1. Osnovi Racunarske tehnike
RAČUNAR: Uređaj koji samostalno obavlja obradu podataka izvršavajudi digitalne logičke operacije na osnovu
unetog programa.
PODATAK: Diskretna informacija o stanju i procesima oko nas (25, R, boja, ton, ...). Svaki podatak odgovara nekoj
veličini, vrednosti. Vrednost je apstraktna, postoji samo u mislima i može se predstaviti na mnogo načina (12,
dvanaest, twelve, XII, 1100, ...)
HARDVER: Fizičke (elektronske ili mehaničke) komponente od kojih se sastoji računar ili računarski system
SOFTVER: Program koji upravlja radom računara
ELEKTRONSKO KOLO: Set međusobno povezanih elektronskih komponenata koje obavljaju određenu funkciju u
računaru
INTEGRISANO KOLO: Kombinacije hiljada elektronskih kola napravljenih na tankom silikonskom elementu, koji se
naziva čip (chip)
KONCEPT RAČUNARA
Ulaz: podaci/informacije
Instrukcije: softver, program
Izlaz: podaci/informacije (brojevi, slike, reči,...)
Osnovni podsistemi računara: Memorija, Ulaz, Procesiranje (obrada), Izlaz
Sve je povezano preko računarske magistrale (bus)
Memorija: Dugotrajna memorija Disk CD-ROM, Kratkotrajna memorija RAM
Ulaz: Tastatura Miš Mikrofon Modem Mreža
Izlaz: Monitor Printer Modem Mreža Zvučnici
TEHNOLOGIJE BUDUDNOSTI BAZIRANE NA RAČUNARIMA: • Nanotehnologija;• Biomedicinski implanti;• Veštačka
inteligencija.
TURINGOV MODEL RAČUNARA: Ideju o univerzalnoj računarskoj mašini prvi je teorijski definisao Alan Turnig 1937
godine. Njegov model računske mašine bio je baziran na koracima koje čovek preuzima kada vrši računanje. Turing
je izvršio apstrakciju (uopštavanje) ovih koraka i u model računrske mašine koja je promenila svet.
Procesori podataka: Pre objašnjenja Turingovog modelapotrebno je razumeti računare kao uređaje za obradu
podataka. Računar po ovoj definiciji radi kao “crna kutija” koja prihvata ulazne podatke (input data), vrši njihovu
obradu i kreira izlazne podatke (output data). Ovako definisan računar može poslužiti za objašnjenje njegove
funkcionalnosti, ali je ovakva definicija preopšta da bi se opisao savremeni računar.

2. Programabilni procesori podataka: Turingov model mnogo preciznije opisuje računar opšte namene. Ovaj model
dodaje novi elemenat računarskoj mašini – program. Program je set instrukcija (naredbi) koje definišu računaru šta
treba da radi.
Univerzalna Turingova mašina: je računarska mašina koja može da izvrši bilo koje računanje ako su obezbeđeni
adekvatan program i ulazni podaci. Može se pokazati da ovakva definicija odgovara opisu savremenih računara, i u
stvari govori da je univerzalna Turingova mašina sposobna da izračuna sve što se računati može.
Fon NEUMANN-ov model računara: Računari koji su izgrađeni na osnovu Turingove univerzalne mašine smeštali su
podatke u memoriju računara, a programi su realizovani na različite načine. Negde 1944.1945. godine Joh von
Neumann je predložio da se podaci i program u logičkom smislu isti.
Fon Nojmanov koncept računara
Najvedi broj današnjih računarskih sistema je zasnovan na fon Nojmanovoj arhitekturi računarskog sistema, čiji su
osnovni koncepti:
 U istoj memoriji čuvaju se instrukcije i podaci
 Svi podaci su predstavljeni u binarnom obliku
 Instrukcije slede jedna za drugom u memoriji računara
 Nizom instrukacija (programom) opisuju se akcije koje treba daizvrši računar
 Računar razmenjuje podatke između memorije i aritmetičkejedinice preko akumulatora
 Instrukcije se izvršavaju jedna za drugom dok se redosledeksplicitno ne promeni naredbom za skok
Arhitektura računara
Pojam arhitekture računara označava glavne sastavne delove računara i njihovu povezanost u jednu funkcionalnu
celinu
Arhitektura računara - hardverske komponente –
Postoji pet osnovnih hardverskih komponenata svakog računarskog sistema: 1. kontrolna jedinica (CU),
2.aritmetičko-logička jedinica (ALU), 3. osnovna memorija, 4. ulazne periferije i 5. izlazne periferije
ISTORIJAT RAZVOJA RAČUNARA
Abakus • ne zna se tačno vreme nastanka• jedan od najstarijih uređaja za sabiranje
Paskalova mašina za sabiranje i oduzimanje (oko 1643)• Automatski prenos između dekada• Prikaz brojeva u
komplementu
Babidžova mašina za izračunavanje opšte namene (1834)• Automatske operacijesa više koraka• Automatska
kontrola niza operacija (program)
Herman Holerit ( kraj 19. -početak20.veka)• Osnovao kompaniju za proizvodnju komercijalnih mehaničkih
računskih mašina• IBM (1924.)

