ΑΤΣΟΜΑΣΙΜΟ ΓΡΑΦΕΙΟΤ 2 θ Διάλεξθ Μζρθ Τπολογιςτι
Τπολογιςτισ υνοπτικό λεξικό Οξφόρδθσ: «θλεκτρονικι υπολογιςτικι μθχανι» Αρχικόσ ςτόχοσ: Δθμιουργία μιασ γριγορθσ υπολογιςτικισ μθχανισ ιμερα: Αφοροφν κυρίωσ εφαρμογζσ που δεν είναι μακθματικζσ ι ζχουν αρικμθτικι φφςθ
Χαρακτθριςτικά Σαχφτθτα Μνιμθ Ακρίβεια Λειτουργικότθτα Αυτοματιςμόσ
Ηλεκτρονικοί Τπολογιςτζσ Ηλεκτρονικόσ: Αναφζρεται ςε μια ψθφιακι υπολογιςτικι μθχανι που είναι καταςκευαςμζνθ από θλεκτρονικά ςτοιχεία Ειςαγωγι δεδομζνων: Μετατροπι ςε θλεκτρονικοφσ παλμοφσ (δφο καταςτάςεισ) Γραπτοί χαρακτιρεσ: ΔΗΛΑΔΗ Διατεταγμζνο ςφνολο θλεκτρονικϊν παλμϊν
Η γλϊςςα των υπολογιςτϊν BIT (Δυαδικό ψθφίο ) Είναι θ μικρότερθ μονάδα πλθροφορίασ Μπορεί να πάρει δφο τιμζσ : 1 ι 0 1 παρουςία παλμοφ 0 απουςία παλμοφ Μπορεί να αναπαριςτά αρικμοφσ, κωδικοφσ ι εντολζσ
Μονάδεσ μζτρθςθσ 1 bit = 1 δυαδικό ψηφίο (Binary digit) 1 nibble = 4 bits 1 byte = 8 bits 1 Kilobyte (ΚΒ) = 1024 bytes 1 Μegabyte (ΜΒ) =1.048.576 bytes ή1024 KB (1024*1024 bytes) 1 Gigabyte(GB)=1.073.741.824 bytes ή 1.048.576 kilobytes ή 1024 (ΜΒ) 1 Terabyte=1.099.511.627.776 bytes ή 1.073.741.824 KB 1.048.576 MB ι 1024 GB 1 Petabytes =1.125.899.906.842.624 bytes ή 1024 terabytes 1 Exabytes =1.152.921.504.606.846.976 bytes ή 1024 petabytes
Συπικι φνκεςθ ενόσ φγχρονου Τπολογιςτι
Η Κεντρικι Μονάδα
To κουτί ι πφργοσ (case) (1/2) Περιζχει όλα τα εξαρτιματα τθσ κεντρικισ μονάδασ Σφποι: Tower: Προφζρουν τισ περιςςότερεσ δυνατότθτεσ επζκταςθσ Desktop: ιμερα δε χρθςιμοποιοφνται ςυχνά, αφοφ προςφζρουν μικρότερεσ δυνατότθτεσ επζκταςθσ από τα Tower Ειδικισ Χριςθσ: ιμερα είναι διακζςιμα κουτιά για ειδικζσ χριςεισ όπωσ υπολογιςτζσ που πιάνουν ελάχιςτο χϊρο, υπολογιςτζσ που κα χρθςιμοποιθκοφν ςτο ςαλόνι για τθν ψυχαγωγία κλπ.
To κουτί ι πφργοσ (case) (2/2) Ο τφποσ του κουτιοφ που κα διαλζξουμε επθρεάηει τον αρικμό των ςυςκευϊν (ςκλθρϊν δίςκων, καρτϊν επζκταςθσ, οπτικϊν μονάδων όπωσ DVD ) που μποροφμε να τοποκετιςουμε Η ΠροδιαγραφιATX: Η ςχεδίαςθ του κουτιοφ επθρεάηει και τθ ςχεδίαςθ των μθτρικϊν πλακετϊν (π.χ. οι κφρεσ τθσ μθτρικισ πλακζτασ πρζπει να βρίςκονται ςε ςθμείο που να υπάρχει τρφπα ςτο κουτί ϊςτε να είναι προςβάςιμεσ) -> κακιζρωςθ κάποιων ςτάνταρ ςχεδίαςθσ κουτιϊν και μθτρικϊν ϊςτε να είναι δυνατό το απροβλθμάτιςτο ταίριαςμά τουσ Ενα κουτί που ακολουκεί μια προδιαγραφι μπορεί να δεχτεί οποιαδιποτε μθτρικι ακολουκεί τθν ίδια προδιαγραφι ΑΤΧ: Η πιο διαδομζνθ προδιαγραφι που χρθςιμοποιείται ςιμερα Mini-ATX: για τισ περιπτϊςεισ που ο όγκοσ τθσ κεντρικισ μονάδασ πρζπει να είναι μικρόσ Micro-ATX: για υπολογιςτζσ πολφ μικροφ μεγζκουσ
