| Magnetski mediji | točkica različitih magnetskih polova (prisjetite se magnetizma iz fizike i kako izgleda magnet) |
Povratak
Vedran je veliki obožavatelj znanstvene fantastike i obožava svijet mašte. Njegov dvije godine stariji brat Neven upravo je upisao srednju školu te se preko noći vrlo uozbiljio. Vedran, po uzoru na svoje heroje iz stripova, silno želi postići da žarulja u njihovoj sobi istovremeno svijetli i ne svijetli. Neven, sada već ozbiljan tinejdžer,
pažljivo je slušao na satu Informatike
i potpuno mu je jasno da je to nemoguće. „Kada pritisnemo prekidač, žarulja zasvijetli, a kad ga ponovno pritisnemo, prestane svijetliti“,
rekla je nastavnica Informatike.
„
Možete li se sjetiti još nekog primjera iz vašeg života gdje nešto ima dva stanja?“ pitala je nastavnica.
„
Naravno, kada prelazim pješački prijelaz na putu do škole! Na semaforu ili svijetli zeleno ili crveno, trećeg nema!“ odgovorio je Neven. Kada mu je prepričao zgode sa sata Informatike, Vedran je ostao duboko razuvjeren, no svejedno je potajno, dok Neven nije bio u sobi, pokušao balansirati prekidačem da dobije međustanje između svjetla i tame.
Nevenova je nastavnica Informatike pričala o žaruljama kako bi učenicima dočarala djelovanje bistabila. Kao što samo ime kaže, bistabil ima dva stabilna stanja.
Bistabil je elektronički element koji ima dva stabilna stanja. Kada je na bistabilu niži napon, smatramo da je on u stanju
a kada je na bistabilu viši napon, smatramo da je on u stanju
Ako žarulja može pokazati samo dva stanja, to znači da dvije žarulje mogu pokazati četiri stanja: mogu sjati istovremeno, mogu obje biti isključene ili može prva svijetliti, a druga ne i obrnuto. Analogno tomu tri žarulje mogu pokazati osam stanja itd. Ono što možemo zaključiti jest da se radi o potencijama broja
Ako imamo jednu žarulju, broj je mogućih stanja , dvije žarulje
, tri žarulje
itd. Isto vrijedi i za bistabile.
Što misliš koliko stanja može pokazati
bistabila?
Pomoć:
Ponovi potencije broja
!
bit
Neven je odlučio Vedrana prosvijetliti kao što je njega prosvijetlila nastavnica Informatike te mu pojasniti o čemu se zapravo radi kada dok govorimo o računalu spominjemo dva stanja.
Memorija računala sastoji se od velikog broja bistabila koji mogu biti u stanju ili To stanje nazivamo binarnom znamenkom, odnosno bitom. (engl. Binary digit – binarna znamenka) je najmanja jedinica memorije.
Bit se pokazao kao premala i nepraktična jedinica za opisivanje veličine podataka i kapaciteta memorija u računalu jer se s njim može predstaviti samo dvije različite vrijednosti. Stoga se za osnovnu mjernu jedinicu uzima Bajt (engl. Byte).
bajt
Najveća količina podataka koju memorija može pohraniti naziva se kapacitet memorije i izražava se u bajtovima – engl. Jedan bajt sadržava osam bitova.
Danas se uzima da jedan bajt ima bitova, iako se u početcima informatike uzimao različiti broj bitova za označavanje jednog bajta. Ustalio se standard prema kojem je moguće s bitova zapisati sve znakove engleske abecede i imati takozvani bit pariteta za provjeru ispravnog prijenosa podataka kod teleprintera i sličnih danas zastarjelih uređaja.
Pogledajte tipkovnicu računala kojim se koristite. Prebrojite koliko ima različitih slova (velika i mala se razlikuju), znamenki, operatora, interpunkcijskih znakova, posebnih tipki...
Što mislite je li jedan bajt dovoljan kako bismo prikazali sva stanja na tipkovnici?
