PC (reproduktory,
slúchadlá) Závisí od nej kvalita zvukového výstupu
Porty -sériové- COM1, COM2 - malá prenosová rýchlosť ( 0,5 MB/s ), stačí 3-žilový kábel
(max 10 m),
- pripája sa cez ne myš, externý modem... - paralelné- LPT1, LPT2- väčšia prenosová rýchlosť (až 10 MB/s) (tlačiareň, scanner,...)
Myš - polohovacie zariadenie pre OS Windows nevyhnutná súčasť PC

Prídavné zariadenia:
1 Zásuvné karty- zvuková, sieťová karta, 3D akcelerátor, TV karta (modem, radič)
2 Harddisky, disketové jednotky,.. 3 Periférne zariadenia- tlačiareň, modem, joystick, mikrofón, reproduktory, kamera, tablet,
ploter, scanner,...

KLASIFIKÁCIA PC
1. podľa dĺžky spracovávaného slova (v závislosti od použitého mikroprocesora):
• 8-bitové
• 16-bitové
• 32-bitové
• 64-bitové

2. podľa počtu užívateľov:
• jednoužívateľské
• viacužívateľské

3.

podľa prevedenia (typu skrinky):
Vo väčšine prípadov predstavuje počítač plechová alebo plastová skrinka, ktorá môže mať
tvar menšej či väčšej veže alebo plochej ležatej krabice. Tvar a veľkosť skrinky určí, akým
spôsobom môžete umiestniť počítač na pracovnú plochu. Podľa tohoto hľadiska môžeme PC
deliť na:
Stolové - sú určené pre prácu pri pracovnom stole; môžu mať prevedenie:
• naležato - plochá skrinka (ang. desktop) môžete umiestniť na stôl a postaviť na ňu monitor
• nastojato - vežová skrinka (ang. tower) je možné postaviť vedľa monitora, ale je možné
umiestniť ju na podlahe pod pracovným stolom (hrozí však väčšie
nebezpečenstvo poškodenia). Poznáme tri prevedenia týchto krytov: minitower
(najnižšie), miditower, bigtower (najvyššie).
Prenosné - u nich sú základná jednotka, klávesnica i monitor spojené do jedného celku
vyrobené tak, aby bolo počítač možné ľahko prenášať, resp. používať hocikde a
hocikedy; pracujú na napájanie zo siete aj na napájanie batériami. Patria k nim:
• laptopy sú osobné počítače „na kolená“. Majú veľkosť kufríka a hmotnosť 6-7 kg. Displej je sklápací vyrobený väčšinou ako LCD-displej, t. j. technológiou tekutých
kryštálov podobne ako u kalkulačiek alebo digitálnych hodiniek
• notebooky sú osobné počítače veľkosti knihy. Ich hmotnosť je spravidla 2-3 kg. Nevýhodou je veľkosť pevných diskov (od 20 MB do 120 MB). • palmtopy sú označované ako osobné počítače „do dlane“. Majú veľkosť väčšieho
zápisníka. Namiesto diskov používajú pamäťové RWM-karty. CPU - Cent. procesor (Central Processing Unit). Jeho činnosť je riadená postupnosťou inštrukcií, ktoré tvoria program. Program je uložený v pamäti mikropočítača a na jeho základe mikroprocesor vykonáva operácie s dátami, načítava dáta z periférnych zariadení a vysiela dáta do nich. ALJ - aritmeticko-logická jednotka (ALU - Arithmetic Logic Unit). Obsahuje binárnu sčítačku na vykonávanie bin. aritmetických operácií nad operandami získanými z pamäti,
registrov, alebo iných vstupov.

RJ - riad. jednotka (CU - Control Unit) riadi celkovú činnosť mikroprocesora. S využitím signálu taktovania riadi postupnosť všetkých operácií potrebných na vykonávanie inštrukcií. Registre - slúžia na dočasné uschovávanie adries operandov, nad ktorými mikroprocesor pracuje. Dĺžka : 8,16,32, 64 bitov.

OP - operačná pamäť je realizovaná z polovodičových pamäťových prvkov a slúži na uchovávanie riadiaceho programu mikropočítača a dát.

Má obyčajne bytovú štruktúru
(1 byte = slabika = 8 bitov, viac bytov = slovo). Na pozšírenie kapacity pamäti možno cez V/V jednotku pripojiť vonkajšiu pamäť (napr. mag. disk).

Paralelná V/V (vstupno/výstupná) jednotka, ( I/O - Input/Output) Vykonáva prenos údajov medzi periférnym zariadením a mikropočítačom. Dáta sa prenášajú paralelne, to zn., že v jednom takte taktovacieho signálu sa súčasne viacerými vodičmi (bežne 8 alebo 16) prenesú dáta šírky 8 alebo 16 bitov. Pomocou paralelnej V/V jednotky sa pripája aj klávesnica.
Sériová V/V jednotka - Využíva na prenos dát medzi mikropočítačom a jeho periférnym
zariadením časové rozloženie dát zobrazených v počítači obyčajne paralelne (8,16 bitové dáta). Toto časové rozloženie znamená postupné vysielanie (príjem) jednotlivých bitov dát tak, že v jednom takte sa za pomoci jedného páru vodičov vyšle (príjme) jeden bit dát, v ďalšom takte druhý, atď.. Na prenos 8 bitov potrebujeme 8 taktov a navyše špeciálny obvod (posuvný register, Shift Register), ktorý je schopný dané rozloženie (v prijímači
zloženie) vykonať. Nevýhoda sériového prenosu je, že je pomalší ako paralelný. Výhodou je menší počet vodičov na vykonanie prenosu. Z toho potom vyplýva aj menší počet vysielacích a prijímacích obvodov a tieto sa potom môžu realizovať komplexnejšie a vytvoriť prenosové cesty na prenos dát až do vzdialenosti stoviek km.
Normalizované seriové interface :
RS 232C (V.24, V.28) - napr. pripojenie modemu na IBM PC
RS 422, RS 423, RS 485 - distribuované riad. systémy v priemyselných prevádzkach.
Pozn.: Seriové V/V jednotky sa využívajú aj na vzájomnú komunikáciu počítačov (miestné širokopásmové siete LAN).

Jednotka priameho prístupu do pamäte (DMA- Direct Memory Access) - Sprostredkováva prenos dát medzi perifériou a OP bez účasti centrálneho procesora CPU.

Zbernica mikropočítača (Bus) je skupina vodičov, ktorá spája CPU s ostatnými jednotkami mikropočítača. Pozostáva :
- adresová zbernica: prenáša adresy pamäťových buniek a V/V zariadení
- dátová zbernica: prenáša dáta
- riadiaca zbernica: pomocou nej CPU alebo DMA riadi prenos dát medzi jednotlivými
časťami mikropoč.