To τροφοδοτικό (Power Supply) Είναι υπεφκυνο για τθν τροφοδοςία με ρεφμα όλθσ τθσ κεντρικισ μονάδασ Σα διάφορα εξαρτιματα του υπολογιςτι (μθτρικι πλακζτα, δίςκοι κ.λπ.) απαιτοφν διαφορετικζσ τάςεισ λειτουργίασ (π.χ. 12 Volt, 3 Volt κλπ) -> το τροφοδοτικό είναι υπεφκυνο να μετατρζψει τα 220 V εναλλαςςόμενου ρεφματοσ που ζχουμε ςτο θλεκτρικό δίκτυο ςε διάφορεσ τάςεισ ςτακεροφ ρεφματοσ που χρειάηονται τα εξαρτιματα του υπολογιςτι για να λειτουργιςουν
Μθτρικι πλακζτα (Motherboard) Αποτελεί τθ «βάςθ» πάνω ςτθν οποία κα «χτίςουμε» το ςφςτθμά μασ -> πάνω ςε αυτι τοποκετοφνται/ςυνδζονται εξαρτιματα όπωσ ο επεξεργαςτισ, θ μνιμθ, οι κάρτεσ επζκταςθσ και θ περιφερειακι μνιμθ (ςκλθροί δίςκοι, οπτικοί δίςκοι κ.λπ.) Η Μθτρικι πλακζτα : Φιλοξενεί τον επεξεργαςτι του υπολογιςτι Φιλοξενεί τθ μνιμθ RAM και ROM του υπολογιςτι Φιλοξενεί τα τςιπ υποςτιριξθσ (chipset) που ελζγχουν και ςυντονίηουν όλθ τθ λειτουργία του υπολογιςτι Φιλοξενεί τισ κάρτεσ επζκταςθσ (κάρτα γραφικϊν, ιχου, δικτφου κ.λπ.) Παρζχει τισ κφρεσ όπου κα ςυνδεκοφν οι ςυςκευζσ περιφερειακισ μνιμθσ όπωσ ςκλθροί δίςκοι, οπτικοί δίςκοι κ.λπ. Παρζχει τισ κφρεσ επικοινωνίασ του υπολογιςτι (π.χ. USB) Ενςωματϊνει όλα τα απαραίτθτα κανάλια επικοινωνίασ (system bus, control bus, memory bus κ.λπ.) ϊςτε όλα τα παραπάνω να επικοινωνοφν
Μθτρικι πλακζτα (Motherboard)
Βαςικά χαρακτθριςτικά μιασ μθτρικισ πλακζτασ Προδιαγραφι: Ο κυρίαρχοσ τφποσ που χρθςιμοποιείται ςιμερα είναι ο ΑΣΧ Υποςτθριηόμενοι Επεξεργαςτζσ (CPU Slot): Η μθτρικι που κα επιλζξουμε κακορίηει ποιοι επεξεργαςτζσ μποροφν να ςυνδεκοφν πάνω τθσ Μζγιςτθ μνιμθ RAM που μπορεί να φιλοξενθκεί: Κάκε μθτρικι ζχει ςυγκεκριμζνεσ κζςεισ ςφνδεςθσ μνιμθσ RAM που κακορίηουν και τθ μζγιςτθ μνιμθ που μπορεί να δεχκεί θ μθτρικι Αρικμόσ κυρών επζκταςθσ (PCI): ε κάκε κφρα επζκταςθσ μποροφμε να ςυνδζςουμε μια κάρτα επζκταςθσ κα πρζπει λοιπόν θ μθτρικι πλακζτα να ζχει όςεσ κφρεσ επζκταςθσ ςκοπεφουμε να χρθςιμοποιιςουμε. Πρακτικά ςιμερα που οι περιςςότερεσ μθτρικζσ ζχουν ενςωματωμζνθ κάρτα ιχου και κάρτα δικτφου ζνασ τυπικόσ χριςτθσ μπορεί να μθ χρειαςτεί οφτε μια κφρα επζκταςθσ Αρικμόσ Καρτών γραφικών που μπορεί να φιλοξενιςει θ μθτρικι (PCI Express): Πολλζσ μθτρικζσ υποςτθρίηουν τθν παράλλθλθ ςφνδεςθ δφο καρτϊν γραφικϊν για καλφτερεσ επιδόςεισ ςτα τριςδιάςτατα γραφικά Αρικμόσ κυρών ςφνδεςθσ περιφερειακισ μνιμθσ (SATA): Ο αρικμόσ των κυρϊν που παρζχονται για ςφνδεςθ μονάδων περιφερειακισ μνιμθσ όπωσ οι ςκλθροί δίςκοι, ζναdvd- RW κ.λπ. Επιπλζον δυνατότθτεσ: φνδεςθ ςκλθρϊν δίςκων ςε ςυςτοιχία Αςφρματθ δικτφωςθ Wi Fi φνδεςθ Bluetooth