Osim bajtova postoje i veće jedinice memorije. Pogledajmo sljedeću tablicu:
| IEC jedinice | VRIJEDNOST JEDINICE | |||
|---|---|---|---|---|
| prefiks | simbol | vrijednost u bajtovima | binarno | dekadski |
|
|
||||
U matematici i fizici računamo u dekadskom brojevnom sustavu koji sadržava deset znamenki (od
do
) te su mjerne jedinice potencije broja
U binarnom sustavu, kao što je računalni, moguće je prikazati samo znamenke
i
tako da su jedinice potencije broja
Kilo prema SI (međunarodni sustav jedinica) predstavlja
mega
giga
itd. Međunarodna elektrotehnička komisija (International Electrotechnical Commission, IEC) 1998. godine uvela je jedinice u binarnom brojevnom sustavu kao što je prikazano na tablici. Budući da je
otprilike
i dalje se u računalstvu često koristi zastarjela oznaka iz SI sustava, a mi ćemo se koristiti onom propisanom od IEC-a.
Oznaka za bit je malo slovo
a za bajt (byte) veliko slovo
Tako oznake
i
nisu jednake.
označava megabajt, dok
označava megabit (na primjer kod označavanja brzine prijenosa podataka na mreži koristimo jedinicu
(megabit u sekundi).
Prva veća jedinica od bajta je kibibajt koji ima Kibibajtom možemo mjeriti veličinu dokumenata koje smo napisali u nekom programu za obradu teksta. Nakon te jedinice slijedi mebibajt koji ima Pjesme koje slušamo ili fotografije koje fotografiramo mobitelom možemo mjeriti u mebibajtima. Iduća po redu mjerna jedinica je gibibajt koji ima mebibajta. Gibibajtom mjerimo veličinu radne memorije (RAM) u računalu ili nekoga kvalitetnijeg videozapisa. Nakon gibibajta slijedi tebibajt koji ima Tebibajtom mjerimo diskovni prostor tvrdog diska na računalu. Iza tebibajta slijede pebibajt itd.
Nastavnica je zatražila od učenika da pročitaju neke veličine dokumenata koje su pronašli na računalu tijekom vježbe. Marko je rekao Petra Ivan a Toni S obzirom na to da su svi to izgovorili gotovo u isto vrijeme, nastavnica im je rekla da se prvo dogovore i da vrijednosti pročitaju redom, ali od najveće do najmanje.
Pomozi im i poredaj vrijednosti onako kako je to zatražila nastavnica.
Neven se sjetio i da je nastavnica spomenula razliku između digitalnog i analognog sustava. Vedran je nadodao da je neki dan, dok je otac gledao informativni program, glavna vijest bila digitalizacija udžbenika u školama. „ Očito je to nešto dobro!“ zaključio je Vedran. „ Naravno!“ dodao je Neven.
Riječ digitalno dolazi od engleske riječi digit što znači znamenka. Zamisao digitalnog jest svođenje na znamenke. Tako kada npr. na računalu slušamo glazbu, ona je na računalu zapisana u memoriji u obliku nula i jedinica, a posebnim čipovima zvučne kartice i namjenskim programima analogan svijet oko nas pretvara se u digitalni zapis.
Analogni uređaji poput analogne vage mogu pokazati bilo koju vrijednost između dviju krajnjih vrijednosti. Digitalni sustav nužno prikazuje neku određenu vrijednost te ne postoje međustanja. Pokušajte stati na analognu i digitalnu vagu. Možete li točno očitati poziciju kazaljke na analognoj vagi?
Zaključujemo da se svijet digitalizira upravo zato da bi se prilagodio računalu koje sve pamti u binarnim znamenkama.
„Ako jako naćuliš uši, čut ćeš tvrdi disk kako radi!“ rekao je Vedran Nevenu dok su sjedili za računalom. Kao što to djeca često čine, uslijedilo je pitanje: „A što je tvrdi disk?“
U prethodnoj smo jedinici spomenuli tri vrste vanjske memorije: magnetska, optička i poluvodička. Nositelj podataka nazivamo medijem tako da možemo reći da postoje magnetski mediji, optički mediji i poluvodički mediji.
U nastavku pogledajmo kako pojedini mediji pohranjuju stanja
i
Magnetski mediji
Magnetski mediji rade na principu trajnog magnetiziranja podloge.
