2. Základní deska

   • motherboard, mainboard, systémová deska

   • vícevrstvý plošný spoj (např. 6, 8 vrstev)

   • standardně obsahuje:

     • patici (slot, socket) pro uchycení procesoru

     • čipovou sadu (chipset)

     • sloty pro moduly operační paměti

     • paměť CMOS

     • BIOS v paměti Flash EEPROM (dříve ROM)

     • řadič pružných a pevných disků (včetně CD-ROM, aj.)

     • paralelní a sériové rozhraní, USB směrnici,…

     • sloty rozšiřující karty (ISA, PCI, AGP)

     • konektory pro připojení dalších komponent

3. Hlavní (operační) paměť

   • množina paměťových míst o velikosti 1 B

     • byte (B) = 8 b (bitů) /nejmenší adresovatelná jednotka paměti/

     • bit (b) = binary digit /nejmenší jednotka informace/

     • adresa B = pořadové číslo (vzdálenost od počátku paměti)

     • typu RAM Random Acces Memory – paměť s přímým přístupem RAM RWM (read write memory) RAM ROM (read only memory)

Procesor

• je řídícím centrem počítače

• jsou součástí např. ledniček, stěračů automobilů, apod.

• má sadu instrukcí

• vyrábí:

  • Intel (Celeron, Pentium, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core i5, Core 2 Extreme, Core i7

  • AMD (K5, K6, Duron, Sempron, Athlon X2 Dual-Core, Athlon II, Phenom, Phenom II

  • VIA Technologies (VIA Nano, VIA C7, VIA Eden)

    • specializace na malý příkon

• CPU (Central Processing Unit)

  • řadič (řídící jednotka)

    • jádro řadiče – čte, dekóduje a provádí instrukce

    • registry – rychlé pracovní paměti

      • 64 bitů – 64 bitový procesor (32, dříve 16, 8)

      • řídící

      • pracovní

  • aritmeticko-logická jednotka (ALJ) – Arithmetic Logic Unit (ALU)

  • matematický koprocesor (Intel 8086-80386)

  • rychlá vyrovnávací paměť (cache)

    • integrace na čip mikroprocesoru (Intel 80486)

Rozdělení procesorů podle délky registrů:

• 4 bitové (rok 1971)

• 8 bitové (rok 1972 - pro kalkulačky)

• 16 bitové (rok 1982)

• 32 bitové (Pentium)

• 64 bitové (Intel Itanium, atd.)

• taktovací (hodinová) frekvence – f

  • každý procesor obsahuje vnitřní hodiny, které udávají rychlost zpracování instrukcí

  • vyjadřuje se v megahertzech (MHz) nebo v gigahertzech (GHz)

    • 1 MHz = 1 milión cyklů/s

    • 1 GHz = 1 miliarda cyklů za vteřinu (v roce 2010 10 GHz)

• strojový cyklus (takt) – T

  • nejmenší časový interval činnosti procesoru (T = 1/f)

Činnost procesoru při provádění programu:

• program se skládá z instrukcí

• počet a druh instrukcí tvoří tzv. instrukční sadu daného procesoru

• instrukce obsahuje operační kód a operandy

Obsah instrukce

Každá instrukce musí obsahovat:

1. operační kód (jaká operace má být vykonána)

2. odkaz a určení zdrojových operandů

3. umístění a určení výsledku

4. odkaz na další instrukci

Dělení instrukcí podle typu počítače:

1. aritmetické operace

2. logické operace

3. operace pro přesun dat uvnitř počítače

4. operace pro vstup/výstup dat z/do počítače

5. řídící operace

Operační paměť

• paměť = integrovaný obvod se schopností

  • ukládat binárně kódovanou informaci

  • předávat ji na výstupu

• operační (hlavní) paměť

  • pro ukládání programů a dat

  • typu RAM

    • paměť s přímým přístupem

    • umožňuje čtení a zápis

    • závislá na napájení (při přerušení napájení je její obsah zničen) – volatelní (nestálá)

    • nepoužívá se pro dlouhodobé ukládání dat

Důležité parametry – kapacita a rychlost (rychlost výměny dat mezi procesorem a pamětí závisí na rychlosti procesoru, paměti a sběrnice mezi nimi)

• kapacita paměti (v MB a GB)

  • 1 KB = 2¹⁰ = 1024 B

  • 1 MB = 2²⁰ = 1024 KB

  • 1 GB = 2³⁰

  • 1 TB = 2⁴⁰

• vybavovací (přístupová) doba v nanosekundách

  • 10^-3 = milisekunda ms

  • 10^-6 = mikrosekunda

  • 10^-9 = nanosekunda ns

Zrychlení přístupu k paměti

• SDRAM

• DDR SDRAM

• kapacita paměti PC

  • 32 MB, 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB a více (4 x 4 GB)

• realizace paměti

  • destička s paměťovými čipy, zásuvky (bank)

Cache paměť

• vyrovnávací paměť

• paměť RAM (závislá na napájení, umožňuje čtení a zápisy

• malá kapacita, vyšší rychlost než operační paměť

• ukládají se do ní instrukce a data pro následné využití procesorem

• urychluje komunikace rychlého procesoru s pomalejší pamětí

• udržuje zásobu instrukcí a dat před i po jejich provedení

• zrychluje činnost PC

  • L1 interní (primární)

  • L2 cache druhé úrovně

  • L3 zrychluje přesuny mezi operační pamětí a L2

ROM paměť

• ROM (Read Only Memory) – paměť pouze pro čtení (nelze do ní zapisovat), paměť s přímým přístupem, nezávislá na napájení

  • PROM (Programmable ROM) – po vyrobení neobsahuje žádnou informaci, zápis provede uživatel jen jednou, pak funguje jako ROM

  • EPROM (Erasable PROM) – obsah lze smazat pomocí ultrafialového světla a zapsat jiný pomocí speciálního zařízení

  • EEPROM (Electrically EPROM) – lze elektricky vymazat a přepsat bez speciálních zařízení

  • FLASH (obdoba EEPROM) – paměť je vnitřně organizována po blocích a na rozdíl od paměti typu EEPROM lze programovat každý blok samostatně

Flash paměti

• mechanicky odolné – neobsahují žádné mechanické součástky

• uchovávají data bez přístupu elektrického napětí (když nejsou připojeny ke zdroji elektrického napájení)

• postačují rychlosti čtení a zápisu

• použití v paměťových kartách pro digitální fotoaparáty, MP3 přehrávače, kapesní počítače, mobilní telefony, aj.