Επεξεργαςτισ ι (Κεντρικι Μονάδα Επεξεργαςίασ CPU) Είναι ο «εγκζφαλοσ» του υπολογιςτι Ο επεξεργαςτισ ςτο πάνω μζροσ είναι προςτατευμζνοσ από ζνα μεταλλικό κεραμικό κάλυμμα ενϊ ςτο κάτω μζροσ του υπάρχουν οι ακίδεσ pins) με τισ οποίεσ ςυνδζεται ςτθ βάςθ τθσ μθτρικισ πλακζτασ και επικοινωνεί όλα τα υπόλοιπα υποςυςτιματα του υπολογιςτι
Η αρχιτεκτονικι von Neumann (1/)
Η αρχιτεκτονικι von Neumann (2/) Η κεντρικι μονάδα επεξεργαςίασ - ΚΜΕ (central processing unit - CPU) είναι το ςθμαντικότερο τμιμα του υπολογιςτι Επεξεργάηεται τθν πλθροφορία και κάνει όλουσ τουσ απαραίτθτουσ υπολογιςμοφσ Εκτελεί εντολζσ που δίνονται με τθν μορφι προγραμμάτων Η ΚΜΕ αποτελείται από: Αριθμητική και Λογική Μονάδα Επεξεργαςίασ (Arithmetic and Logic Unit (ALU)) Μονάδα Ελζγχου (Control Unit) Κεντρικι ι Κφρια Μνιμθ (Main Memory)
Αριθμητική και Λογική Μονάδα Επεξεργαςίασ Κάνει τουσ υπολογιςμοφσ (προςκζςεισ, αφαιρζςεισ, πολλαπλαςιαςμοφσ και διαιρζςεισ) Ζχει μθχανιςμοφσ για να παίρνει αποφάςεισ και μπορεί και εκτελεί ςυγκρίςεισ
Μονάδα Ελζγχου υγχρονίηει και επιβλζπει τισ άλλεσ μονάδεσ Δθμιουργεί ςιματα ελζγχου που ςτζλνει ςτισ άλλεσ μονάδεσ και κακορίηουν τθν επόμενθ πράξθ
Μνήμη Μνιμθ είναι μια ςυλλογι από κελιά, το κακζνα από τα οποία ζχει μία μοναδικι φυςικι διεφκυνςθ
Κφρια Μνήμη Ζνα υπολογιςτικό ςφςτθμα διακζτει ςυνικωσ πολλαπλοφσ τφπουσ μνιμθσ Η μνιμθ που είναι απευκείασ προςπελάςιμθ από τθν ΚΜΕ ονομάηεται κφρια ι κεντρικι μνιμθ Η κφρια μνιμθ ζχει τθ δυνατότθτα άμεςθσ επικοινωνίασ με τισ άλλεσ μονάδεσ μνιμθσ
Ροι τθσ Πλθροφορίασ Σα διάφορα μζρθ είναι ςυνδεδεμζνα μεταξφ τουσ μζςω μίασ ςυλλογισ καλωδίων που ονομάηονται δίαυλοσ (bus) Τπάρχουν τρεισ τφποι διαφλων, δίαυλοσ διευκφνςεων, δεδομζνων και ελζγχου Οι δίαυλοι αυτοί απαρτίηονται από διάφορεσ γραμμζσ, ςε κάκε μία από τισ οποίεσ μπορεί να περάςει ζνα θλεκτρικό ςιμα
Κάρτα Γραφικϊν (1/2) Είναι υπεφκυνθ για τθν παραγωγι τθσ εικόνασ που βλζπουμε ςτθν οκόνθ ενόσ υπολογιςτι π.χ. του περιβάλλοντοσ λειτουργίασ, του λειτουργικοφ ςυςτιματοσ, των γραφικϊν ςε ζνα παιχνίδι, κ.ά. Οι κάρτεσ γραφικϊν ςυνδζονται ςε ειδικι υποδοχι τθσ μθτρικισ Η υποδοχι αυτι λειτουργεί ςε πολλαπλάςια ταχφτθτα από τισ υπόλοιπεσ κφρεσ επζκταςθσ (PCI) λόγω των αυξθμζνων απαιτιςεων τθσ κάρτασ γραφικϊν για επικοινωνία με το υπόλοιπο ςφςτθμα (επεξεργαςτι, κ.λπ.)
Κάρτα Γραφικϊν (2/2) Οι κάρτεσ γραφικϊν ςιμερα περιλαμβάνουν: Μνιμθ: Ιδιαίτερα γριγορθ μνιμθ RAM ςτθν οποία «ςχθματίηεται» θ εικόνα που κα προβλθκεί ςτθν οκόνθ Επεξεργαςτι Γραφικών: Λόγω των μεγάλων απαιτιςεων των ςφγχρονων παιχνιδιϊν για τριςδιάςτατα γραφικά όλεσ οι ςφγχρονεσ κάρτεσ γραφικϊν περιλαμβάνουν ζναν επεξεργαςτι γραφικϊν που επιταχφνει το ςχεδιαςμό των γραφικϊν
Άλλεσ κάρτεσ επζκταςθσ Δικτφου, ιχου, κάρτεσ λιψθσ τθλεοπτικοφ ςιματοσ, κ.λπ.