Neven je nabrzinu pojasnio Vedranu gradivo Fizike osmog razreda – magnetizam.
Iako magnetski mediji polako odlaze u povijest, tvrdi disk je i dalje česta komponenta računala i predstavlja vanjsku memoriju s najvećim kapacitetom (mjeri se u i ).
Tvrdi disk zatvoreni je sustav koji unutar sebe sadržava osovinu diska, ploče (diskove) te magnetsku glavu kojom se čitaju i upisuju podatci.
U sljedećem videozapisu tvrdi disk je otvoren kako bi se vidio njegov princip rada, a inače je to strogo zatvoreni sustav te se otvaranjem riskira gubitak svih podataka.
| Magnetski mediji | točkica različitih magnetskih polova (prisjetite se magnetizma iz fizike i kako izgleda magnet) |
Vedran i Neven imaju mačka Peru koji obožava trčati za odbljeskom nekoga starog CD-a. „To ti je refleksija!“ rekao je Neven Vedranu te usmjerio CD prema svjetlosti kako bi mačak potrčao za odbljeskom.
Optički mediji
Na optičke medije podatci se zapisuju i čitaju laserskom zrakom. „Prženjem“ se stvaraju udubine na disku koje golim okom nisu vidljive, ali različito reflektiraju svjetlost te se tako može odrediti je li na nekom dijelu plastičnog diska zapisano ili
Optički se mediji, kao i magnetski mediji, sve manje upotrebljavaju, a glavni predstavnici su CD (engl. Compact Disc), DVD (engl. Digital Versatile Disc) i BD (engl. Blu-ray Disc). Kapacitet CD-a najčešće je oko DVD-a oko a BD-a oko
Sigurno si zamijetio/la da je engleska riječ za plavo (engl. blue) u izrazu Blu-ray disca pogrešno zapisana. Što misliš zašto? Istraži na internetu!
| Optički mediji | Ravni dio ili neravni dio medija različito odbijaju svjetlost (prisjetimo se optike iz fizike), za nulu se uzima bilo koji ravni dio, dok je jedinica prijelaz između ravnog dijela i udubina i obrnuto. Zbog smanjenja duljine laserske zrake zapis na DVD-u manji je nego na CD-u te time disk ima veći kapacitet, odnosno prostor pohrane. Analogno tomu BluRay ima još kraću lasersku zraku koja tada postaje plava, a trag na disku još manji. |
Poluvodički mediji
Poluvodički mediji se za pohranu podataka služe tranzistorima. Tranzistori su elektronički elementi najčešće napravljeni od silicija.
Vedran je ostao zabezeknut. Neven mu je pojasnio: „Ma znaš što je to, memorijski štapić koji uvijek nosiš sa sobom kad idemo na put da se možeš ukopčati sa svojom glazbom!“
Najpoznatiji su predstavnici memorijska kartica, memorijski štapić te SSD (engl. Solid State Drive), koji sve više zamjenjuje tvrdi disk.
Glavna prednost poluvodičkih medija u odnosu na ostale jest brz i tih rad jer ne sadrže pokretne mehaničke dijelove. Ugradnjom SSD-a umjesto HDD-a računalo postaje osjetno brže.
| Poluvodički mediji |
različite razine električnog napona na sabirnicama (vodovima računala), sklopovi koji će ili propustiti napon ili neće (tranzistori – poluvodički elementi) ili sklop koji će na izlazu imati jednu od dvije vrijednosti stabilnog napona (bistabil). |
Upari vanjske memorije s odgovarajućom vrstom!
| Tvrdi disk | |
| SSD | |
| DVD |
Neven je Vedrana ispitao što je sve naučio.
Kapacitet memorije najveća je količina podataka koju neka memorija može zapamtiti. Da bismo mogli izmjeriti kapacitet memorije, služimo se mjernim jedinicama. Najmanja mjerna jedinica u računalu je
Osnovna mjerna jedinica za kapacitet memorije je
Tri vrste vanjske memorije su magnetska, optička i poluvodička.
Do sada smo obradili i središnji dio računala i ulazne i izlazne jedinice. Vrijeme je da pojasnimo vrste računala te kako ih povezati. To nas čeka u idućoj jedinici.