  • Secure Digital (SD)

  • Micro Secure Digital (Micro SD)

  • Memory Stick Duo, Memory Stick Micro

  • Compact flash

CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor)

• konfigurační paměť

• paměti typu RAM

• obsah udržován pomocí vnitřní baterie počítače

• uživatel může změnit – změna pomocí Setup (např. Delete při startu počítače)

• informace o základní sestavě počítače a jeho parametrech (ukládá se sem základní nastavení – heslo, informace o instalovaných periferiích, např. pevných discích, typ display, aj.)

Paměti PRAM (phase-change RAM)

• nástupce flash pamětí

• pro záznam dat používá změny stavu materiálu z krystalické na amorfní vlivem tepla

• ve srovnání s flash je PRAM:

  • rychlejší

  • s dlouhou životností

  • o 20 % nižší energetická náročnost

Sběrnice

• spojovací vedení (elektrické vodiče) pro přenos signálu (dat a řídících povelů) mezi jednotlivými částmi počítače

  • FSB – pro propojení základního procesoru s operační pamětí

  • pro propojení s ostatními komponentami – vodiče vyvedeny na konektory, tzv. sloty, kde se připojují karty (rozšiřovací desky)

• Typy sběrnic:

  • PCI (Peripheral Component Interconnect)

    • rychlá sběrnice vyrobená firmou Intel

    • 32 bitová, pro rychlejší zařízení

    • nestačí pro potřeby grafiky

  • AGP (Accelerated Graphics Port)

    • vysoce výkonná sběrnice určená pro připojení grafické karty k základní desce

    • rozšíření sběrnice PCI pro připojení grafické karty

  • PCI-Express (PCIe)

    • od konce 2004 standardem pro PC

    • vzhledem k větší rychlosti nahrazuje PCI a AGP

  • USB (Universal Serial Bus)

    • USB 1.1 (12 Mbit/s), USB 2.0 (480 Mbit/s)

    • nahrazuje dříve používané způsoby připojení – rychlejší

    • lze připojit různá zařízení (klávesnice, myš, tiskárna,…)

    • nová verze USB 3.0 (10x rychlejší než USB 2.0)

Přídavné desky

Pro doplnění a rozšíření konfigurace (zasouvají se do slotů)

• grafická karta (videokarta)

• síťová karta

• zvuková karta

Grafická karta (videokarta, videoadaptér, zobrazovací adaptér)

• zajišťuje vykreslování dat uložených v paměti na zobrazovacím zařízení (např. na monitoru, projektoru)

• obsluhuje monitor počítače

  • uchovává data pro zobrazení

  • vytváří výstupní signál pro monitor

Parametry:

• rozlišení (kvalita zobrazení) počet bodů (pixelů), které lze zobrazit – např. 640x480, 800x600, 1600x1280

• počet barev (barevná hloubka) 16, 256, 65536 (High-Color), 16 777 216 (True-Color)

• velikost vlastní paměti (např. 1 GB)

Moderní grafické karty mají vlastní procesor (GPU) a velkou vlastní paměť (GDDR).

Zvuková karta

• nutná pro multimediální aplikace, převádí analogové signály na digitální a opačně

• Digitalizace zvuku

  • využívá nedokonalosti lidského ucha

  • neukládají se všechny hodnoty, ale provádí se vzorkování signálu (sampling) WAV, MP3, WMA soubory

Monitory

• klasické (CRT)

• ploché displaye

  • tekuté krystaly (LCD)

    • vyšší životnost

  • plazmové displaye

    • velmi čistý a ostrý obraz, ale menší životnost

    • vyšší spotřeba elektrické energie

  • LED

    • světlo vyzařující diody

Parametry monitoru

• rozměr úhlopříčky v palcích (17´´, 19´´, 20´´- 22´´, 23´´ - 27´´, 30´´, 42´´, plazmové 58´´, 63´´)

• formát (poměr stran – klasický 4:3, 5:4, širokoúhlé 16:10)

• rozlišení (1280x1024, 1600x1200, 1680x1050, HDTV 1920x1080 bodů

• doba odezvy (v ms – čas, za který se dokáže změnit pixel z černé barvy na bílou a zpět na černou)

• úhel pohledu (ve stupních – kdy je ještě vidět správný obraz)

• kontrastní poměr (poměr svítivosti bílé a černé barvy)

• jas (všechny pixely se zobrazí bílou barvu a změří se svítivost monitoru)

RGB model = Red, Green, Blue (vrstva tvořena soustavou trojic bodů v barvě červené, zelené a modré)

Tiskárny

Dělí se podle principu tisku:

• jehličkové (maticové, bodové)

• inkoustové

• laserové, LED

Jehličková tiskárna

• jehličkové tiskové hlavy vytisknou znak přes barvící pásku na papír

+ nižší pořizovací a nízké provozní náklady, možnost tisku kopií (výplatní pásky, účetní doklady)

• nižší kvalita a rychlost tisku, hlučnější

EPSON, STAR, Mannesman, NEC