3. Vakuumske cevi• Prekretnicau razvoju uređaja za računanje• Oko 1940. nastaju prvi računari opšte namene(1.
generacija računara)• 1943. - ENIGMA računar za dešifrovanje
ENIAC (razvijan od 1943. do 1946.)• Prvi računar opšte namene• 18000 vakuumskih cevi, preko 30t, potrošnja
200kW• Programi i podaci u istoj memoriji (John von Neumann)
Tranzistori (1948.)•Razvijeni u Bell-ovimlaboratorijama• Našli su široku primenu u računarskoj tehnici (2.
generacija računara)• Vedi stepen integracije, manje dimenzije računara, manja potrošnja, niža cena
Razvoj velikih računarskih sistema Oko 1955. IBM i UNIVAC razvijaju računare sa paralelnom obradom
(multiprocesiranje i multiprogramiranje)
Integrisana kola SSI (od 1964.)– logičko kolo u jednom čipu
MSI (od 1968.)– registar u jednom čipu, …
LSI (od 1971.)– memorije, UART, CPU, ...
VLSI (od 1980.) – mikroprocesori
Razvoj mikroprocesora omogudio je razvoj mini i mikroračunara Od 70.- tih godina na tržištu su džepni računari
Od 80.- tih počinje proizvodnja personalnih računara (1981. IBM-PC)
Od 90. – godina primenjuju se PDA
GENERACIJE SAVREMENIH RAČUNARA
Prva generacija (1940 - 1956) - elektronske cevi
Druga generacija (1956 - 1963) - tranzistori
Treda generacija (1964 - 1971) - integrisana kola
Četvrta generacija (od 1971 - do danas) - mikroprocesori
Peta generacija (danas i u bliskoj bududnosti) - veštačka inteligencija
Tehnološke osnove računara - prekidački elementi -
• ranije:– Elektromehanički releji• Solenoid sa mehaničkim kontaktima
• 1940’tih:– Vakumske cevi • Nema fizičkih kontakata za prekidanje struje • U početku korišdene u radio tehnici
• 1950’tih do danas – Tranzistori • Razvijeni u Bell Labs 1948. god.• John Bardeen, Walter Brattain, and William
Shockley • Nobelova nagrada, 1956. god.
 Od 1960tih do danas  VLSI kolaVery Large Scale Integration) Milioni tranzistora u jednom čipu
- (
 Od 1970tih do danas  Mikroprocesori
-
 1974. Intel 8080, jedan prvih mikroprocesora u jednom čipu
od

4. Tehnološke osnove računara - tranzistori –
Tranzistor je element sa 3 elektrode (završna priključka) koji se različito nazivaju u zavisnosti od tehnologije koja se
koristi za gradnju tranzistora
 Način korišdenja P i N materijala kod tranzistora određuje i vrstutehnologije koja se koristi za gradnju tranzistora:
bipolarna, MOS (Metal-Oxid-Semiconductor), CMOS, ...
 U bipolarnoj tehnologiji elektrode tranzistora se nazivaju: kolektor,
baza i emitor
Od tranzistora, otpornika, dioda, ... grade se razne komponente koje učestvuju u gradnji čipova
Tehnološke osnove računara - čipovi –
Čipovi su računarske komponente koji se prave od velikog broja tranzistora spakovanih na silicijumskoj površini
 Na pločicu se pakuju podloge od provodničkog i neprovodničkogmaterijala u obliku oblande na kojem su
urezani tranzistori
 Tranzistori na čipu su međusobno spojeni
 Tradicionalno, tranzistori su sve do 1997. godine bili spajani pomodu aliminiju a, međutim od ovog perioda sve
m
više se koristi bakar
 Možemo razlikovati 3 vrste ič
pova zasnovanih na tranzistorima: mikroprocesorske, memorijske, logičke
Tehnološke osnove računara - mikroprocesori –
Mikroprocesor je čip izgrađen od velikog broja tranzistora
 Danas se procesorske jedinice svih računara prave od jednog ili više mikropocesora
r
 Od dizajna mikroprocesora zavisi dizjn svih komponenti u računaru
a
 Od brzine rada mikroprocesora bitno zavisi brzina rada celog računarskog sistema
 Od nastanka prvih mikroprocesora pa do danas korišdene razne tehnologije za izradu mikroprocesora
su
Tehnologije za izradu mikroprocesora
Za gradnju mikroprocesora koriste se poluprovodničke tehnologije
 Tranzistor se sastoji od tri sloja poluprovodničkog materijala koji može d provodi struju pod određenim
a
uslovima
 Poluprovodnički mat
erijali su obično silicijum i germanijum
 Čist silicijum ne provodi elektricitet, ali ako mu se doda bor ili
arsen, on postaje provodnik
 Poluprovodnički materijali se označavaju sa P (pozitivan) i N (negativan)
 Mogu se kombinovati različiti sloj materijala P i N tipa
evi

5. Pregled razvoja mikroprocesora
CISC (Complex Instructio-Set Computer)  Pravljenje arhitektura prilagođenih višim programskim jezicima
 1974. IBM
-projekat preusmerenja 300 poziva u telefonskoj mreži
 RISC (Reduced InstructionSet Computer)
-
 Analiza postojedih procesora
pokazala da su 3 načina bitna za poboljšanje brzine procesora:
 povedanje broja registara
 poboljšanje mehanizma preklapanja instrukcija
 smanjenja broja instrukcija
 IBM 801 jedan od prvih računara u skladu sa novom koncepcijom
–
RISC mikroprocesori
Principi gradnje: Smanjen broj taktova za izvršenje jedne instrukcije
 Koristi fiksni format instrukcije (uprošdava se dekodiranje)
 Smanjen broj instrukcija za pristup osnovnoj memoriji
 Smanjen broj kodoa koje procesor prepoznaje
v
Do sada je proizveden veliki broj RISC mikroprocesora:
 Motorola (88000, ...PowerPC),
 Silicon Graphics (MIPS R1000, ..., R112000)
 Digital (Alpha),
 HP (PARISC 8200, ..., 8600)
-
 Intel (i860XP, ...)
KLJUČNE REČI
aritmetičko-logička jedinica (Arithmetic and Logic Unit, ALU), asembler (assembler), centralna jedinica za obradu
(Central Processing Unit, CPU), digitalna logička kola (digital logical circuit), instrukcije (instructions), izlaz (output) ,
kontrolno-upravljačka jedinica (Control Unit, CU) , mašinski jezik (machine language) , memorija (memory, store) ,
mikroprogram (microprogram) , operativni sistem (operating system) , podatak (data) , programi (software) ,
programski jezik (programming language) , računar (computer) , računarski sistem (computer system) , strukture
podataka (data structures), tehnički deo sistema (hardware), ulaz (input), viši programski jezik (high level language)

6. BROJEVI SA POKRETNOM DECIMALNOM TAČKOM
STANDARDNA TAČNOST
Za čuvanje označenog numeričkog podatka koriste se 32 bita (4 bajta ): 1 bit (MSB) = znak broja,
7 bita = eksponent, 24 bita = mantisa
PROŠIRENA TAČNOST
Za čuvanje označenog numeričkog podatka koriste se 64 bita (8 bajtova):1 bit (MSB) = znak broja,
11 bita = eksponent , 52 bita = mantisa
OPSEG BROJEVA
Prekoračenje i podkoračenje se automatski detektuje u računaru ( V flag ) i najčešde se prekida izvršenje programa.
Kao posledica zaokruživanja pri izvršavanju aritmetičkih operacija u rezultatu može da se javi:
-prekoračenje (overflow) - broj je vedi od najvedeg dozvoljenog broja
-potkoračenje (underflow) - broj je manji od najmanjeg dozvoljenog broja
Binarno kodirani decimalni brojevi (BCD)
• BCD cifre koriste samo 10 od 16 mogudih kombinacija sa 4 bita
Manja je efikasnost iskorišdenja memorije
• Sabiranje ne može da se izvrši direktnom primenom pravila binarne aritmetike
- Neophodna je hardverska ili softverska korekcija
- Sporija je obrada od binarne aritmetike
• Programer vodi računa o pravilnoj interpretaciji kodiranih brojeva
KODIRANJE NE NUMERIČKIH PODATAKA
ASCII - American Standard Code for Information Interchange • 7 - bitni kod • Skoro svi mikroračunari koriste ovaj
kod za prikaz slova i simbola • IBM-PC kompatibilni računari koriste 8-bitnu ASCII verziju
EBCDIC – Extended Binary Coded Decimal Interchange Code • 8 - bitni kod • Razvijen od strane IBM-a •Koriste ga
samo IBM veliki računari i neki IBM kompatibilni računari